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2025年  第43卷  第3期

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2025, 43(3): .
摘要(29) HTML (14) PDF(2)
摘要:
综述
近20年来民航联合基金项目演进特征及未来展望
孙亮, 邹建新, 扈新强
2025, 43(3): 1-9. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.001
摘要(35) HTML (17) PDF(10)
摘要:
民航联合基金服务国家战略需求，聚焦民航应用基础研究，促进民航科技创新，研究成果助力行业发展。为系统把握民航联合基金项目的演进特征，采用词频分析和潜在狄利克雷分配（latent Dirichlet allocation，LDA）主题建模方法对2004—2023年民航联合基金项目指南和立项信息进行文本挖掘，揭示项目指南关键词特征，剖析立项研究热点及其演进规律，并对未来民航科技研究进行展望。研究表明：①民航联合基金具有阶段性明显、研究力量多元化的总体特征；②项目指南与国家政策及战略发展方向高度契合，民用航空、机场、飞机、安全、突发事件、新航行系统等是近20年来民航联合基金指南经常涉及的关键词，低空运行有望成为未来几年来新兴方向；③民航联合基金主要集中在航空器适航、机场建设与运行、航空安全与风险管理、突发事件与应急管理、绿色民航等11个研究主题；④航空器适航、机场建设与运行、空中交通管理与优化、航空安全与风险管理4个主题贯穿整个周期，表现出持续的热度。民航科技研究热点正从传统的基础设施建设和安全技术领域，逐渐向信息化、智能化和绿色发展等新兴领域转移，并呈现出从单一学科主导向多学科交叉融合的转变趋势。未来民航科技将将聚焦打造数智民航生态、提升全系统安全与推进绿色低碳运行等3个方向，通过多元协同交叉融合、构建自主知识体系，推动民航高质量发展。
交通安全
基于多源异构信息的船舶碰撞事故防控知识图谱研究
余红楚, 郭正, 魏天明, 许磊, 方庆龙
2025, 43(3): 10-23. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.002
摘要(42) HTML (13) PDF(8)
摘要:
传统水上交通事故研究主要利用事故案例挖掘事故致因和事故间相互影响关系，在反映事故全过程和人-船-货-环-管-信等要素间相互作用方面存在不足。为此，以船舶碰撞事件为例，基于多源异构信息构建了水上交通事故领域船舶碰撞事故防控知识图谱。充分考虑“事件-时空行为-事件致因-事件后果-责任主体-处置决策”事故组成要素，提出了船舶碰撞事故知识标准化框架；构建了基于中文全词掩码预训练语言模型（Chinese-bert-wwm）的知识抽取模型；依托Neo4j数据库，构建了船舶碰撞事故防控知识图谱，图谱包括15种实体类型和39种关系类型，包含35 784个实体和325 097个关系。所提船舶碰撞事故防控知识图谱，在规模上显著优于现有水上交通领域的知识图谱，知识自动抽取的精度达到85%，明显高于隐马尔可夫模型（hidden Markovmodel，HMM）和条件随机场（conditional random field，CRF）等模型。其中，“船舶”“人员特征”“时间”“人员”和“法律法规”类实体上下文推理的F1值分别为95%、91%、89%、88%和88%，关系识别的F1值达到94%。以上结果表明：通过Chinese-bert-wwm模型提取船舶碰撞事故的语义特征，增强了知识抽取模型的泛化能力。本研究不仅可以支持对船舶碰撞事故知识表示、海事执法人员对事故的回溯及利用，也有助于提高水上交通系统的管理效能。
面向轨道安全巡检的全断面表观高速感知方法
丁建隆, 金辉, 李兆新, 程志全, 宋天浩, 徐浩轩
2025, 43(3): 24-32. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.003
摘要(23) HTML (12) PDF(3)
摘要:
轨道安全巡检要素多，基于单张影像的巡检方法垂直拍摄轨道局部影像，无法快速感知轨道全断面表观细节信息，多视角影像融合受轨检车转弯与晃车影响大，且不同视角内物体的反射强度差异导致影像存在明显亮度偏差，降低病害识别准确度。针对上述问题，研究了基于多线阵影像融合的轨道安全巡检全断面表观感知方法。使用棋盘格标定板建立各相机刚性连接关系，调整横向分辨率和纵向分辨率相等。分析不同类型轨道中的相对不变量，建立钢轨轨面和轨底边缘不变特征，使用改进的YOLO v10算法自动提取钢轨不变特征，利用不变特征计算直线段和弯道段、晃车段的像素偏差，实现影像高精度拼接。根据轨检车前进方向影像的像素统计特征，以亮度差异不大的两侧钢轨为约束，使用改进直方图匹配方法恢复图像整体亮度，实现接缝处均匀过渡。在武汉地铁、武汉局某工务段进行数据采集，轨检车以10、40、60、80、120 km/h的速度运行，使用本文提出基于YOLO v10的影像偏移恢复方法修正图像，查准率95.20%，召回率93.58%，平均精度84.03%，其中召回率较现有最优方法提升了0.51%；对图像关系恢复的平均误差为11.21 px，80 km图像修正合格率为99.43 %；经过亮度调整的整体影像与约束影像像素均值差异为0.682，标准差差异仅0.344，较现有方法分别提升了61.38%和83.38%。实验结果表明：所提面向轨道安全巡检的表观细节感知方法，能够在轨检车以高速运行的条件下，获取位置误差小于4.5 mm、3σ置信度下灰度误差小于1.71的轨道全断面高分辨率影像，极大地提高轨道安全巡检效率。
基于多模态信息融合的铁路安全知识深度挖掘与生成式推荐方法
高丽, 杨诺晗, 李晴, 王永恒, 严晗, 赵汝豪, 马小平
2025, 43(3): 33-43. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.004
摘要(34) HTML (10) PDF(3)
摘要:
随着铁路信息系统向数字化、智能化深度转型，细粒度、可解释的安全知识推荐需求日益迫切。针对传统方法跨模态关联断裂与业务适配性不足等问题，研究了融合多模态信息与生成式推理的铁路安全知识深度挖掘与推荐框架。构建了层次化铁路安全知识图谱，并在此基础上对图结构应用Node2Vec算法提取业务逻辑约束下的拓扑特征；同时，采用轻量级Transformer文本编码器（GTE）获取每条安全条款的深度语义特征。针对2类特征贡献度难以平衡的问题，提出了可调加权融合策略，通过动态参数控制文本向量与图嵌入向量的融合比例，并引入协同验证机制，以余弦相似度与预设业务规则双重约束生成候选推荐列表。为进一步提升检索精度，设计了三级渐进式检索架构实现多模态特征的精细对齐与噪声抑制。最后，以DeepSeek-R1大语言模型为推理引擎，通过领域提示模板将检索结果自动转换可执行决策方案，增强推荐解释性与连贯性。实验采用某铁路公司27份安全制度文件，设置相似度阈值0.85、最大推荐条款数10；结果显示，本方法推荐准确率达95%，较传统方法提升8个百分点，场景适配度和可解释性显著增强。研究验证了多模态检索与生成式推理协同的优势，为铁路安全知识智能化服务由“精准推荐”向“智能决策”演进提供了坚实技术支撑。
高速公路隧道出入口危险驾驶行为特性分析与识别方法
刘唐志, 潘依涵, 刘星良, 刘远强, 白致远
2025, 43(3): 44-54. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.005
摘要(30) HTML (12) PDF(7)
摘要:
高速公路隧道出入口危险驾驶行为频发，事故风险高。针对隧道进出口区段连续轨迹数据无法有效检测导致的驾驶风险评估难题，设计了1种监测范围覆盖隧道口内外共250 m的雷达-视频融合轨迹采样系统，研究了基于特征参数优化的危险驾驶行为识别方法。基于隧道出入口轨迹数据，分析隧道出入口的驾驶行为特点，选取急变速、蛇形驾驶、高风险跟车及冒险换道4种危险驾驶行为构建危险驾驶行为谱，利用风险度量法量化4种危险驾驶行为指标，并运用四分位法设定其特征参数阈值边界，通过阈值判断，对超出阈值边界的驾驶风险点开展可视化分析，初步得出4种危险驾驶行为的空间分布特点。选用随机过采样（random oversampling，ROS）、合成少数类过采样技术（synthetic minority oversampling technique，SMOTE）、自适应综合过采样（adaptive synthetic sampling，ADASYN）对危险驾驶样本进行预处理，均衡数据样本，而后与3类集成学习算法即极端梯度提升算法（eXtreme gradient boosting，XGBoost）、轻量级梯度提升机算法（light gradient boosting machine，LGBM）、自适应提升算法（adaptive boosting，AdaBoost），通过正交组合构建均衡-集成耦合算法，共提出基于单一集成学习算法和正交组合均衡-集成算法的12种危险驾驶行为识别模型，并通过模型测试验证了不同算法模型的性能差异，确定最优危险驾驶行为识别模型。采用斯皮尔曼相关系数分析参数间的相关性，筛选出关键参数，提高模型识别性能。研究结果表明：高速公路隧道出入口因交通环境复杂性与驾驶人行为波动，成为交通事故易发路段；在3种单模态集成算法模型和9种均衡-集成耦合模型的对比评估中，基于样本优化的SMOTE-LGBM耦合模型在隧道过渡区段对危险驾驶行为的识别效果显著占优，其精确率、F-s、AUC值具体评价数值区间分别为91.2%~91.4%、0.913~0.918、0.907~0.912，相较于其他算法维持在较高水平。
交通信息工程与控制
城市超长隧道合流区联合控制优化方法
吕能超, 郝怡琳, 杨格, 谢天
2025, 43(3): 55-65. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.006
摘要(25) HTML (17) PDF(0)
摘要:
针对城市超长隧道合流区的交通拥堵问题，研究了融合主线可变限速与匝道信号控制的联合优化控制方法。根据合流瓶颈区及其下游的不同交通状态组合，生成了四级控制策略。通过综合考虑匝道汇入、路段间速度差异和驾驶人服从度，对传统元网络（meta network，METANET）模型进行了改进；同时，通过新增匝道排队容量控制机制，对经典ALINEA算法进行了扩展，实现了可变限速与匝道信号的联合控制。在此基础上，结合模型预测控制方法，对不同交通状态下的限速值和匝道信号配时进行了优化。依托VISSIM仿真平台，构建武汉两湖隧道场景，并利用COM接口与Python二次开发，实现仿真路段交通参数的实时获取与控制。实验对比多种管控策略，包括动态可变限速、匝道信号控制与联合控制。仿真结果表明，①提出的联合管控策略相比无管控策略，减少瓶颈区车辆行程时间17.7%，降低车均延误时间62.96%；②与单一控制策略相比，联合管控可显著提高平均车速和交通流稳定性，特别是在高流量拥堵情况下效果更为显著；③在联合控制策略下，路段最低平均车速提升20.38%，瓶颈区及下游缓行时间减少22.2%，低速区域的空间范围和持续时间均明显缩短，且车速波动幅度大幅减小。面对多种复杂交通流，联合控制策略展现出良好的动态自适应能力，能够根据流量结构自动调整主线与匝道的控制强度，实现对瓶颈区交通负荷的合理分配。
城市隧道边墙对不同车道驾驶人的行为影响研究
伊轩轩, 潘婷, 贺世明
2025, 43(3): 66-73. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.007
摘要(22) HTML (8) PDF(5)
摘要:
为了研究3车道城市隧道中边墙对各车道驾驶人视觉特性和驾驶行为的影响，通过开展实车试验，获取25名驾驶人的视觉行为指标和驾驶行为指标，视觉指标包括注视点分布比例、注视熵率值，反映驾驶人的注意力分配策略；驾驶行为指标主要包括横向偏移量和横向加速度，反映驾驶人对车辆的横向控制能力。研究表明：不同车道的驾驶人的注意力分配策略和车辆横向位置控制能力存在显著差异。相比中间车道，两侧车道驾驶人会对靠近他们一侧的边墙分配较多的注意力，右侧车道的驾驶人约12%的注意力分配在隧道右侧壁，左侧车道的驾驶人近15%的注意力分配在隧道左侧壁，中间车道的驾驶人仅5%的注意力分配到隧道两侧壁。不同车道驾驶人对隧道边墙的行为响应存在显著差异。左侧车道车辆的横向偏移主要集中在车道中心线右侧0.25~0.34 m之间，横向加速度分布于0.17~0.21 m/s2，偏移方向多沿中心线右侧；中间车道车辆则倾向于向左偏移，横向偏移量为0.12~0.19 m，加速度分布在0.08~0.13 m/s2，偏移方向主要沿中心线左侧；右侧车道车辆同样表现出向左偏移特征，偏移范围为0.17~0.24 m，加速度在0.14~0.20 m/s2之间。城市隧道边墙对左侧车道驾驶人的视觉搜索效率和车辆横向位置控制能力影响最大，使得左侧车道成为行车风险最高的车道，右侧车道次之，中间车道最低。
基于组合赋权的网联HUD预警系统综合效用评价方法
王彦峰, 张钰, 赵晓华, 杨艳群
2025, 43(3): 74-84. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.008
摘要(24) HTML (13) PDF(2)
摘要:
为解决平视显示（head-up display, HUD）预警系统有效性评价维度单一、量化不足的问题，依托搭建的驾驶模拟平台，设计开发城市道路行人过街网联实验场景和三种预警系统（baseline/低头显示（head-down display，HDD）/HUD），实验测试获取驾驶人视觉、行为和主观数据；基于人因工程学、系统工程理论和交通工程学，结合驾驶人对于HUD预警系统的实际需求，从系统的安全、可靠、平稳及高效4个维度提取制动反应时间、后侵占时间、最大瞳孔面积、单位分心指数和恢复速度等10个典型关键指标建立综合评估指标体系；采用基于层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）-熵权法（entropy weight method，EWM）的主客观赋权法，确定评估指标体系的组合权重；最后采用模糊综合评价方法量化3种预警系统在行人过街事件中的单一维度效用和综合效用。单一维度效用结果显示，HDD和HUD在4种维度上的效用表现存在差异，单一维度量化无法全面评估预警系统效用。具体而言，HDD和HUD系统在安全性得分上相较于Baseline条件分别提高了6.25%和18.98%；在可靠性方面，HDD略有下降0.61%，而HUD提高了1.97%；在稳定性上，HDD和HUD得分分别提高了5.97%和10.99%；在高效性方面，HDD和HUD得分分别下降了2.47%和3.5%，其中HUD表现相对较差。综合效用结果表明，在行人过街事件中，与基线条件相比，HDD和HUD系统的综合效用值分别提升了1.86%和6.36%。相比而言，HUD在兼顾安全、可靠、平稳和高效方面更具有优势，但未来HUD预警系统的设计仍需重点权衡安全与效率的关系。
交通规划与管理
基于GNSS轨迹数据的公交多能源供需网络调度优化模型
奇格奇, 曹琳琪, 沈益达, 董艳, 何思帆, 杨瑀玎, 关伟
2025, 43(3): 85-99. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.009
摘要(22) HTML (10) PDF(2)
摘要:
针对多能源类型（包括油、电、气、氢等）公交车混合运营现状，在考虑公交实际运营经验与习惯的基础上，为弥补当前理论研究中通常以单一能源类型为对象的不足，研究了公交混合能源类型网络中能源补充的供需匹配优化问题。以公交车实际全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）数据为基础，挖掘公交在能源补充过程中表现出的空间特性，提出“潜在能源需求点”。基于包括潜在能源需求点的不同能源类型需求点与供给点，建立多能源类型混合调度优化模型，利用能源类型约束、供给点容量约束等条件，使得模型更加符合实际运营情况。提出改进后基于精英策略的遗传算法，类比碱基互补配对原则刻画单条线路存在多类型能源需求情况，结合多项指标求解得到能源补充约束下的最小额外空跑成本、供需网络优化匹配方案及各项线网效能评价。以北京市公交车GNSS长时轨迹数据作为案例进行研究，利用两阶段聚类算法筛选提取潜在能源需求点，提出了公交多能源供需匹配优化策略，并通过随机配置线路能源类型和去除关键节点进行公交多能源供需网络鲁棒性检验。研究结果表明：本文模型相较于基准模型，燃油、氢能源、电动公交线路的能源供需优化匹配成本分别降低7.12%、9.07%、9.82%，优化算法适应度函数提升5.18%，有助于公交能源供给侧优化配置及能源需求的智慧化管理。同时，针对公交车多能源类型混合运营现状，需要对能源需求、能源补充进行协同调整实现供需关系平衡，并关注重要能源补充节点的建设和运营，从而提升网络稳定性与资源利用效率。
考虑货物特性的多车型商超配送车辆路径优化模型及算法
魏杰, 曹菁菁, 张抒扬
2025, 43(3): 100-111. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.010
摘要(24) HTML (8) PDF(3)
摘要:
为解决商超配送业务中因多货物特性和道路限行政策导致的车辆路径规划方案优化程度不足、货物特性与运输车型匹配精准度欠佳及配送成本高的问题，研究了考虑货物特性的多车型带时间窗车辆路径问题。考虑了货物对车型的特殊要求、道路限行、运输过程中车辆油耗变化等因素，引入货物特性参数并融合货物特性与配送车辆车型的匹配关系约束，构建该问题的整数规划模型。为求解该问题，对免疫遗传算法改进，设计基于货物和时间窗的路径分割和车型选择的解编码策略；结合变邻域下降思想，引入多种变异算子提高算法局部搜索能力；加入次优解保留机制，提高种群多样性。以北京市某物流公司商超配送计划优化为例，利用提出的改进免疫遗传算法进行求解；与改进的混合粒子群优化算法、遗传算法和免疫遗传算法对比，成本分别降低了2.24%、3.03%和4.82%，所用车辆数分别减少1、1和2；当算例规模扩大后，本文提出的算法得到的配送方案的配送成本相较于对比算法分别降低0.35%、15.99%和16.14%，所用车辆数分别减少1、3和2。对变异算子组合进行分析，实验发现：引入的3-opt算子和move算子能够提升算法性能，且不同的算子组合能呈现出不同的效果，因此在实际应用中，需要根据企业的实际需求选定变异算子的组合。
“低空经济战略背景下的智慧空中交通管理技术”专栏
无人机配送模式及关键技术研究综述
伍景琼, 陈子伟, 岑明睿, 张之贤, 李云起
2025, 43(3): 112-127. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.011
摘要(33) HTML (13) PDF(3)
摘要:
无人机配送作为1种新兴的运输模式，近年来受到广泛关注。然而，无人机续航能力有限、载重量不足以及复杂环境适应性不强等技术瓶颈，制约着其大规模应用。针对上述问题，梳理了无人机配送模式及关键技术的研究进展，为进一步提升无人机配送效率和应用范围提供参考。在配送模式方面，无人机配送模式呈现多样化趋势，包括独立配送模式、无人机与车辆协同配送等多种模式；在多种配送模式对比的基础上，归纳了各模式的优化模型、适用场景与挑战及配送性能。在关键技术方面，从无人机性能提升到运输模式风险分析，研究人员开展了大量工作：①面向无人机长航程及高效补能需求，以无人机为对象开展了多能源融合、轻量化设计、载荷设计与优化、电池优化等方法研究，以换电站为对象开展了固定式与移动式充电站、自动换电站等技术研究；②为实现高精度定位与姿态估计，惯性导航系统、视觉里程计、即时定位及建图（simultaneous localization and mapping，SLAM）、多传感器融合等技术的融合成为趋势，并通过与深度学习、协同优化等算法，实现无人机自主导航、避障及多无人机协同效率的提升；③为增强无人机通信的实时性与安全性，5G通信、边缘计算、分布式架构、区块链等新兴技术成为热点；④在无人机配送的风险评估、故障处理、环境适应性提升及动态监控中，无人机行为识别、异常检测等技术大量使用。未来，面向配送无人机性能提升需求，应开展多源融合导航与智能协同避障研究，构建空天地一体化的通信网络与智能主动防御体系，增强配送无人机鲁棒性、环境适应性与实时监控能力；面向无人机配送运营需求，应开展多无人机配送模式协同与动态切换机制研究，提出多目标动态优化配送模型，突破无人机新能源应用瓶颈，发展充换电融合技术。
基于CPSS的无人机城市配送调度模型
任新惠, 于芳
2025, 43(3): 128-140. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.012
摘要(28) HTML (11) PDF(4)
摘要:
无人机城市物流配送一方面提高了配送效率，另一方面也给社会带来了坠落伤人、隐私侵犯和噪声污染等风险。为了平衡物流无人机效率和社会价值，基于信息-物理-社会系统（cyber-physical-social system，CPSS）的框架分析无人机城市物流配送场景，探究物理和社会系统对无人机配送路径和调度的影响，并将其转化为信息系统的支持。基于此框架构建了以配送成本最小、碳排放量最小和第三方风险值最小为目标的城市物流无人机配送调度模型。该模型考虑“隐私保护层”的设置、禁飞区的设置、第三方风险的评估、噪声影响的衡量及潜在空中碰撞解决策略。设计多目标A*算法求解路径规划的Pareto最优解；设计改进的遗传算法进行调度安排求解，重点考虑存在重复路径段的客户，设置延迟时间，从而解决潜在的空中碰撞。以深圳星河World商圈5 km范围的飞行环境进行算例验证，结果表明：多目标A*算法求解仅需0.03 s，比多目标标签设置算法用时54.29 s更高效；相比于CPLEX求解器无法在有效时间完成求解，改进遗传算法用时2.16 s高效完成求解；与只考虑成本的路径相比，多目标A*算法规划的路径将第三方风险降低了18.71%，同时使能耗成本和碳排放增加了7.21%；无人机配送的最佳巡航高度层为去程30 m、回程60 m；无人机冲突解脱率达到100%；客户规模对各项指标均呈现正向效应，而客户分布类型的影响主要反映在重复路径客户组的数量和时间窗惩罚成本上。
基于空域结构自适应拓扑的固定翼VTOL飞行器低空航迹规划方法
杨剑挺, 黄群邦, 刘擎旗, 李世林, 赛颖
2025, 43(3): 141-153. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.013
摘要(24) HTML (10) PDF(2)
摘要:
在当前空中交通管理体系中，基于均匀栅格的飞行器航迹规划方法广泛应用，但存在局限性。空域的均匀栅格划分无法自适应匹配空域的障碍物变尺度分布，导致特定空域航迹规划效率较低、计算代价较大，且在动态变化的空域环境中，航迹动态调整效率难以满足实际需求。针对以上问题，研究空域网格尺度自适应拓扑算法，根据障碍物分布特点实现空域的自适应Delaunay三角划分，并能够实现空域结构随着障碍物的动态调整快速高效局部重构；进一步基于空域结构自适应拓扑构建航迹搜索网络，采用A*算法在搜索网络上搜索初始航迹，针对初始航迹较长，折角尖锐的问题，设计了1种航迹实效化算法，通过局部检测优化航迹，使其转弯处圆弧过渡，不符合要求的圆弧，通过调整安全边界半径进行优化，以契合固定翼垂直起降飞行器（vertical take-off and landing，VTOL）飞行器运行特性。具体算例仿真结果表明空域网格尺度自适应拓扑算法能够使空域栅格数量减少69.33%，显著压缩搜索空间；航迹实效化算法能够使航迹长度缩短8%~15%，且航迹的光滑度显著提升，有效降低飞行控制难度与能耗。综上所述，本文的研究为固定翼VTOL飞行器的低空航迹规划提供了1种高效、实用的解决方案。
无人机进场阶段空中碰撞风险模型
李楠, 闫博芸, 王子实, 焦庆宇
2025, 43(3): 154-161. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.014
摘要(27) HTML (10) PDF(5)
摘要:
无人机起降架次不断增加，合理设定进场阶段的最小安全间隔对于提升容量和效率至关重要。为了提高无人机空中交通管理效率，保障飞行安全，推进无人机在复杂空域条件下安全应用，聚焦于多旋翼物流无人机进场阶段的空中碰撞风险建模。现有研究存在3个方面的不足：①研究对象多局限于开放类无人机，而特定类物流无人机的运行风险研究不足；②研究内容集中于巡航阶段，缺乏对进场阶段的针对性分析；③评估方法多沿用有人机模型，未充分考虑无人机在机动性和控制特性方面的差异。基于主流物流无人机企业的2种典型进场方式：水平进场垂直下降、沿斜线进近，通过改进传统位置误差概率模型，引入动态闭环控制反馈机制，将定位采样间隔与速度调整的实时性纳入风险计算，针对物流无人机特性调整定位误差和速度误差参数，建立适用于进场阶段的碰撞风险评估框架，并根据安全目标水平计算出最小安全间隔。结果表明，随着2架无人机初始间隔的增大，碰撞风险呈现降低的趋势，将安全目标水平设为1×10-7次事故/飞行小时，并考虑整个进场阶段的初始间隔应满足安全目标水平，得到水平进场垂直下降进场方式的最小安全间隔为21 m，沿斜线进近进场方式的最小安全间隔为26 m，为无人机进场阶段的空中碰撞风险构建了可量化的安全评价指标体系。
融合金字塔栅格与测向交叉的低空无人机定位
张宏展, 韩鹏, 赵可, 陈鹏
2025, 43(3): 162-170. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.015
摘要(33) HTML (9) PDF(3)
摘要:
针对传统地面测向设备在低空空域监视中无法获取航空器高度数据的问题，研究了融合高斯金字塔空域栅格模型与地面测向设备的低成本算法，实现低空无人机三维位置（含高度）实时精准预测。利用立方米级最优粒度三维栅格技术，将可通达空域离散化为可计算空域，奠定计算基础；在高斯滤波下采样中引入湍流强度动态关联的三维高斯核函数，创新性地构建高斯金字塔多尺度空域模型，利用三线性插值上采样保障数据连续性与精度；将实时天气、地理信息及环境因素映射至空域栅格，设计基于环境参数方差的动态权重函数，建立动态加权的可信度矩阵。在金字塔栅格空间中，结合测向交叉定位数据，遍历空域栅格概率集合，计算无人机经纬度及高度，实现三维定位。在某测试区域内部署2台测向设备进行实验验证。结果表明：①定位精度：在最小分辨率8 m的三维栅格下，经纬度定位最大偏差为20 m（目标转向时），高度预测平均偏差为4.37 m（标准差7.87），显著优于对比方法；②计算效率：算法平均内存占用仅55 MB，在i9-13900H处理器下CPU平均利用率仅为9%，显著低于对比方法；③适用性：仅需低成本地面测向设备支持，无需机载设备。本文算法在立方米级偏差范围内实现了低成本、较高精度的低空无人机三维实时定位，可为低空监视设施建设受限场景提供有效解决方案。
基于拓展TAM理论的城市空中交通公众接受度模型
常鑫, 黄鑫照, 胡松, 方博存, 张为
2025, 43(3): 171-180. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.03.016
摘要(48) HTML (10) PDF(6)
摘要:
城市空中交通作为低空经济的核心领域，已成为目前交通领域的前沿技术焦点与研究热点。针对公众对城市空中交通态度尚未明晰以及关键影响因素亟待证实等问题，为保障低空载人交通等场景在城市中的规模化应用，需要进一步优化接受度模型以提高对公众接受度分析的精确性；通过分析现有技术接受模型（technology acceptance model，TAM）在情景适应和解释力上的不足，研究提出基于拓展TAM理论的城市空中交通公众接受度研究模型。在传统TAM模型基础上，充分考虑我国特有的面子文化和政府政策导向等因素对公众接受度的影响，通过加入技术刺激、治理期望等作为拓展变量，解决了传统模型在低空领域适应场景局限和关键变量不足的问题；利用结构方程模型，开展问卷调查精细化分析了感知有用性，治理期望，技术刺激等多因素对公众接受度的影响及各因素间的结构关系。研究结果发现：技术刺激、感知易用性、态度、信任和治理期望对公众的接受意愿有不同程度的显著正向影响，其中技术刺激（β =0.29, p < 0.001）和态度（β =0.29, p < 0.001）的直接影响最为显著；感知易用性在感知有用性对态度有中介作用，态度对影响公众的接受意愿效果显著。而感知风险对公众的接受意愿有负面作用；同时，信任与感知有用性以及感知有用性与感知易用性之间也存在显著的影响关系。本文模型在低空领域具有更高的模型匹配度和更高的解释效率，为精准预测公众对城市空中交通的采纳行为提供了可靠分析工具。

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