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2018年 第6期

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交通安全
弯道安全车速建模及影响因素分析
杨俊儒, 褚端峰, 王维锋, 万剑, 邓泽健, 吴超仲
2018, 36(6): 1-8. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.001
摘要(788) PDF(3)
摘要:
车速的合理选择,是影响弯道行车安全的关键.为此,针对车辆在弯道行驶过程中因超速导致的侧滑、侧翻等侧向失稳事故,通过建立车辆转向行驶动力学模型,结合道路环境信息,在分析车辆转向时载荷横向偏移、悬架变形等基础之上,对传统模型进行改进,建立精度更高的弯道安全车速计算模型.并采用车辆动力学仿真软件CarSim和TruckSim进行不同工况下的仿真试验验证.运用正交试验方法对试验结果进行极差和方差分析,获取弯道安全车速对7种主要影响因素的敏感度.结果表明,该模型所得的安全车速值,与车辆侧向失稳时的临界车速值之间的平均误差为1.55%;相比于其他因素,弯道半径和路面附着系数对安全车速的影响最为显著;当路面附着系数达到特定值时,模型考虑了车辆的侧翻危险,使其计算得到的弯道安全车速呈现饱和现象.
搭载乘客对摩托车事故的影响研究
张乾懿, 王杰, 黄合来
2018, 36(6): 9-15. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.002
摘要(522) PDF(3)
摘要:
为探究乘客对摩托车事故的影响,基于2014年湖南省摩托车事故数据,采用卡方检验和二元逻辑回归方程,分别从载客倾向性、事故责任认定、事故类型以及事故严重程度4个方面,全面研究搭载乘客对驾驶行为及交通安全的影响,并总结出相应的安全改善措施.结果表明:①与其他年龄阶段的驾驶员相比,16~24岁之间的驾驶员载客现象更为普遍;②良好的照明条件和平峰时段会增加载客现象的发生;③与未搭载乘客的驾驶员相比,搭载乘客的驾驶员对事故的发生承担主要责任的比例降低48%,发生严重/死亡事故的比例降低20%;④载客事故中,单车事故比例比多车事故比例低54%,女性、幼年以及老年乘客搭乘摩托车时,驾驶员发生严重事故的比例比搭载其它乘客时低30%~50%,事故严重程度也更轻.该研究结果有助于提出有依据性、针对性的措施,减少摩托车事故风险、降低事故严重程度.
行人致命交通事故特征与致因机理研究——基于181例深度调查事故案例
张诗波, 刘澜, 李平飞, 高文君
2018, 36(6): 16-23. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.003
摘要(609) PDF(6)
摘要:
为了把握行人致命事故的特征和致因机理,促进减少该类事故的发生,基于国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中的181例真实行人致命事故案例,从事故地点、时间与天气、驾驶员、行人、车辆、碰撞状态以及事故后果等方面进行了数据统计分析,并在此基础上采用鱼刺图法从行人、驾驶员、车辆、道路和环境等5个方面对行人致命事故的致因机理进行了分析.总结出了行人致命交通事故的7个特征:①行人违章横穿道路突出(60.0%);②老年行人涉事率高(60岁以上占37.0%);③19:00-21:00是事故多发时段(29.2%);④面包车事故是中国道路特色(16.0%);⑤路侧作业行人危险度高(6.6%);⑥行人死亡大多为颅脑损伤(87.8%);⑦车辆前挡风玻璃大多会有网状裂纹等.结果表明,行人违章横穿道路是行人致命事故最主要的原因,加强行人和驾驶员的交通安全教育和管理是预防和减少行人致命事故的关键.
扣满12分机动车驾驶员的不当驾驶行为研究
石京, 彭丹丹, 郭艳丽
2018, 36(6): 24-31. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.004
摘要(544) PDF(1)
摘要:
为分析记满12分驾驶员的不当驾驶行为成因,以便有针对性地开展教育培训工作,选取包头市扣满12分的驾驶员为研究对象进行调查,利用驾驶行为、驾驶态度、驾驶技术和人格量表,获取了570份有效样本.通过探索性因子分析,将驾驶行为、驾驶态度和驾驶技术量表中的题目分别重组形成综合性指标.为研究不同性别司机不当驾驶行为的成因,将被调查驾驶员按照性别分类后进行聚类分析,分别得到3种不同类型的驾驶员群体及其对应的驾驶特性和人格属性得分.聚类分析结果表明,年龄较大、受教育程度较低且驾龄较短的男驾驶员驾驶技术较差;年龄较小、结婚率较低且驾龄较短的男驾驶员群体独立性得分较低,判断能力较差;年龄较小、驾龄较长的男驾驶员驾驶行为和驾驶态度存在问题.对于女性驾驶员来说,年龄较小、驾龄较长的女驾驶员独立性得分较低,判断能力也较差;年龄较大、驾龄较长的女驾驶员在驾驶行为、驾驶态度和驾驶技术三个方面都存在问题,同时自律性较差;年龄较小、教育程度较低且驾龄较短的女驾驶员驾驶技术较差.研究成果可以为多发不当驾驶行为驾驶员的培训教育和行为矫正提供参考,有助于对驾驶员进行针对性培训.
基于安全性评价的城市离散交通网络设计方法
林宏志, 余菲菲
2018, 36(6): 32-38. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.005
摘要(538) PDF(1)
摘要:
传统的交通网络设计以系统总出行时间、环境污染、可靠性、可达性等作为设计目标.尽管交通安全问题广受关注,但以安全为目标的交通网络设计尚未展开.基于运行速度协调性的原则,采用行驶速度与设计速度的均方误差作为交通安全水平的替代指标,建立了城市离散交通网络设计的双层规划模型,将主动安全评价提前到了道路网络规划阶段.其中上层规划以网络安全作为政策目标,下层规划以用户均衡作为政策的行为反应,并在广泛应用的Nguyen-Dupuis网络上进行了测试,测试结果显示了该方法的有效性.研究发现,通过合理添加路段,可以使交通网络的安全性达到最大.另外,尽管以安全性为导向的交通网络设计会损失一定的出行效率,但仍能取得满意的系统总出行时间.
基于事故树法的船舶动力电池充换电安全分析
张文芬, 严新平
2018, 36(6): 39-46. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.006
摘要(618) PDF(1)
摘要:
电池安全是电池动力船舶发展的前提,也是国内外专家学者关注的焦点.电池动力船舶安全研究具有前瞻性,受数据可得性的影响,选用对数据依赖较小的事故树模型,从电池充换电的视角,将事故树引入到船舶充换电安全事故分析中,并采用布尔代数法、结构重要度公式、Trilith软件,研究了船舶充换电安全事故定量分析方法,系统分析了船舶动力电池充换电安全性.通过测算得到电池损坏、火灾爆炸发生概率分别为0.02227和0.02402.结果表明,可燃气体、导体静电、摩擦静电引发船舶火灾事故可能性较大;高温、过充、联锁问题等是造成船舶动力电池充换电安全事故的主要原因.
交通信息工程与控制
基于BP神经网络的地铁车厢拥挤度预测方法
方晨晨, 周继彪, 董升, 王依婷, 陈莎雯
2018, 36(6): 47-53. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.007
摘要(664) PDF(2)
摘要:
为准确预测地铁车厢的拥挤度,考虑到站时车厢的下车人数、立席面积和车厢承载量等因素,提出一种基于BP神经网络的地铁车厢拥挤度预测方法.基于调查数据和Matlab平台,构建初始BP神经网络、训练以及测试等环节,实现对地铁车厢到站时各车门下车人数的预测.以立席密度为标准进行车厢拥挤度划分,标定即将到站地铁的各节车厢拥挤度.以宁波市鼓楼地铁站为例,对BP神经网络预测方法进行验证,得到不同结构的BP神经网络预测结果.结果表明,最佳预测结果的决定系数R2为0.94,平均相对误差为0.25,预测误差在可控范围内,BP神经网络在下车人数预测上是适用的.
BRT驾驶员个人属性对行车速度的影响
杨东, 马昌喜, 刘鹏飞, 杨雪雁
2018, 36(6): 54-64,73. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.008
摘要(565) PDF(2)
摘要:
为了分析BRT驾驶员的个人属性对行车速度的影响,采用现场取样调查的方式,获取了156份BRT驾驶员行车的有效调查数据.根据BRT驾驶员行车速度区间的不同,将BRT驾驶员的行车速度选择行为划分为4个区间.运用改进的Mixed Logit模型,以BRT驾驶员的年龄、教育水平、驾龄、性格、是否矫正视力等个人属性为影响因素,并将4个选择区间作为4个选择肢,建立BRT驾驶员个人属性对行车速度的影响度量模型.运用弹性理论,分析诸多影响因素的敏感程度.分析结果表明,驾驶员的性别、教育水平、是否矫正视力等5个因素所对应的弹性值的绝对值均小于1.000,说明上述因素对BRT驾驶员行车速度区间选择行为缺乏弹性;但在4个选择区间上,驾驶员的年龄、驾龄、性格等因素所对应的弹性值的绝对值均大于1.000,说明年龄、驾龄以及性格等3个因素对BRT驾驶员行车速度区间选择行为均富有弹性,影响显著.最后,通过数据统计分析BRT驾驶员开车时长与行车速度的关系,发现开车时长与行车速度之间总体呈现正相关关系.
基于多尺度边缘融合及SURF特征匹配的车辆检测及跟踪方法
穆柯楠, 王会峰, 杨澜, 景首才
2018, 36(6): 65-73. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.009
摘要(508) PDF(2)
摘要:
为提高交通参数提取的准确性与实时性,研究了基于多尺度边缘融合和SURF特征匹配的车辆检测与跟踪方法,克服了传统基于边缘特征的车辆检测方法易受噪声、背景干扰的问题,实现车辆准确检测.将车辆检测结果作为跟踪样本建立跟踪样本集合,通过建立匹配点对几何约束消除误匹配特征对,提高跟踪样本与待跟踪视频帧的SURF特征匹配准确度.针对车辆驶入、驶离相机视野,车辆间歇性运动,背景缓慢变化等情况提出跟踪样本更新机制,实现车辆的准确、实时跟踪.实验结果显示,所提算法的车辆检测率为88.3%,检测准确度为90.2%;跟踪精确度为86.4%,跟踪准确度为92.7%;检测时间成本为91.8ms,跟踪速率为52.2fps.检测准确度、跟踪准确度、检测速率、跟踪速率均高于光流法、粒子滤波法和SIFT特征匹配法,表明所提算法能较好地满足实时性应用.
基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析
朱海波, 张军峰, 刘杰
2018, 36(6): 74-80. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.010
摘要(249) PDF(1)
摘要:
为了推动我国连续下降运行(CDO)的实施,提出了基于蒙特卡洛模拟的连续下降运行间隔分析方法.基于飞行管理计算机优化航空器四维轨迹的原理,设计了连续下降运行的垂直剖面生成模型,提出了基于反向积分策略与四阶龙格库塔方法的垂直剖面计算方法.考虑风、航空器速度、质量的不确定性对航空器轨迹的影响,利用蒙特卡洛模拟仿真策略,实现管制移交间隔的分析与评估.以广州白云国际机场ATAGA方向进场航班为例实施仿真验证,结果表明,在无管制员与飞行员进行干预的情况下,以现行30km管制移交间隔实施连续下降运行,满足运行安全的要求.起始近进定位点处航空器间隔服从均值为15.1km,方差为1.12的正态分布;间隔大于12公里的概率为99.78%.仿真结果验证了现行管制移交间隔下的连续下降运行是有效的.
基于可变车道的交叉口时空资源优化配置
曾昕, 徐建军, 吴志周
2018, 36(6): 81-89. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.011
摘要(350) PDF(2)
摘要:
交叉口在潮汐交通影响下会产生各流向不均衡现象,容易使进口道利用效率低下,形成拥堵.常用的应对措施是设置适用于交叉口的导向式可变车道.基于可变车道,提出信号交叉口时空资源优化配置方法.在空间上,为寻求交叉口各流向之间的均衡化,以同一相位下各流向流量比之间的差值尽可能小以及总体的流量比之和尽可能小为目标,以各进口道各流向的交通量为基础数据,考虑进、出口道通行能力匹配等约束,同时考虑直右合用车道设置问题,构建车道功能划分模型.时间上配以Webster信号配时模型.以时段为单位,得到各个时段优化的车道功能划分和信号配时,从而确定可变车道的设置.以实际交叉口为案例,通过设置现状组、对照组、模型组对比分析该方法的效果.通过Vissim交通仿真,结果表明,相比于固定的车道功能,模型优化后能降低交叉口10%的延误.
基于单轴地磁传感器的车辆参数检测算法研究
吕鲜, 戚湧, 张伟斌, 李千目
2018, 36(6): 90-97,122. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.012
摘要(292) PDF(1)
摘要:
为了进一步探寻地磁传感器在车辆检测领域的应用,研究利用车辆通过时所引起的检测区域的磁场强度扰动,用自主研发的单轴地磁传感器获取和处理Z轴方向上抖动幅度大于指定阈值的地磁信号,研究了基于固定阈值的状态机车辆检测算法,对路段车辆进行检测,并获取车速、车长、车流量等信息,建立磁场能量与车长车速比值的关系模型.通过南京市江宁区某公路上的实验,并利用现场录制的视频作检验,结果表明,基于自主研发的单轴地磁传感器可以实现路段车辆98%的检测率,并有效获取车辆的车速、车长等信息.通过分析得到的磁场数据,验证了该模型可以用于多个地磁传感器进行车辆检测的数据融合.
交通规划与管理
基于v/C比的高速公路基本路段车辆碳排放预测模型研究
景立竹, 许金良, 韩跃杰, 贾兴利, 刘江
2018, 36(6): 98-105. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.013
摘要(370) PDF(3)
摘要:
为揭示高速公路基本路段交通流饱和度v/C比对于车辆二氧化碳排放(简称碳排放)水平的影响规律,以G3001西安绕城高速公路和G65W延西高速公路(西安—铜川段)为试验道路,以交通流数据采集以及实车油耗测试为基础,选用IPCC碳排放核算方法,将油耗数据转换成碳排放数据,采用SPSS回归分析的方法,针对高速公路基本路段v/C∈[0.15,1.25]的情况,分别建立适用于载重汽车和小客车的v/C比与碳排放率关系模型,并对模型预测结果的精确性进行了检验.研究表明,载重汽车和小客车的碳排放率都随着v/C比的增大做二次函数形式的变化;当高速公路基本路段v/C比为0.44和0.45时,载重汽车和小客车的碳排放率达到最低水平,分别为67.8kg/100km和17.3kg/100km;当高速公路基本路段v/C比超过0.96和0.87时,2种车型的碳排放水平将有可能对温室效应产生显著的负面影响;从节约车辆燃油、降低二氧化碳排放的角度出发,上述v/C比临界数值可以作为指导高速公路路段交通流控制、路段改扩建决策的参考指标.
基于区位信息的城际公路货运分布量预测—— 以云南为例
戢晓峰, 谢军, 陈方
2018, 36(6): 106-112. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.014
摘要(316) PDF(1)
摘要:
为预测无精确现状货运OD矩阵的城际公路货运分布量,引入区位理论,根据城市的用地属性和社会经济属性指标,从城市聚集规模质因子和可达性2个方面量化城市区位信息,从而获取城市的产生区位影响因子、吸引区位影响因子和相对可达性;考虑区位影响因子,将其与改进重力模型相结合求得货运量分布概率矩阵,将计算所得的未来年货运产生量预测值通过货运量分布概率矩阵分配至相关城市,得到初始货运量分布矩阵;再根据Fratar模型预测城际公路货运分布量,最后以云南省为例进行验证.结果表明,通过建立公路货运分布量预测模型,并经过Fratar模型迭代计算能够获得云南省未来年的城际货运量分布OD矩阵.所提出的城际公路货运分布量预测方法可大幅简化基础数据收集与货车调查工作量,具有很好的移植性.
基于改进遗传算法的可变信息标志选址优化研究
张荣辉, 马壮林, 党永乐, 徐婷
2018, 36(6): 113-122. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.015
摘要(317) PDF(1)
摘要:
随着城市化进程的不断加快,交通拥堵已成为亟待解决的社会问题,实践表明可变信息标志(VMS)布设位置对于诱导拥堵路段上的交通流量、缓解交通拥堵、提高整个交通诱导系统的效率至关重要.在考虑道路交通流量、交通拥堵指数以及可变信息标志发布信息的衰减程度对VMS选址影响的基础上,考虑可替代路径的诱导比率、绕行时间以及布设VMS所需的成本对VMS选址的影响,然后综合VMS的效用和总成本2个因素,采用最大效用与最小成本之比的形式构建了VMS选址优化的双目标规划模型,分别采用传统的遗传算法和改进的遗传算法对构建的模型进行求解,最后以西安市南二环路为例进行实例分析.结果表明,当设置4块VMS时效果最好,最优布设路段为10,13,15,17.与传统的遗传算法相比,改进的遗传算法陷入局部收敛的次数由21次减小到6次,且收敛速度更快;模型的最优解与现状VMS的布设情况相比函数适应度值更大,表明其布设效果更好,验证了模型的有效性.
基于前景理论的机动车路内停车行为研究
王灏, 李瑞敏, 刘志勇
2018, 36(6): 123-129. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.016
摘要(317) PDF(1)
摘要:
路内停车收费价格的调整将对路内停车位使用者的出行行为带来一定的影响.针对南宁市路内停车费调整政策的实施,通过对路内停车使用者的问卷调查,主要研究了停车价格对停车者的出行选择的影响.分析了调查对象的多种停车特征,包括停车费用调整后的停车时长预期、停车费用预期、步行到达目的地时间预期等方面,并基于调查数据引入前景理论研究了以停车时长和停车费用为基准的价值函数,建立了价值函数曲线并进行相应参数的估计.并该价值函数整合进多项Logit模型,以对公交出行的影响为例研究了路内停车收费价格调整对路内停车使用者出行行为的影响.结果显示,路内停车收费价格的调整对路内停车位使用者的公交出行行为有明显的影响.研究表明,前景理论可以较好地反映停车价格变化对路内停车使用者的行为影响.
基于集对分析的随机需求接驳公交调度模型
孙博, 杨春风, 魏明, 陈浩
2018, 36(6): 130-134. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.06.017
摘要(318) PDF(1)
摘要:
针对需求点的出行客流服从正态分布,基于集对分析理论,利用二元联系数刻画随机客流的确定和不确定部分,将其转化为带联系数的确定性数学模型,研究一类随机需求接驳公交调度模型,将乘客从需求点运输至轨道站点,追求总里程最少.同时,该模型集成了这些乘客的最大容忍在车时间对调度结果的影响.利用Cplex求解模型的精确解,结合实际算例,给出了不同车辆数的最优调度方案,比较了有无乘客在车时间限制的2种方案差异,并分析了客流的不确定程度对调度结果的影响.实验表明,随着客流的不确定程度逐渐增加引起需求点的上车人数变多,受车辆的额定载客量限制,这致使车辆偏好访问较远距离但不超过其额定载客量的需求点,因而总行驶里程也变大;考虑乘客的最大在车时间限制,这引导车辆提供"直达"服务,因而会增加总行使里程,但是满足了乘客的个性化出行需求.

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