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2018年 第5期

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《交通信息与安全》杂志征稿启事
2018, 36(5).
摘要(131) PDF(1)
摘要:
综述
灵活式公交运营规划研究综述
郑乐, 李文权, 孙春阳
2018, 36(5): 1-9. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.001
摘要(395) PDF(2)
摘要:
灵活式公交作为一种新型混合公交系统,融合了常规公交系统的低成本效益以及需求响应式公交系统的高度灵活性,在城市新区及市郊等低出行需求密度区域有着很强的适用性.对灵活式公交分类进行了介绍,并分析了不同类型的灵活式运行机制上的共同点以及在灵活性上的差异.根据规划阶段的不同,将灵活式公交的发展划分为战略规划、战术规划以及运营规划3个等级,详述了各层级的规划内容.深入总结了国内外灵活式公交的主要研究现状,详述了国外的运营实践经验以及各规划阶段的主要研究内容和方法.并对当前灵活式公交运营规划所面临的挑战进行了分析,提出了适应我国的灵活式公交构想.
自主运输系统安全研究——ESREL 2018国际会议综述
张锴, 张笛, 范存龙, 姚厚杰, 张明阳
2018, 36(5): 10-17,48. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.002
摘要(383) PDF(1)
摘要:
近年来,自主系统在交通领域的应用被视为未来交通行业竞争和可持续发展的关键因素,其安全性也越来越被关注.第28届欧洲安全与可靠性会议(28th European Safety and Reliability Conference,ESREL 2018)在挪威科技大学召开,主题是变革中的安全界.针对自主运输系统安全这一内容,对390篇会议论文进行了的梳理,重点介绍了自主运输系统方面的15篇论文,结合国内外的文献详细阐述了自主运输系统分别应用于道路,铁路和水路的发展现状和安全研究的前沿问题.并基于这3个方面对自主运输系统的标准制定、人为因素、软硬件可靠性等风险评价中的热点问题进行了分析,展望了未来自主运输系统安全研究的发展趋势,提出了人因、风险分析方法、而通信及软件安全是未来自主运输系统安全研究可能的研究热点.
交通领域安全文化对安全行为的影响综述
林晓飞, 宋守信, 翟怀远, 陈明利, 袁朋伟, 张大伟
2018, 36(5): 18-24. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.003
摘要(324) PDF(1)
摘要:
为了分析国内外道路交通领域安全文化影响安全行为的研究状况,采用归纳总结的方法对相关文献进行整理,总结了该方向基于调查问卷的研究方法,并对这些方法的特点进行了比较分析,主要包括基于数理统计的探索性因子分析和验证性因子分析、相关分析和回归分析、优势分析和通径分析、方差分析和协方差分析等,其中因子分析、相关分析和回归分析约占所有数理统计分析方法的70%;归纳了该方向的研究成果,从单独驾驶员、多人共事的驾驶员、职业驾驶员、年轻驾驶员、交通运输行业员工和行人6个方面总结安全文化或者安全氛围与安全行为之间的影响关系.提出安全行为量表适应性和实效性、影响因子系数针对性和可靠性、统计分析方法更新和完善、有关研究成果进一步应用与安全行为矫正等进一步研究的方向.
交通安全
雾天不同能见度条件下高速公路限速建议值研究
张驰, 贺亚龙, 黄星, 宫权利, 侯宇迪
2018, 36(5): 25-33. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.004
摘要(296) PDF(1)
摘要:
高速公路雾天不同能见度条件下,驾驶员对道路线形走向的敏感性有所变化,驾驶员需要不断调整方向盘,以不同的车速行驶在线形不断变化的高速公路上.为了探寻在雾天不同能见度条件下,驾驶员以不同车速通过不同曲率道路时的驾驶行为安全特性,利用UC-win/Road建立道路驾驶模拟环境,采集驾驶员在单因素和正交多因素实验方案条件下的车辆运行轨迹数据,结合驾驶行为特点提出了新的评价指标(车辆横向偏移系数)对驾驶员的驾驶行为进行分析.结果表明,能见度、圆曲线半径和车速对车辆横向偏移均具有显著性影响;并且通过正交试验确定各因素对车辆横向偏移影响由强到弱依次为:能见度(F=531.643)>圆曲线半径(F=256.599)>车速(F=45.986).
行车安全事件的驾驶风险影响因素研究
杨曼, 吴超仲, 张晖, 李思瑶
2018, 36(5): 34-39. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.005
摘要(321) PDF(1)
摘要:
为了更好的研究与驾驶风险有关的因素,提高整体的驾驶安全性.引入与Crash和Near-crash相比,发生频次高、严重程度低的行车安全事件(Critical-Incident events:CIEs)来表征驾驶风险,可以更好用于驾驶风险前的预测.招募30位驾驶人参加550 km武汉至襄阳段的实车实验,获取驾驶基本数据.首先分析数据,建立CIEs数据库,其中包含驾驶行为,CIEs因素,环境等主要因素.然后用K-均值聚类分析法对驾驶风险进行分类.并对主要因素与风险关系进行Logit模型分析.结果表明,有6个因素对驾驶风险有显著影响,包括平均减速度、CIEs类型、CIEs原因、天气、年龄和驾龄.其中平均减速度对其影响很大(β=1.982 606),说明风险升高往往是驾驶操作不当造成的;且年轻、驾龄短的驾驶员更易导致风险驾驶行为.
事故条件下高速公路可变情报板选址研究
韩姗姗, 钟石泉, 朱宁
2018, 36(5): 40-48. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.006
摘要(291) PDF(1)
摘要:
为了缓解事故条件下高速公路的拥堵情况,通过可变情报板的选址研究及诱导信息的及时发布实现交通流的合理分配,进一步提升交通系统效率.侧重研究可变情报板在事故条件下的使用场景,通过引入收益因子、覆盖矩阵等手段合理地刻画诱导信息对不同出行者的不同影响,进一步建立以可变情报板安装成本最小、事故未处理惩罚最小、事故处理收益最大为目标函数的选址模型.将事故条件下高速公路可变情报板选址问题建立为大规模混合整数规划模型,传统方法难以求得精确解.研究运用Benders分解方法将模型分解为主问题和子问题,以较高的求解效率得到模型的精确解.算例表明,基于事故条件下的高速公路可变情报板选址模型针对不同事故条件下的不同规模的路网具有较高的适用性.
交通信息工程与控制
信号交叉口左弯待转区对车辆排放的影响分析
姚荣涵, 许向辉, 张文松, 郑刘杰, 郭伟伟
2018, 36(5): 49-58. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.007
摘要(316) PDF(2)
摘要:
为探究左弯待转区对信号交叉口车辆排放的影响,以左弯待转区长度和左转短车道长度为重要参数、以相位有效绿灯时间为决策变量,建立最小化车辆延误和交通排放的孤立交叉口信号配时优化模型.以大连市五一路/西南路交叉口为例,参考现状方案通过调整相位相序、增设左弯待转区、增设左转短车道获得5种优化方案.结果显示,在优化配时方案的前提下,能使车辆延误和排放减少的有效因素从高到低依次为增设左转短车道、调整相位相序、增设左弯待转区;对于相同的相位相序和渠化方案,只增设左弯待转区使车辆排放最少增加0.7%、停车次数最少增长14.8%、车均延误最少上升2.1%.研究表明,增设左转短车道比增设左弯待转区能更有效地减少延误和排放.
考虑定位信息不确定性的多车协同定位算法
鲁光泉, 潘日佩
2018, 36(5): 59-66,74. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.008
摘要(326) PDF(1)
摘要:
针对车载全球定位系统(global positioning system)存在的定位精度较差、定位可靠性较低等问题,提出了一种车车通信环境下考虑定位信息不确定性的多车协同定位算法.该算法在所研究车辆均装有车载GPS和前置距离传感器的基础上,以定位信息不确定性为依据进行协同定位.对自适应卡尔曼滤波进行改进以确定车辆定位信息的不确定度,搭建车间相对位置模型求解2车相对位置关系,最后设计联邦卡尔曼滤波算法利用多车数据进行融合以实现定位效果的优化.通过数值仿真表明这一算法与自车组合导航相比有效提升了GPS定位精度和可靠性,两者分别平均提升了35.2%和42.6%,且在车联网渗透率较高以及GPS信号较差时,定位效果提升更为明显.
拥堵条件下驾驶人群体重复换道博弈的仿真研究
孙智诚, 朱彤, 邓雷, 王晓勇
2018, 36(5): 67-74. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.009
摘要(389) PDF(2)
摘要:
为完善拥堵交通流仿真中拥堵产生与消散的自发性,研究不同驾驶人群体的换道策略对拥堵产生与消散的影响,通过参考智能驾驶人模型(IDM)建立智能体,构建了基于多智能体系统的3车道交通环境,对交通流仿真方法进行改进,使其可以更加真实地表现出现实环境中拥堵的产生和消散.通过仿真实验,产生不断演化的交通流,得到一系列的仿真数据.利用仿真数据,采用重复博弈的理论分析驾驶员群体的策略对道路通行能力的影响.仿真及推理结果表明,在不发生事故的前提下,驾驶人群体采取占优的换道策略最多可以提高所有车辆7%的平均车速;理性的驾驶员换道策略的调整的最终结果会使道路通行能力降低.
基于LIBSVM的LNG公交车尾气排放预测模型
唐旭, 程建川
2018, 36(5): 75-82,123. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.010
摘要(212) PDF(0)
摘要:
LNG公交车尾气排放与多种可量化的行驶状态的指标有关.目前,预测模型变量单一,大多经过分类假设,预测精度较低.为进一步提高LNG公交车尾气排放预测模型的预测精度,建立液化天然气公交车尾气排放量多种因素综合影响的尾气排放模型.实验采集镇江市LNG公交车的CO,CO2,HC,NOx这4类尾气的排放数据和行驶状态信息.将影响因素数据进行归一化处理,提高模型的准确率和稳定性.通过反复的验算,寻找支持向量回归分析模型中适用于LNG公交车尾气排放的最佳参数.建立基于LIBSVM的LNG公交车尾气排放预测模型.结果表明,所建立的LNG公交车尾气模型对于CO,CO2,HC,NOx这4类尾气的平方相关系数分别为:0.921,0.944,0.872,0.964.与公交车尾气预测的其他模型相比,该预测模型的预测精度有较大的提高.
可变线路公交车辆调度算法优化研究
邵孜科, 张泉, 王树盛, 张小辉, 李文权
2018, 36(5): 83-89. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.011
摘要(216) PDF(2)
摘要:
为提高可变线路公交的调度效率,在建立以服务人数最多和乘客出行时间最小为目标的可变线路公交调度双层规划模型之后,以拒绝=重新插入为思路,分别从减少乘客平均出行时间(算法2)和降低系统拒绝率(算法3)2个方向出发,对简单插入算法(算法1)进行优化,提出2种调度优化算法以提高简单插入算法的精度.通过仿真试验对3种算法进行比较,研究结果表明,乘客出行需求为10人/h时,3种算法不会或偶尔出现拒绝乘客的现象,最大拒绝率分别为11%,3%和0%,平均乘客平均出行时间均在51 min左右;乘客出行需求为15人/h时,3种算法的平均拒绝率分别为6.70%,3.67%和3.28%,方差分别为14.90,12.64和11.91,平均乘客平均出行时间分别为73.49 min,77.50 min和78.73min.与算法1相比,算法2和算法3更能够提高调度效率和保证系统服务质量的稳定;与算法2相比,算法3能够在不明显提高乘客平均出行时间的基础上,进一步降低系统的拒绝率.
交叉口移位左转设置方法研究及仿真分析
朱腾洲, 邓明君
2018, 36(5): 90-98. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.012
摘要(211) PDF(2)
摘要:
左转交通流在城市道路交叉口处产生的冲突点最多,合理组织左转交通流能够有效提高交叉口的通行效率.结合交叉口现实情况,提出移位左转放行方法,该方法将左转车道转移至对向车道,实现相对方向直行和左转车辆同时放行,消除交叉口左转产生的交通冲突、减少信号相位数、提高绿信比,从而提高直行车辆乃至整个交叉口的通行效率.针对此方法设计了移位左转交叉口的几何物理模型,进一步提出了一种联动控制算法来判定该方法的适用条件;阐述了该方式下慢行交通组织方法;并通过Vissim微观仿真对满足适用移位左转条件的实例交叉口进行了对比验证.仿真结果表明,设置移位左转后,该实例交叉口主信号总车均延误比现状交叉口主信号总车均延误减小了24.53s,交叉口通行效率得到提高.
交通规划与管理
基于GBRBM-DBN模型的短时交通流预测方法
冯微, 陈红, 张兆津, 邵海鹏
2018, 36(5): 99-108. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.013
摘要(186) PDF(2)
摘要:
为提高城市道路短时交通流预测的精度和效率,提出了一种基于深度学习的短时交通流参数预测模型,结合高斯-伯努利受限波尔兹曼机、Softmax回归模型和深度置信网络,对大规模路网中地点车速进行预测.该模型在网络底层加入高斯-伯努利受限波尔兹曼机,将传统二值输入转换为连续实值输入以适应地点车速的数据特征.在网络输入、输出矩阵中加入时空特征表达,并将深度置信网络顶层接入Softmax回归模型,根据深度学习模型提取到的地点车速时空特征对多路段多时刻的地点车速进行预测.选取广州市大规模路网中60条路段60 d的实测地点车速对网络结构和参数进行调试,并分析预测结果.结果表明,GBRBM-DBN网络结构能够提取大规模路网中地点车速的时空分布特征,预测精度较高.与长短时记忆循环神经网络预测结果进行对比,具有更高的时效性;与“深层模型+小规模数据”相比,平均绝对误差减小10.13 km/h,平均相对误差减少14.5%;对输入矩阵中的训练集和测试集数据量比例作不同划分,平均绝对误差变化范围在1.64 km/h以内,平均相对误差仅增大7.3%.
基于WITI的分段线性机场延误研究模型
刘欣仪, 李海峰, 霍瑛
2018, 36(5): 109-116. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.014
摘要(176) PDF(1)
摘要:
随着空中交通量的不断上升,空中交通延误已经成为一个亟待解决的问题.据统计分析发现,天气影响造成的机场延误达总延误的一半以上,所以研究空中天气与延误之间的关系具有非常重要的意义.将天气条件中的风、能见度和重要天气3个方面纳入研究范围,在天气和交通量数据分布时间较小的情况下提出了对于天气影响交通指数(WITI)计算方法的改进.利用最小二乘法对天气数据及交通量进行概率性处理,得到天气因素对于延误之间的相对权重,再对天气影响空中交通指数中的天气权重进行量化.发现延误与空中交通指数关系之间并不是呈单一线性关系发展,所以将基于最小二乘法的一元线性模型改进为分段式线性模型,即将延误数据按高低延误分类,并将分类数据分别按单一线性模型计算.通过相关性分析和配对检验证明,分段式线性模型是可靠的,其与延误的相关度达到0.790,准确性达到97.8%.
基于SVM-KNN的降雨条件下短时公交客流预测
刘欣彤, 黄小龙, 谢秉磊
2018, 36(5): 117-123. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.015
摘要(209) PDF(1)
摘要:
为了提高降雨条件下短时公交客流的预测精度,提出一种基于SVM-KNN的短时公交客流预测模型.分析了降雨天气与公交客流的相关关系,揭示不同降雨等级对公交客流量的影响.进一步发挥支持向量机(SVM)的快速归类和K近邻算法(KNN)的高预测精度的优点,提出了基于SVM-KNN的短时公交客流预测模型.具体方法为:用SVM训练少量数据生成子数据库,随后采用KNN识别相似模式预测短时公交客流.通过采集深圳市南山区4条公交线路降雨条件下的客流数据进行算例仿真,验证了模型和算法的有效性.结果表明,SVM-KNN算法的综合平均绝对误差(MAE)为8.437,综合均方误差(MSE)为10.725,综合平均相对误差(MAPE)为8.8%,综合均方相对误差(MSPE)为11.3%,比常用的RBF模型的MAE,MSE,MAPE及MSPE各类误差分别降低了3.646,3.631,4.6%,5.5%.
基于遗传算法的3L-CVRP优化问题研究
崔会芬, 许佳瑜, 杨京帅, 胡大伟, 朱鸿国
2018, 36(5): 124-131. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.016
摘要(249) PDF(2)
摘要:
为提高物流配送效率,降低配送成本,探讨了三维装箱约束下的车辆路径优化问题.在装箱问题与车辆路径优化问题研究现状的基础上,将三维装箱与车辆路径优化进行整合,考虑客户需求、货物装载顺序、车辆尺寸、车辆重心等约束,建立以路径最短、车辆装载容积利用率和载重率最大的多目标组合优化模型,引入权重系数体现决策者偏好并归一化目标函数.设计适用的染色体编码规则,确定遗传操作中选择、交叉、变异方法,选取目标函数为适应度函数,引入最优个体保存策略防止算法的过早收敛,提高算法的准确性,通过Matlab编程实现该优化模型的求解.案例数值试验表明,该模型与算法能够实现装箱与车辆路径的组合优化,算法运行时间为17s左右,相较于引导式局部搜索遗传算法减少了5 s,车辆总行驶里程缩短了7 km.
热点、观点、实践
基于122警情的电动自行车交通事故特征研究
何庆, 马建菲, 李洋, 王晨
2018, 36(5): 132-138. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.017
摘要(220) PDF(1)
摘要:
为了研究近年来快速增长的电动自行车带来的交通安全问题,对北方某市2010-2017年每年同一时段的122报警信息进行了搜集,并从中提取了涉及电动自行车的事故信息,分析了其总体趋势、在不同交通方式及区域上分布.结果表明:①涉及电动自行车的事故及伤害事故逐年增加,是城市交通事故的增长点,其中伤害事故占40%;②与机动车的、发生在远郊地区的、及在一般城区与行人的涉及电动车的事故是预防重点;③电动自行车与自行车的事故在2016年和2017年明显增长,与共享单车发展在时空上相契合;④与非机动车交通之间发生的伤害事故占12%,其社会保障问题值得关注.
停车场电动汽车充电优化策略
李淑艳, 吴文亮, 巫威眺, 焦志强
2018, 36(5): 139-146. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.018
摘要(158) PDF(1)
摘要:
针对停车场电动汽车充电服务,基于工作日期间车辆到达时间分布与电价波动特征,从停车场运营管理角度提出了2种充电优化策略:①为了使停车场用电负荷峰值最小和停车场总电费最低,从而建立了线性优化模型;②以拥有250个充电桩的停车场为例,以停车场各时段的电力负荷和总电费支出为评价指标,将提出策略与传统随到随充策略进行比较分析.结果表明,相比随到随充的运营策略,用电负荷峰值最小策略可使停车场电力负荷峰值降低69.9%,总电费最低策略可使停车场的总电费降低13.1%,证明了模型的实用性和有效性.
基于最小点覆盖的共享单车投放点选取方法
郝斌斌, 吕斌, 陈京荣
2018, 36(5): 147-152,131. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.05.019
摘要(174) PDF(1)
摘要:
针对城市共享单车投放点和电子围栏等设置不合理的问题,考虑共享单车对城市交通环境影响和共享单车运营企业的成本,研究了一种基于最小点覆盖的共享单车投放点选取算法.将整个城市交通网络抽象为图,将共享单车投放点抽象为图的节点.对于图的不同点覆盖方案,引入路段权值函数和调度成本矩阵,以最少投放点和最小调度成本2个指标对不同点覆盖方案进行排序,从中选优得到共享单车投放点选取方案.算法既考虑了共享单车投放点在城市交通网络的覆盖情况,又考虑了共享单车企业车辆投放和车辆调度的成本问题,克服了现有共享单车投放点选取方法的单一性和盲目性的问题.

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