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2024年 第42卷  第6期

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2024, 42(6): .
摘要(55) HTML(21) PDF(9)
摘要:
综述
基于文献计量分析的公路隧道交通安全国际研究进展
韩磊, 杜志刚, 潘远轩, 钱志浩
2024, 42(6): 1-13. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.001
摘要(142) HTML(42) PDF(49)
摘要:
为了系统分析和全面总结公路隧道交通安全的研究现状和发展趋势，通过Web of Science核心合集数据库检索2000—2022年间出版的该研究领域相关英文文献。基于VOSviewer软件对该领域文献进行可视化展示与分析，创建公路隧道交通安全主要研究主题和热点知识图谱，总结该领域研究现状、问题挑战和发展趋势。结果表明：有关公路隧道交通安全的研究文献年度发文量整体呈现上升趋势，在该研究领域贡献率最大的国家、机构、期刊分别是中国、同济大学和Tunnelling and Underground Space Technology。当前公路隧道交通安全领域的研究热点集中于公路隧道交通事故特征分析、公路隧道行车环境与驾驶绩效、公路隧道照明与驾驶安全、公路隧道交通设施与行车安全等主题。但是，目前公路隧道交通安全评价方法和技术标准存在局限性、评价体系考虑因素片面不统一、数据源与数理模型的精度与效度仍有待提升、智能交通技术在公路隧道交通安全的应用效果尚需深入研究。未来公路隧道交通安全研究应重点关注考虑不同需求层次的公路隧道行车环境提升方法和评价模型、基于多源、异构、海量数据的公路隧道驾驶宏观态势和微观个体分析、基于机器学习和智能网联技术的公路隧道驾驶风险感知模型和调控策略等方面。
中国水路危险品运输研究现状与热点分析
张笛, 刘安, 刘洋, 田慧斌
2024, 42(6): 14-22. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.002
摘要(80) HTML(23) PDF(27)
摘要:
随着全球经济的持续扩张和工业水平的持续提升，各国对能源和化工产品的需求不断攀升，而此类化工产品多属于危险品。由于具备运输成本低、运量大、安全、环保及运输范围广等优势，水路运输已经成为危险品运输的主要方式。近年来，为提升水路危险品运输的安全和效率，国内学者开展了大量研究。为系统梳理国内在该领域的研究现状与未来发展趋势，本文检索了2015—2024年发表在中文核心期刊上的相关文献，共计368篇。通过对检索文献的年度发文量、期刊分布、研究机构及代表性学者进行统计分析，并利用VOSviewer软件对关键词进行聚类和演化趋势分析，本文将研究热点归纳为危险品船舶设计、危险货物运输管理、运输风险评估及应急处置这4个主要方面。当前研究在船舶设计的创新性、运输管理的智能化、风险评估的精准化以及应急处置的高效化方面取得了一定进展，但仍面临设计与安全管理智能化程度不高、风险评估全面性不足、应急处置设备针对性不强等问题。未来研究应聚焦于人工智能技术在危险品船设计与营运安全状态监控中的应用，以及推动绿色低碳技术在船舶能效优化、动力替代方面的集成，以提升水路危险品运输的安全性与可持续性。
交通安全
基于DE-EL的城市快速路合流区危险驾驶行为识别方法
谢厅, 刘星良, 刘唐志, 徐进
2024, 42(6): 23-30. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.003
摘要(107) HTML(35) PDF(29)
摘要:
为提高快速路合流区行车安全水平，实现合流区危险驾驶行为准确识别与交通事故预防，基于车辆轨迹数据提出了1种合流区驾驶人危险驾驶操作行为辨识方法。依托合流区交通航拍视频轨迹数据，运用风险度量法与四分位差法确定4类合流区驾驶人危险驾驶操作行为特征指标阈值。通过前期建立的合流区危险驾驶行为谱，计算驾驶人危险操作得分G，标记危险驾驶人，实现驾驶人分类。选用ROS、SMOTE、ADASYN数据均衡算法（data equalization，DE）对不平衡数据集中的危险驾驶人样本进行扩充，降低轨迹数据集的不平衡度。联合XGBoost、LGBM、AdaBoost集成学习分类算法（ensemble learning，EL）建立DE-EL模型，以车速、变速、横向操作、位置特征以及时间占比5类特征参数变量作为输入，对合流区驾驶人危险驾驶操作行为进行识别。通过Spearman相关性分析对DE-EL识别模型输入特征参数进行优化，提升合流区危险驾驶操作行为识别模型的性能，最终从模型的精确率、召回率、F1值和AUC值确定最优合流区危险驾驶行为识别模型。研究表明：合流区驾驶人行车风险水平与横向操作关联度最高，与车辆速度关联度较低；不平衡的轨迹数据集通过单一的EL算法难以有效识别危险驾驶操作行为，DE算法可显著提升分类算法的性能；特征优化工程后，DE-EL识别模型的性能得到了提升，结果表明SMOTE-LGBM模型对合流区危险驾驶行为的识别效果最好，精确率为93.4%，召回率为92.1%，F1值为0.927，AUC值为0.933，模型可用于合流区危险驾驶行为识别、预警以及干预。
多风险因素融合驱动的民航旅客风险评估方法
杨俊, 刘昊燃, 吴仁彪, 王菲茵
2024, 42(6): 31-41. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.004
摘要(106) HTML(31) PDF(16)
摘要:
民航旅客是民航安保事件的主要实施主体。因此，为准确评估民航旅客的风险级别，提出了1种多风险因素融合驱动的民航旅客风险评估方法。采用统计分析-法规-专家调查法开展旅客风险因素的辨识，根据风险因素特性将旅客风险因素划分为可能性、危害性和严重性等3个主要部分。结合控制措施，构建了基于多风险因素的民航旅客风险指标体系，该体系共包含7个一级指标，18个二级指标。区间层次分析法可充分考虑专家判断的不确定性和模糊性，集值统计法可实现对模糊指标的定量化表述；综合2种方法的优点，研究了1种基于区间层次分析法和集值统计法相结合的风险指标权重的定量化分析方法，实现民航旅客风险指标权重系数的确定。从实际应用需求出发，以旅客行程过程为时间线，结合实时采集的旅客安保数据，开展了1种基于多风险因素融合的民航旅客风险评估方法研究，实现民航旅客风险的全流程动态量化评估。在构建的验证数据集上，本文方法的高风险旅客召回率达到了92%，无高风险旅客被评估为低风险的情况；中风险旅客的召回率达到了96%，只有2%的中风险旅客被评估为低风险；低风险旅客的召回率也达到了96%，无低风险旅客被评估为高风险。本文提出的民航旅客风险评估方法在有效结合专家经验和指标特征的基础上可实现旅客风险的动态量化评估，能够为更加全面、合理和科学地民航旅客风险分析提供理论支持。
新质生产力驱动低空空域安全管理发展——城市低空安全管理系统LASMS框架
余莎莎, 陈艺君, 张学军, 陈星雨
2024, 42(6): 42-54. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.005
摘要(145) HTML(31) PDF(35)
摘要:
安全是低空经济发展的前提和底线，未来低空空域运行的安全监管难题备受重视。针对城市低空空域安全管理面临空域复杂性高、飞行器种类繁多、空域使用密度高、网络安全和数据隐私隐患多、系统集成和互操作复杂、法规标准差异大等难题，考虑航空安全管理（safety management systems，SMS）安全监管对象从单一到多元化，从事后管理向及时管理发展趋势，提出城市低空安全管理系统（low-altitude safety management system，LASMS）的概念构想，包括低空运行角色与框架、城市空中交通（urban air mobility，UAM）安全水平指标、低空风险识别、风险监测、风险评估与风险缓解，核心是安全风险管理。在管理方式和运行模式上，通过多域融合、分布式架构、数字化监控、缓控机制等手段，满足未来低空运行快速响应需求，提高自主性和自动化，增强飞行前、飞行中和飞行后主动管控和飞行中近实时安全管控。最后，讨论了新质生产力以技术创新驱动LASMS发展及航空安全管理与运行模式创新的重点方向。LASMS的引入将为低空安全监管提供新思路和新方法，以助力未来低空空域安全、高效、持续的发展。
基于多重客观指标表征的驾驶人接管绩效评估方法
王丹, 朱曰莹, 张策, 林业
2024, 42(6): 55-63. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.006
摘要(70) HTML(18) PDF(13)
摘要:
驾驶人的接管绩效对于有条件自动驾驶车辆的安全性、驾乘体验与接受度具有重要意义。为了探究驾驶人行为对接管绩效的影响机理，提出1个代表接管绩效的综合评价表征指标——接管绩效水平（takeover performance level，TOPL），并构建基于改进EWM-TOPSIS的评估模型。该模型通过熵权法（entropy weight method，EWM）确定各指标客观权重，利用基于最优解偏好排序技术（technique for order preference by similarity to ideal solution，TOPSIS）模型中正负理想解对各指标进行编码映射。为了验证模型的有效性，招募46名驾驶人参与人机共驾接管实验，并提取表征驾驶人接管绩效安全性、舒适性和平稳性的多维度评价指标，深入探讨驾驶人在接管过程中执行的非驾驶相关任务，以及接管时间预算对驾驶人接管绩效水平的影响机理。进一步地，分析驾驶人年龄和标准型非驾驶相关任务完成绩效对TOPL的影响机理。研究结果表明：驾驶人年龄，非驾驶相关任务完成绩效对TOPL有显著影响，处于5万~10万km和0~5万km，10万~100万km之间的驾驶里程存在显著差异。车辆的最大横摆角速率、最大横向加速度，最大横向速度，油门深度标准差与TOPL之间存在显著的负相关关系，而接管边界时距与TOPL呈现显著的正相关关系。针对不同接管时间预算与非驾驶相关任务完成绩效，TOPL在接管时间预算为4 s时最低，接管程度紧急下的接管绩效水平较低。当驾驶人完成非驾驶相关任务低于60分时，TOPL最高，并且随着分数的增大TOPL有下降趋势。
超高速公路合流区加速车道长度可靠性研究
何永明, 王繁, 吴佳璇, 邢婉钰
2024, 42(6): 64-73. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.007
摘要(68) HTML(17) PDF(21)
摘要:
为克服现行规范采用确定性模型设计加速车道长度的缺点，考虑不同匝道设计速度，对满足行车安全和效率的加速车道合理长度进行研究。运用基于车辆汇入理论的长度计算模型，引入可靠度理论，构建加速车道长度的功能函数。对功能函数中的最低合流速度等相关参数统计推导，生成变量随机数代入蒙特卡洛法求解，估计不同主线和匝道设计速度下加速车道长度可靠概率。结合结构可靠性设计标准，以可靠概率大于95%为基准，得到了对应主线设计速度140 km/h与匝道设计速度30，40，50，60 km/h的加速车道长度推荐值。利用城市交通仿真（Simulation of Urban Mobility，SUMO）验证了推荐值的合理性，结果表明：加速车道可靠概率随加速车道长度增加而增加，且达到一定值后趋于稳定。给定的服务水平和目标可靠指标下，加速车道长度受主线及匝道设计速度影响，与匝道设计速度负相关。相较于确定性模型，基于可靠度理论和交通仿真模型的加速车道长度设计更灵活、可靠。
交通信息工程与控制
基于九轴IMU的船舶运动模式识别方法
陈芊芊, 胡凤玲, 文元桥
2024, 42(6): 74-83. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.008
摘要(37) HTML(9) PDF(10)
摘要:
运动模式识别是实现船舶智能航行的重要研究方向。针对现有方法中数据更新速度慢、受环境约束大的问题，研究了1种基于九轴惯性测量单元（inertial measurement unit，IMU）的船舶运动模式识别方法。分析了当前船舶运动感知技术的不足，提出利用加速度计、陀螺仪和磁力计构成的九轴IMU来识别船舶运动参数。为处理包含多种运动模式的长时间连续信号，提出了1种基于隐马尔可夫模型的数据分割算法，并采用期望最大化算法估算模型参数，实现按运动模式分割信号，提取单一稳态模式信号。分析分割后的运动模式信号，提取能够表征船舶运动模式的时域特征。为提高识别精度，设计了1种基于二叉树结构的支持向量机（support vector machine，SVM）算法，利用最大割问题构建二叉树结构，在决策节点使用SVM分类器，并通过粒子群优化算法优化模型参数。实验基于实船采集的运动数据进行验证，结果表明：所提识别算法只需训练5个SVM子分类器，能够对6种船舶运动模式进行有效识别，平均识别精度达到96.498%。相比传统的一对一和一对多SVM多分类方法，提出的方法平均识别精度分别提高了13.835%和21.305%，且所需训练的子分类器数量更少，验证了方法的优越性与高效性。
面向数据脱敏的交通场景车牌检测方法
应申, 曾卓源, 张纪元
2024, 42(6): 84-94. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.009
摘要(51) HTML(12) PDF(4)
摘要:
从车载相机图像中快速准确地检测车牌对于保护交通敏感信息具有重要意义。针对传统YOLOv8算法对交通场景下车牌检测存在的小目标特征提取能力弱、背景信息误检等问题，研究了基于改进YOLOv8的交通场景车牌检测方法TLP-YOLO。为增强主干网络提取图像特征信息能力，引入多尺度注意力模块（effi-cient multi-scale attention，EMA），加强对不同尺度目标区域的关注，提升模型对背景信息的甄别能力；提出跳阶加权特征金字塔网络，丰富小目标特征，通过跳阶连接和加权融合方式，避免特征金字塔结构不同层级间的信息损失，提升模型的多尺度特征融合能力；为降低模型计算量并保持检测精度，对检测头进行轻量化处理，引入部分卷积（partial convolution，PConv）和逐点卷积（pointwise，PWConv）模块代替常规卷积结构，以高效利用空间特征，避免冗余计算。基于中国城市停车数据集（Chinese city parking dataset，CCPD）和中国道路车牌数据集（Chinese road plate dataset，CRPD）构建用于验证模型性能的多交通场景数据集并进行了算法验证。实验结果表明：①TLP-YOLO的AP50-95和AP70分别达到了83.6%，和97.7%，相较于基准算法YOLOv8，其AP50-95和AP70分别提高了2%和0.8%。② TLP-YOLO模型的计算复杂度（floating point opera-tions，FLOPs）为7.5 G，模型参数量为1.67 M，检测速度达到了101 fps，相较于基准算法YOLOv8，计算复杂度降低了8.5%，模型参数量减少了45%，平均检测速度则与之相当。改进后的算法能够在保证模型轻量化的同时，提高检测精度，满足车载设备对交通场景中车牌检测准确性与部署要求。
基于改进时间金字塔网络的出租车乘客上下车动作识别模型
廖惠敏, 罗静茗, 张璟辉, 刘文平, 董婉青, 肖晖, 黄坚
2024, 42(6): 95-102. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.010
摘要(82) HTML(24) PDF(10)
摘要:
传统基于图像处理的违法载客识别算法依赖人工制定的人车交互规则以确定上下车行为的发生。然而，由于交通场景的复杂性，人工制定的规则集不够完善，导致算法识别效果较差。因此，引入基于时间金字塔网络(temporal pyramid network，TPN) 的深度学习模型进行上下车动作识别，通过大量样本集的训练提取较为完备的出租车乘客上下车行为特征，提升识别准确性。针对TPN模型无法区别司乘角色身份的问题，重新设计基于车门区域感知的模型输出层，增强模型多维度特征提取效率；针对上下车行为时空跨度大，模型易受无关动作干扰问题，加入一种基于动态窗口权重的滑窗机制，捕捉动作关键视频帧，提高识别效率。综合上述改进措施，提出了基于车门区域感知和动态权重的出租车乘客上下车动作识别模型(boarding and alighting neural network，BANN)，实现高效准确的违法载客行为识别。基于首都机场监控视频构建包含4 047段带标注视频的训练集和810段未标注视频的测试集对模型进行验证。实验结果表明：BANN模型的查准率和查全率分别达到90.21%和88.53%，较基准TPN模型分别提升了9.78%和11.04%，能够较好满足枢纽场站交通秩序监管的需要。
借用城市公交专用道行驶的智能网联车辆轨迹优化方法
付凤杰, 李博林, 金盛
2024, 42(6): 103-111. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.011
摘要(42) HTML(18) PDF(8)
摘要:
智能网联车辆(connected and automated vehicle，CAV)利用公交车运行的间隙，借用公交专用道通行，能够减少与人工驾驶车辆(human driving vehicle，HDV) 混合运行的相互干扰，进一步提升公交专用道的利用效率，是当前混合交通流环境下提升CAV运行效率的重要方式之一。以公交专用道上公交车辆的运行轨迹、公交专用道物理信息以及交通信号配时方案为约束，同时考虑CAV在港湾式公交停靠站的超车行为，构建了CAV借用公交专用道通行的轨迹优化模型。通过将模型分解为子模型并在时空上进行网格划分，提出了模型求解的具体流程，建立了基于类贪婪算法的求解方法，并采用MATLAB和yalmip求解工具进行模型求解。以杭州市莫干山路公交专用道为实例开展数值仿真，分析了港湾式公交停靠站、公交停靠时间、交通信号配时参数等因素对模型结果的影响，进一步验证了模型的有效性。结果表明：公交停靠时间会显著影响CAV的运行速度，随着公交停靠时间的增加，CAV运行速度呈现先增后减的趋势。通过公交站点的停靠时间与交通信号配时的协同优化，可以有效提升CAV的运行效率。同时，与存在部分港湾式公交停靠站相比，全部设置港湾式公交停靠站可以使CAV运行速度提升10%。
基于时序数据分解重构的短时交通流预测方法
邴其春, 赵盼盼, 任参政, 王雪倩, 赵一鸣
2024, 42(6): 112-122. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.012
摘要(66) HTML(19) PDF(12)
摘要:
为了从短时交通流数据中提取蕴含丰富信息的特征分量，进一步提升预测精度，将基于参数优化的变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)、递归量化分析(recurrence quantification analysis，RQA)和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit，BIGRU)模型相组合，构建了1种基于时序数据分解重构的短时交通流预测方法。采用融合鱼鹰和柯西变异的麻雀优化算法(osprey cauchy sparrow search algorithm，OCSSA) 确定变分模态分解的的模态分量个数k和惩罚因子α，获得k个相对平稳的固有模态分量；通过递归量化分析将分解后的模态分量重构为确定性分量、波动分量和趋势分量；在此基础上，针对各重构分量分别构建BIGRU预测模型，并利用BIGRU模型将各重构分量预测结果进行非线性集成，得到最终的预测结果。采用上海市南北快速路和加州高速路网流量实测数据进行实例验证，结果表明：在NBDX08(1)数据集中，相对应的平均绝对误差、均方根误差和平均绝对百分比误差较其他模型平均降低了29.1%，24.5%，46.1%；在760101号数据集中，误差平均降低了19.05%，19.69%，16.46%，验证了本文方法对不同分量进行分解重构可以较为准确的划分和学习交通流分量的特征，在控制模型计算复杂度的同时进一步提升了预测精度。
作业区可变信息标志播放周期对驾驶及认知行为的影响
康楠, 蔡世远, 罗文婷, 张世燕
2024, 42(6): 123-132. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.013
摘要(27) HTML(6) PDF(5)
摘要:
播放周期是可变信息标志(variable message sign，VMS) 的重要特征之一。针对现行国家标准GB 5768 《道路交通标志和标线》中缺少VMS播放周期设计标准的问题，面向城市道路构建虚拟作业区并开展单车驾驶模拟实验。根据“前方施工，请换道”的主题设计图形及动画循环，播放周期设定为1，2，4 s这3种场景，收集32名实验驾驶人的速度、加速度、横向位置、视认距离、理解时间和反应时间的数据，从驾驶行为和认知行为这2个维度评价不同播放周期方案的效果。通过无量纲化处理计算不同播放周期方案的综合评价得分，最终确定不同播放周期中的最佳方案。实验结果表明：在驾驶行为上，实验驾驶员在2 s的VMS场景下的降速效果最明显，与上游正常路段相比速度降幅达到了15.77 %，同时，在2 s场景下的纵向加速度也最小，此外，实验驾驶员在2 s场景下的换道距离最短，说明2 s的VMS在能够提供更好的减速效果的同时也能够促使驾驶员迅速完成换道以减少冲突的可能性；在认知效果，实验驾驶员在2 s场景下的视认距离最远，平均值达到313.01 m，虽然未能在2 s场景下达到最快速理解的效果，但是反应时间却最短，说明2 s的VMS能够提供更远的视认距离并能引导驾驶人及时做出反应。通过计算综合评价指标可得，2 s的VMS为3种实验播放周期中的最佳方案。
交通规划与管理
长江经济带货运经济运距时空差异性及影响因素研究
钟鸣, 赖泽强, 潘晓锋, 胡建功
2024, 42(6): 133-142. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.014
摘要(36) HTML(10) PDF(15)
摘要:
为弥补现有货运经济运距研究在时空差异性分析和影响因素探讨方面的不足，开展了对长江经济带货运经济运距时空差异性及其影响因素的研究。在已有货运大数据的基础上，结合多年度公、铁、水货运量数据，采用运量-分担率法构建货运经济运距测算模型，对长江经济带2011—2020年不同区域范围内的货运经济运距进行测算，并对其时空差异性进行分析。研究发现：①在长江经济范围内铁路货物运输不具优势；②随着时间的推移，上游原本具有铁路运输优势的省市其铁路经济运距范围逐渐缩小；③整个长江经济带范围内，随着时间的推移，公路货物经济运距有缩小趋势，水路货物经济运距有扩张趋势。为探究货运经济运距的影响因素及其影响情况，构建了路径分析模型。考虑到路径分析模型拟合效果不佳，因此在路径分析模型的框架下，采用时空地理加权回归模型分析各因素在不同时间和空间下对货运经济运距的影响效果，模型拟合效果较好。研究发现：长江经济带区域范围内，各因素对经济运距的影响呈现出较显著的空间差异性和时间非平稳性。本研究的结论对于构建经济合理的综合交通运输体系具有指导和借鉴意义。
考虑出行行为的机场轨道交通服务水平优化方法
张锐, 薛紫薇, 刘昕睿
2024, 42(6): 143-151. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.015
摘要(37) HTML(18) PDF(10)
摘要:
为实现机场轨道交通运能利用率与服务水平、运营收益之间的有效平衡，提出了考虑机场旅客出行方式选择行为的机场轨道交通服务水平优化方法。融合反映行为惯性的显示性偏好（revealed preference，RP）依赖与陈述性偏好（stated preference，SP）依赖变量，以及与行为惯性相关的其他变量（如常住人口、换乘难度等），构建考虑行为惯性的嵌套Logit（nested Logit，NL）模型模拟旅客前往机场过程中的陆侧出行方式选择行为。在NL模型的基础上构建机场轨道交通服务水平优化模型探讨轨道交通票价、发车间隔、高峰小时满载率等服务水平要素与轨道交通分担率、轨道交通运营企业收益之间的互动关系，提出相应的机场轨道交通服务水平优化方案。以西安市为例进行实证研究，结果表明：①受访者的SP问卷调查结果受行为惯性的影响，即受访者实际发生过的出行方式选择行为和先前的SP问卷调查选择结果会对受访者当下的SP问卷调查结果产生正向影响，且前者的影响程度大于后者；②考虑行为惯性的NL模型相较传统不考虑行为惯性的多项Logit（multinomial Logit，MNL）模型，可有效提升模型精度40.86%；③优化模型可经枚举法求解，若将案例城市当前机场轨道交通的拥挤程度（“有些拥挤”）优化至“临界状态”评价标准，为使轨道交通分担率不降低的同时客票收入最大化，则发车间隔缩小1 min前提下，地铁票价增幅建议为3元。
普通国省道机动车污染物负外部成本核算方法
黄煌钦, 郭建华, 赵岩, 孙满
2024, 42(6): 152-162. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.016
摘要(47) HTML(22) PDF(9)
摘要:
为充分挖掘普通国省道交通情况调查站采集的交通信息的价值，基于交通运行数据，建立普通国省道机动车污染物负外部成本的核算方法。根据给定的普通国省道路网资料，采集道路基础数据、交通流数据、机动车技术水平数据和城市社会经济数据；基于排放因子乘数法，处理采集到的数据，确定污染物基础排放系数、环境修正因子、道路交通状况修正因子和油品修正因子，得到综合排放系数、路网总里程和月平均日交通量，并计算CO、HC、NOx、PM2.5和PM10的实物量；基于当量税额乘数法，由污染物实物量和污染物污染当量的单位税额计算CO、HC、NOx、PM2.5和PM10的经济价值，即得到污染物负外部成本。以徐州市普通国省道路网开展实例分析，发现2022年徐州市国省道路网的机动车污染物排放总量为8 514 t，负外部成本为2 157万元。其中，CO和NOx的实物量占总排放量的比例高达95%，NOx的负外部成本占总成本的比例超过95%，中小客车和特大货车排放的CO和NOx分担率较高，表明徐州市的大气污染治理应重点关注中小客车和特大货车的NOx排放控制。对比其他学者的研究可知，不同城市的主要污染物种类和主要排放源存在差异，运输部门应根据实际情况制定相关决策。
基于行程时间的公交运行可靠度评价及影响因素分析
翁剑成, 赵世昌, 林鹏飞, 孔宁, 钱慧敏
2024, 42(6): 163-171. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.017
摘要(44) HTML(11) PDF(15)
摘要:
公交运行过程中会受到多种内外部因素干扰，为精准评价公交运行可靠度并量化分析各影响因素。基于公交到站时间数据计算区间行程时间，通过动态阈值和变异系数以及归一化处理，研究了1种可反映不合理延误影响和区间行程时间波动性的公交运行可靠度评价方法，实现不同线路、不同时段公交运行可靠度的横、纵向对比，解决了基于时刻表偏差的公交运行可靠度评价方法不适用于高频服务公交线路的问题。为克服现有研究影响因素考虑单一、以定性分析为主的局限，从站点客流、公交线站属性、道路条件等维度构建8种公交运行可靠度影响因素，利用随机森林模型构建可靠度影响模型，并与支持向量机与反向传播神经网络（back propagation，BP）模型进行精度对比，结合相对重要度和部分依赖图量化分析各影响因素。选取北京市2019年1月9条公交线路的多源公交数据进行实证分析。结果表明：研究提出的评价方法具有良好的有效性，可精准识别早晚高峰期间公交运行的不可靠。采用随机森林构建影响模型的精度最高，相较于支持向量机与BP神经网络分别提升20.38%和49.88%。模型揭示了各个因素的非线性影响机理并确定了有效阈值区间，站点间距、公交区间速度与公交专用道占比是影响公交运行可靠度的关键因素，相对重要度依次为26.9%、25.1%和24.1%。此外，当站点间距在600~800 m之间时，可靠度相较于250 m提升约12.5%；可靠度与公交区间速度呈正相关关系，最高可提升约7%；当公交专用道占比达到60%以上时可靠度显著提升，当占比达到95%时，可靠度提升约6.5%；当途径路段的交叉口数量从1个增加至3个时，可靠度下降约4%；为保证良好的可靠度，公交站台服务的公交线路数不宜超过3条。
公共卫生事件场景下轨道交通限流时乘客出行方式选择行为
窦雪萍, 史璐, 董冉, 李同飞
2024, 42(6): 172-180. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.06.018
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摘要:
为减少重大公共卫生事件场景下城市轨道交通限流运行带来的负面影响，采用短途公交将限流车站站外候车乘客运送至周边未限流车站。分析了短途公交引入后乘客出行方式选择行为，探究利用短途公交疏解轨道交通限流车站客流的可行性。通过线上调查北京、上海、广州、深圳城市居民共回收989份有效问卷；基于问卷调查数据构建重大公共卫生事件下轨道交通限流时乘客出行方式选择Logit模型，研究此情境下影响乘客选择轨道交通单一出行方式和短途公交与轨道交通组合出行方式的显著因素及其影响作用；探索在不同的疫情感知程度下，乘客偏好对组合出行方式选择概率的调节作用；对比分析不同城市、不同类别乘客出行方式选择行为影响因素。结果表明：出行准时性偏好、出行舒适性偏好与疫情感知程度对乘客选择组合出行方式产生正向显著影响；其中，出行准时性偏好对北京、上海、广州、深圳居民选择组合出行方式均产生积极影响，对长距离直达乘客选择组合出行方式的正向影响最为显著。多因素交叉影响分析中发现，疫情感知程度为2级及以上时，对出行准时性、出行舒适性存在显著偏好的乘客选择组合出行方式的概率超过57%和53%。这些结论表明重大公共卫生事件下准时舒适的短途公交服务可以有效均衡轨道交通站点间客流负载。

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