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2018年 第4期

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征稿启事
2018, 36(4).
摘要(216) PDF(1)
摘要:
综述
汽车驾驶人的情绪诱发与识别研究综述
王浩伦, 朱业安, 彭理群, 苏航
2018, 36(4): 1-6,50. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.001
摘要(575) PDF(13)
摘要:
交通事故的原因可以用不同的方法和细化等级来描述,概括而言是人、汽车、环境三者之间交互作用的结果,而人以及人与外部环境的组合是最重要的影响因素.当试图揭示危险驾驶的本质时,情绪作为交互过程中的一个重要组成部分是不容忽视的.通过介绍基础的情绪诱发机理和情绪识别技术,来梳理总结情绪诱发与识别研究的理论基础和研究进展.分析驾驶人的情绪诱发机理及其与危险驾驶的关系,从而阐述驾驶人情绪诱发的特殊性以及对其进行研究的重要性.讨论驾驶人情绪检测识别的研究趋势和情绪调节的策略,可为相关系统的设计提供参考,为保障驾驶安全和提升驾驶体验提供帮助.
交通安全
面向 NSM 的高速公路大区段事故风险预测方法
吴佩洁, 孟祥海, 崔洪海
2018, 36(4): 7-14. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.002
摘要(466) PDF(3)
摘要:
为探究路网交通安全管理(NSM )中的事故风险预测方法,以国内高速公路的大区段路段为研究对象,首先分别采用系统聚类、k-means动态聚类和二阶聚类方法对路段进行聚类,确定最优聚类方法和聚类数量,然后对"同质性路段"分别建立负二项回归、贝叶斯负二项回归、随机或固定效应的负二项回归和多层混合效应负二项回归4种模型,通过精度评价指标选择出最优的事故预测模型,最后计算出相应路段的事故风险大小并识别出事故多发路段.结果表明:选择最优的聚类方法和聚类数量相较于未聚类的情况将有效提高事故预测的拟合精度,其均方方差下降了64% .当选择二阶聚类方法且聚类数量为3时,"同质性路段"负二项回归的事故模型拟合精度最高,其模型的赤池信息量 A IC为464 .79 ,贝叶斯信息量 BIC为476 .98 ,均方方差为99 .22 .在4种事故预测模型中,负二项回归具有良好的预测精度,其预测结果的均方方差最小,为108 .64 .采用统计学方法识别"同质性路段"的事故多发路段,共识别出辽宁省22条事故多发路段.
驾驶人应激反应能力评估方法
吕爱红, 张雅丽, 吴付威, 冀永强
2018, 36(4): 15-21. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.003
摘要(442) PDF(1)
摘要:
为评估和改善驾驶人应激反应能力,提升行车安全,为职业驾驶人的筛选提供理论依据,分析了驾驶人应激响应行为,创新性地提出了评估驾驶人应激操作行为的操作得分指标,并以制动减速安全距离模型为理论依据,结合驾驶人操作行为数据和车辆运动数据建立了驾驶人应激反应能力评估算法,将驾驶人的应激反应能力分成4个等级.为验证评估算法的可行性,借助应激处置绩效得分,以驾驶模拟器为平台,培训驾驶人应激反应能力,通过对被试的操作得分与应激处置绩效进行回归分析发现,操作得分与应激处置绩效具有显著的线性关系,且驾驶人制动反应时间符合以往学者的研究结论,由此验证了评估算法的可行性和有效性.
常规公交风险的 SEM 与 Bayesian Network组合评估方法研究
宗芳, 于萍, 吴挺, 陈相茹
2018, 36(4): 22-28. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.004
摘要(500) PDF(1)
摘要:
常规公交系统具有载客量大、班次多、线路固定等特点,存在多种安全风险隐患.为综合评估常规公交风险,对国内外554条事故数据分析整理,构建了常规公交风险指标体系.建立了常规公交风险评估的结构方程模型,得到常规公交风险因素对事故的单向拓扑结构.在结构学习的基础上,利用信息熵理论研究风险因素对预测结果可信度的影响权重,从而进行变量筛选.以失火事故为例利用贝叶斯网络模型进行了城市常规公交风险评估参数学习.研究结果表明,失火事故的主要风险因素为油气泄漏、车内外温度均较高等.在风险因素组合作用下失火事故发生概率范围为 0 .002 1至0 .842 9 .所建模型预测精度高,验证了方法的科学性和准确性,可用于进行定量化的常规公交风险评估.
地铁施工中未遂事件的识别与防范研究
郭庆军, 闫竑宇, 吴杰, 王玮, 赵鑫
2018, 36(4): 29-35. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.005
摘要(506) PDF(4)
摘要:
与事故的发生数量相比较,地铁施工中未遂事件发生的频率更高,在机会因素的作用下转变为安全事故的几率更大.结合国内安全生产形势,分析国家对安全管理相关政策的提出背景和管控趋势;通过辨析与未遂事件相关的危险源、隐患、事故等概念,明确未遂事件的内涵和范围.地铁施工系统的脆弱性具有易感性、易损性特征,脆弱性的增加容易导致未遂事件频发.可利用"互联网+监测"、视线追踪、全员上报等方式对未遂事件进行识别.探究未遂事件的作用路径,将机会因素按照能量交换的程度分为3个等级,并按照个体行为、设备状态、环境条件、组织失误划分未遂事件的致因,找出因素间相互作用的影响,有针对性地对未遂事件进行防范.以"问题发现型"理论为导向,有效发挥对事故的"屏蔽"作用,为提升安全管理水平提出有效建议.
交通信息工程与控制
座椅布置选型对公交客车站立密度的影响
闫晟煜, 赵转转, 姚瑞明
2018, 36(4): 36-41. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.006
摘要(511) PDF(1)
摘要:
为选取合适的公交客车座椅布置匹配公交线路,阐述了公交客车站立密度的调查方法,提出了公交客车站立密度和调度发班间隔的计算模型,通过参照轨道交通设计规范的站立密度阈值范围规定,分析了所调查的7条线路站立密度分布的合理性和变化特征.通过不同发班间隔和座椅布置来适配固定客流,分析了站立密度随发班间隔和座椅布置变化的分布规律,建立了站立密度适应系数计算模型并分析了模型的数理特征,对比了不同座椅布置车辆适配平峰客流后的适应状况.结果表明,"轴距1+1 ,后通道2+2"能够较多地释放出有效站立空间,5人/m2以上的站间数比重最小,体现了收敛状态,能在满足较短站立时间的同时使乘客能够获得座位的几率增大.
大数据环境下营运车辆驾驶行为特征分析
文江辉, 杨先敏, 吴超仲
2018, 36(4): 42-50. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.007
摘要(534) PDF(4)
摘要:
通过大规模采集营运车辆驾驶行为信息,并对其驾驶行为特征进行定性、定量分析是有效遏制交通事故的前提.对采集的营运车辆驾驶行为数据进行预处理,包括清洗、筛选、分段等,提高了数据的质量.利用经纬度坐标转换后计算出的车辆行驶速度与车载速度加权的车速进行分析;并运用DBSCAN聚类和 Spearman秩相关方法对不同车辆、不同时间段及不同天气状况下速度和加速度进行聚类和讨论相关系数,提取驾驶行为特征.结果表明,驾驶员夜晚比白天行车速度波动大,需加强夜晚行车的安全监控,且聚类方法可用于判定车辆驾驶的稳定性程度,有助于道路交通中心对车辆安全状态的判断和避免交通事故发生;对于经验丰富的营运车辆驾驶员,天气对驾驶的影响相对较弱.
基于模糊控制的小区域交叉口群过饱和状态信号协调优化
赵盼明, 刘钊, 刘玉, 郭建华
2018, 36(4): 51-59. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.008
摘要(447) PDF(2)
摘要:
城市区域交通具有非线性、动态时变性、不确定性的特点,难以建立精确的数学模型.据此,针对小区域交叉口群过饱和状态,研究了基于模糊控制的信号协调优化方案.将现状交通控制下的交叉口群进口道最大排队长度和平均延误作为模糊控制的输入变量,将交叉口绿灯时间调整量作为输出变量,利用模糊C均值聚类获得输入变量的模糊集合和隶属度函数,通过一级模糊控制器和二级模糊控制器分别对区域交叉口群信号进行协调控制,达到减少区域最大排队长度和平均行车延误的目的.通过对武汉徐东商圈过饱和交通状态下的交叉口群进行多次协调控制,并对现状信号方案和协调信号方案进行Vissim微观仿真,交叉口群最大排队长度平均值由201 m减少为63 .6 m ,平均行车延误由110 .62 s减少为22 .68 s .
城市快速路交通采集数据完整性与有效性评价
谢聪聪, 邵敏华
2018, 36(4): 60-65,89. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.009
摘要(485) PDF(2)
摘要:
优质的交通数据是进一步进行数据分析、支撑智能交通各项应用的基础,保证交通数据的完整性和有效性是首要条件.采用认知评价理论,设计了交通采集数据完整性与有效性多属性综合评价指标体系,同时基于计算机模拟仿真技术,开发了以时空流量守恒定律为机理的非直观错误数据判定模型.以某城市快速路交通采集数据为对象进行实例分析,确定了无效数据的量化结果及时空位置.该方法具有很好的应用效果,可以有效识别并筛选无效数据,为数据的管理和应用提供了可靠的基础.
高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征分析
閤鑫, 王开云, 袁玄成
2018, 36(4): 66-73. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.010
摘要(301) PDF(1)
摘要:
为了研究高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征,以期为动车组在线路上的适应性设计提供参考,通过动力学仿真的手段,针对我国高速铁路常见的的板式无砟轨道、双块式无砟轨道和有砟轨道等多种类型轨道结构,采用车辆-轨道耦合动力学模型,选取轨道随机不平顺和钢轨波浪形磨耗不平顺,计算了高速动车组通过曲线时的轮轨动态相互作用响应,分析了动车组在不同结构类型曲线轨道上运行的动态相互作用特征.结果表明,动车组在不同结构类型的曲线轨道上运行时,轮轨垂向动态相互作用指标随速度增大而增大,轮轨横向动态相互作用指标随速度增大呈先减小后增大的规律.随机不平顺作用下,动车组在不同结构类型曲线轨道上动力学性能很接近,其在无砟轨道上的运行性能略优于在有砟轨道上的运行性能;钢轨波浪形磨耗不平顺作用下,CRTSⅡ型无砟轨道上的轮轨动态相互作用最强,CRTSⅠ,CRTSⅢ和双块式无砟轨道次之,有砟轨道最弱.
城市轨道交通乘客感知质量指标研究
吴俣, 朱顺应
2018, 36(4): 74-80. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.011
摘要(331) PDF(1)
摘要:
研究了城市轨道交通乘客感知质量指标与总体满意度的关系以及不同需求层次下感知质量指标重要性的变化.以武汉轨道交通满意度调查中获取的 10 461份有效问卷数据为基础,利用Bayesialab软件结构学习算法结合专家经验进行贝叶斯网络结构学习,建立了12个感知质量指标与总体满意度之间的贝叶斯网络,结果显示部分感知质量指标之间存在相互关系且均直接或间接的影响乘客总体满意度.以感知质量指标不同取值对应的总体满意度期望值为度量标准,分析在不同需求层次下感知质量指标重要性的变化规律,发现随着感知质量指标满意程度的增加,"乘车安全性"指标的重要性明显下降,"乘客文明"指标的重要性明显上升,符合马斯洛需求层次理论的规律.
交通规划与管理
驾驶行为特性对道路通行能力影响的量化研究
黄天伊, 周晨静, 王益
2018, 36(4): 81-89. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.012
摘要(356) PDF(5)
摘要:
驾驶行为特性对道路宏观交通流特性及通行能力有着重要影响.但在2010年版《道路通行能力手册》(HCM2010)中,驾驶人总体特征修正系数取值在通常情况下建议为1 ,并未给出具体解释以及进一步量化.为了进一步细化研究不同驾驶员行为特性对道路通行能力的影响,将驾驶员类型分为冒险型、一般型和保守型3种,利用交通仿真软件Vissim 5 .3构建基本路段和交织区仿真场景,提出以仿真实验为基础的通行能力影响量化分析方法.结果表明,在限速为80 km /h的城市快速路上,自由换道行为可以提升道路设施空间利用率,提高交通流由自由运行状态向稳定运行状态的转变速度,而对道路通行能力没有显著影响;跟驰行为与强制换道行为对道路通行能力有显著影响.提出基本路段通行能力分析的修正系数,对应冒险型、一般型、保守型驾驶员分别为1 .04 ,1 .03 ,0 .86 ;交织区通行能力分析的修正系数;在交织比为0 .1~0 .4的情况下,3类驾驶员对应的值有所差异,进一步细化了HCM2010中驾驶员的修正系数.
降雨条件下高速公路短时行程时间预测研究
李萌, 谷远利, 王硕, 陆文琦, 张源
2018, 36(4): 90-96. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.013
摘要(292) PDF(1)
摘要:
为实现降雨条件下高速公路路段行程时间短时预测,掌握恶劣天气下交通信息、提供交通诱导和决策支持,在已获取交通和气象数据基础上应用半距离法估计路段行程时间.并以遗传算法优化的径向基函数(RBF)神经网络和K最近邻非参数回归(KNN)算法为基础,提出1种基于动态权重的行程时间组合预测模型.该组合预测模型的融合权重依据定义的动态误差的变化而持续调整,以保证子模型中精度较高的预测结果对最终结果有较大影响,从而提高预测精度.选取京港澳高速公路湖北省境内军山-武汉南路段,分析该路段降雨条件下行程时间特性,掌握其不同时段和不同降雨强度下行程时间变化规律,并进行预测.结果表明,组合预测模型能有效预测行程时间高峰变化,反应及时且预测精度较高,达到0 .98 ,平均绝对百分误差1 .99% ;而单一的RBF神经网络和KNN算法的平均绝对百分误差分别为3 .40% 和2 .60% ,且拟合程度不如组合预测模型.
考虑乘客出行习惯的公交线网优化方法
王佳冬, 袁振洲
2018, 36(4): 97-105. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.014
摘要(292) PDF(1)
摘要:
为了解决既有研究缺乏定量分析乘客出行习惯,导致优化线网实施后实际运营效果不理想的现实问题,提出乘客出行习惯成本的概念,并从换乘习惯成本和出行时间习惯成本2个方面进行计算:引入换乘惩罚因子,将换乘导致的不便转化为出行时耗计算换乘习惯成本;定义出行惯性阈值,表征乘客对车内时间的敏感程度计算出行时间习惯成本.建立以考虑出行习惯的乘客出行成本和运营成本最小为目标,以首末站布局、发车频率为约束的线网优化模型,设计改进的多种群遗传算法的模型求解方法.以莱州市公交线网为例进行验证,结果表明,优化方案较优化前总成本下降了1 .8% ,乘客出行成本下降了15 .4% ,直达乘客比例提高了19 .6% ;与未考虑乘客出行习惯的传统模型相比,使用改进模型优化后乘客出行习惯成本下降了43 .4% .
城市轨道交通站点接驳设施规模预测方法
裴玉龙, 潘跃
2018, 36(4): 106-112. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.015
摘要(282) PDF(1)
摘要:
为了对城市轨道交通站点接驳设施规模进行准确预测,从各接驳方式分担的客流量入手对接驳设施规模预测方法展开研究.在分析接驳设施规模影响因素的基础上,对城市轨道交通站点各出入口进出站客流进行观测统计,确定高峰小时集散的总客流量,利用多项logistic回归和Bayes判别分析2种方法分别建立城市轨道交通站点接驳方式分担率预测模型,将模型输出的结果与调查数据进行对比,判定2类模型在不同接驳方式分担率预测上的适用性,进而得到城市轨道交通站点高峰小时各接驳方式分担的客流量.利用数理统计学方法建立城市轨道交通站点周边的常规公交停靠站、出租车停靠站、P&R停车场和自行车停车场规模预测模型,根据调查数据和已有研究成果对模型参数进行标定.应用这组模型对哈尔滨轨道交通1号线中哈达站的接驳设施规模进行预测,验证了模型在实际应用中的可行性.
基于吞吐量的集装箱码头卡车污染扩散研究
武伟佳, 李延文, 马晓凤, 钟鸣
2018, 36(4): 113-119,132. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.016
摘要(283) PDF(1)
摘要:
作为港口码头货物的主要陆上运输工具和能源消耗设备,集装箱卡车是港口区域大气环境污染的主要来源之一.从港口大气环境安全出发,分析环保部公布排放因子的局限性,综合考虑集装箱卡车保有量、发动机状态、运行工况、燃料使用和道路条件等复杂因素,通过功率法确定集装箱卡车尾气中CO ,SO2和NO2的平均排放因子.以长江某内河港口为案例计算得到该地区2016年全年各类污染的总排放量,并利用灰色预测估计未来10年该港区集装箱吞吐量的变化,与实际数据对比发现,模型精度达到了95% 以上,预测结果良好.借助高斯模型建立港区大气污染物风险扩散模型并计算未来几年集装箱卡车尾气排放对周围居民的影响.结果表明,2016年该地区4月日平均CO的浓度达到250 ug/m3;SO2浓度为57 ug/m3;NO2浓度为1 100 ug/m3.大气污染排放中NO2占比最大,分担率超过80% .各类尾气污染物24 h平均浓度已远超国家标准,港口区域集卡尾气污染对港口周边工作人员健康和港口所在城市大气环境安全威胁极大.
内河船舶 EEDI 测试影响因素研究
尹奇志, 丁卓然, 周新聪, 彭铁华
2018, 36(4): 120-125. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.017
摘要(287) PDF(0)
摘要:
为了帮助船检人员获取相对准确的内河船舶EEDI测试结果,指导内河船舶EEDI测试,从而提高内河船舶的能效水平,对内河船舶主机转速和通航环境偏差等因素对 EEDI测试结果的影响进行了研究.以1艘西江千吨级散货船为研究对象,结合船舶静水阻力计算公式、EEDI计算公式和船-机-桨匹配原理建立了船舶EEDI仿真计算模型;利用实测数据对EEDI仿真计算模型的准确性进行了验证.利用EEDI仿真计算模型研究了对象船舶主机转速、测试时风速和水深对内河船舶EEDI测试结果的影响程度.研究结果表明,①与实测值相比,所建立的EEDI模型油耗仿真结果与实船测试结果比较相近,平均误差约为2 .77% ;②主机转速偏差率大于3 .5% ,水深小于8 m或风速大于5级时,EEDI测试结果的偏差将超过5% .
热点、观点、实践
共享汽车和共享单车的合作博弈研究
杨倩倩, 胡大伟, 褚宏帆
2018, 36(4): 126-132. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.04.018
摘要(328) PDF(2)
摘要:
共享单车的迅速普及有效解决了"最后1公里"问题,但其交通覆盖率小,共享汽车的出现正好弥补了该不足.以合作联盟为基础,针对各参与主体的利益分配问题,基于shapley值建立了共享汽车和共享单车的合作博弈模型.在shapley值法的基础上,考虑企业整体实力和承担风险的能力,具体量化各参与主体的贡献值,构建改进的shapley值分配模型.结果表明,改进的模型能够有效避免shapley值分配中的平均分配现象,更能体现收益分配的科学性和公平性.

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