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2022年  第40卷  第5期

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本期导读
2022, 40(5): .
摘要(1184) HTML (718) PDF(65)
摘要:
综述
船舶运动模型参数辨识研究综述
朱曼, 文元桥, 孙吴强, 张家辉, HAHNAxel
2022, 40(5): 1-11. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.001
摘要(1772) HTML (582) PDF(226)
摘要:
创建精确且可靠的运动模型是有效分析船舶操纵性和保障船舶智能航行的关键。相较于常用的船舶运动建模方法（包括经验法、试验法、计算流体动力学数值法），参数辨识技术是1种实用有效、迁移性强的建模手段，但因受到诸如船舶强非线性运动特性、时变耦合的环境干扰、内外多重不确定性等众多复杂因素的影响而面临极大挑战。围绕船舶运动模型参数辨识技术的4个核心内容，即最优输入设计、船舶运动数学模型、参数估计算法、辨识模型测试验证，重点梳理了富含操控特性的激励数据获取、多型船舶运动模型、经典-智能-混合参数辨识方法、辨识模型评估方法相关的研究现状，剖析了噪声干扰、参数漂移、参数时变、评价指标选取等主要问题，发现面对操纵与航行特征复杂的船舶，获取覆盖广域运动特征的高质量数据仍无较好方法，参数漂移现象与模型复杂度紧密相关，且无法完全避免。面向数据高质量化、辨识实时性、航行场景复杂化等的发展要求，对船舶运动模型参数辨识技术在船舶操纵运动数据获取与处理，如鲁棒估计与信息融合、鲁棒在线参数辨识、多新息智能算法、复杂场景下的船舶运动辨识建模如受限条件下船舶运动辨识建模等重点方面进行了展望。
基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能研究综述
高茜楠, 呙润华, 耿靖杰
2022, 40(5): 12-22. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.002
摘要(834) HTML (416) PDF(48)
摘要:
沥青路面纹理形貌是影响道路抗滑性能的重要因素，而路面纹理具有自相似分形特性，因此借助分形特性实现路面纹理量化，对研究路面纹理与抗滑性能之间的联系具有重要意义。从宏观和微观这2个层面总结了沥青混合料纹理和集料纹理的单重、多重分形特性相关研究；分析了分形理论在路面抗滑级配设计和抗滑集料筛选中的应用，总结了基于分形理论的多种抗滑级配设计模型，提出了基于分形理论的集料优选新思路；对比分析了分形理论与参数统计法、力学解析法及有限元模拟法在路面抗滑性能预测中的结合应用。研究结果表明：分形分析为路面纹理描述提供了新思路，但其分析方法仍未突破关键瓶颈，在模型精确性、标准化、系统性方面仍有一定限制；分形理论与抗滑级配设计和抗滑集料筛选的结合应用仍处于探索阶段，需进一步加强设计方法的合理性研究，验证其在实际工程中的适用性；横向对比各类基于纹理分形特性的抗滑预测模型性能，结果表明，有限元模拟预测模型在实际应用中能更准确地还原复杂条件下的胎-路接触状态，更具发展潜力。展望了基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能的未来研究方向，主要包括多尺度的纹理分形特征与抗滑性能的关联规律、实际工程分形参数判别标准，以及基于分形理论的智能抗滑预测体系构建。
基于触觉引导的L2级智能汽车人机共享控制技术综述
邓修金, 王艳阳, 黄秋实, 王珂, 廖凯凯
2022, 40(5): 23-33. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.003
摘要(1078) HTML (489) PDF(50)
摘要:
因技术和法规等因素限制，智能汽车短时间内难以实现L1级到L5级的快速跨越，人机共驾将长期存在；基于触觉引导的人机共享控制技术为L2级智能汽车人机共驾提供了有效的人机共享控制途径。通过综述国内外车辆人机共享控制技术相关问题的研究现状，重点分析了基于触觉引导的车道保持、换道、避撞、倒车辅助等人机共享控制在路径规划、意图决策和权限分配转移等过程中，可能会造成人机冲突进而导致车辆稳定性降低、行车安全性变差和驾驶员操作舒适度与自由度恶化等关键问题。同时针对人机共享控制中固有的驾驶人风格及认知差异进行了探讨，以期进一步明确人机共享控制器的设计方法及人机冲突产生的机理。提出未来应在大量仿真或实测行车数据的基础上不断迭代优化智能系统，提高智能控制系统对行车环境和驾驶人状态识别的精准度，从而合理分配人机共享控制权重，有效解决人机冲突、车辆稳定性、行车安全性、驾驶员操作舒适性和自由度等问题。基于现有研究存在的问题，指出自适应性触觉引导共享控制器、权重分配共享控制器、基于神经肌肉反应共享控制器及基于高级辅助驾驶系统共享控制器等将是智能汽车人机共享控制的主要研究方向。
交通安全
成山角分道通航制水域航行风险辨识与操纵决策方法
贺益雄, 于德清, 刘霄, 王丰, 牟军敏
2022, 40(5): 34-43. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.004
摘要(887) HTML (399) PDF(41)
摘要:
针对成山角分道通航制水域船舶航行风险高的问题，对数字化仿真环境、风险辨识、避碰机理和操纵决策开展研究。通过解构成山角水域的构成要素，建立静态交通环境的数学模型，结合船舶动态信息，构成动静结合的数字化仿真环境；基于时间、空间双维度的碰撞危险度模型和本船船位信息，提出碰撞等航行风险的辨识方法；考虑《1972年国际海上避碰规则》和良好船艺要求，归纳成山角水域不同会遇局面下的避让原则和方法，结合避碰机理求取最小改向幅度；运用时序滚动和反馈补偿方法，提出能自适应目标船机动特征的操纵决策模型。模拟成山角水域船舶会遇场景，开展多目标船场景下的仿真实验，结果表明：①在自建坐标系的会遇场景中（目标船：坐标位置（44 600 m，62 300 m），航向210°，航速12 n mile/h；本船：坐标位置（41 200 m，38 000 m），航向000°，航速12 n mile/h），基于成山角水域船舶行为的船位推算方法可提前1 168 s识别到碰撞危险；②在随机生成的多目标船模拟环境下，本船在245，617，2 005，2 405 s分别采取右转17°、复航、右转11°、复航操作，可让清所有目标船，满足船舶在该水域航行时操纵决策的需求。综上，提出的方法在成山角水域可更早识别到碰撞危险并进行操纵决策，为船舶在类似分道通航制水域中智能航行的实现提供理论基础。
智能网联环境下的城市路网容量可靠性分析
郝威, 肖蕾, 张兆磊, 郑楠
2022, 40(5): 44-52. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.005
摘要(833) HTML (403) PDF(73)
摘要:
网联自动驾驶车辆（CAVs）与人工驾驶车辆（HDVs）混行的交通发展模式会促进城市路网容量发生变化，为解析混合交通流对城市路网容量可靠性的影响，构建了智能网联环境下城市路网容量可靠性双层规划模型。为表征CAVs信息获取与自动驾驶的能力，假定CAVs遵循系统最优原则选择路径，而HDVs则根据自身经验选择路径，基于二者路径选择的差异建立描述混合交通分配的下层模型，刻画智能网联环境下的混合交通流分配特性。并且，为了快速求解大型路网交通分配，将下层混合交通分配模型转换为非线性互补下问题进行求解。考虑到实际路网的随机性，以及路网道路通行能力并非固定值，运用具有多种相关性的均匀随机分布理论，建立了的描述城市路网容量可靠性的上层模型。通过蒙特卡洛仿真分析不同CAVs渗透率下的路网容量可靠性，并进一步解析各路段对路网容量可靠性的敏感度。结果表明：当需求水平d > 0.5时，路网容量可靠性开始降低；当d > 0.7且CAVs渗透率λ＝0时，可靠性小于0.4；当d > 0.7而λ＝1时，可靠性接近1，说明CAVs可增强路网容量可靠性。研究还发现，当需求水平处于0.7~1区间时，渗透率的变化对路网容量可靠性有显著的影响，但随着需求的增大，路网处于超负荷状态，渗透率对路网容量可靠性影响较小。此外，CAVs渗透率从0增加至1的过程中，路网中存在“道路容量悖论”现象的道路从19条下降至3条，且当λ＝1时路网中仅有1条道路出现了显著的“道路容量悖论”现象，拥堵严重。表明CAVs渗透率的增大可以显著改善路网中的“道路容量悖论”现象，减少路网容量可靠性的波动，提高路网运行稳定性。
基于XGBoost算法的危险场景驾驶行为模式分析及安全评估
魏田正, 魏雯, 李海梅, 刘浩学, 朱彤, 刘斐
2022, 40(5): 53-60. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.006
摘要(1184) HTML (518) PDF(99)
摘要:
危险感知能力对驾驶人的驾驶行为模式具有重要影响。为准确评估驾驶人的危险感知能力、提升危险感知水平判别的准确度，提出了基于模拟驾驶技术的危险感知能力影响分析方法和基于极端梯度提升树（XGBoost）算法的危险感知水平判别模型。通过设计3种常见交通冲突场景，采集模拟驾驶中驾驶人的多维度驾驶行为特征数据，并分析危险感知能力与驾驶行为的相关关系。通过模拟实验发现：驾驶人对行人的危险感知能力较弱，易发生碰撞事故；驾驶人在危险场景中的车速（p＝0.01）、制动反应位置（p < 0.01）以及反应时间（p < 0.01）与危险感知水平之间存在显著负相关关系。在相关性分析的基础上，利用XGBoost算法识别能反映驾驶人危险感知能力的重要特征变量，并构建以制动反应位置、反应时间、车速、刹车深度，以及加速度为指标的驾驶人危险感知水平判别模型；通过与LightGBM、支持向量机（SVM），以及逻辑回归（LR）等算法分类预测性能的对比分析，评价危险感知模型的判别精度，结果表明：基于XGBoost算法的危险感知水平判别模型的判别准确率为84.8%、F1值为83.4%、AUC值为0.959，优于LightGBM（准确率为78.8%、F1值为76.7%、AUC值为0.924）、SVM（准确率为57.6%、F1值为42.2%、AUC值为0.859），以及LR算法（准确率为69.7%、F1值为65.5%、AUC值为0.836）。所提方法可为判别驾驶人危险感知能力及其对驾驶行为模式的影响提供可靠手段。
基于ATT-LSTM模型的高速公路交通事件持续时长预测
贾兴利, 李双庆, 杨宏志, 陈星澎
2022, 40(5): 61-69. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.007
摘要(997) HTML (434) PDF(74)
摘要:
为揭示交通事件对高速公路运行状态持续时间的影响规律，研究了高速公路交通事件持续时长预测方法。考虑高速公路交通事件时间序列特性，基于循环神经网络理论，从时间序列数据中提取交通事件时间依赖关系；通过引入长短时记忆网络，结合特征、时序注意力层挖掘历史时刻信息和当前时刻数据间的相关性，构建基于注意力机制-长短时记忆网络的高速公路交通事件持续时长预测模型。以2018年西安绕城高速公路交通监测数据集为例，开展了高速公路交通事件持续时长预测模型验证，对比了所提模型与反向传播神经网络、随机森林、支持向量机、长短时记忆网络模型这4种典型算法的预测精度，并分析了事件类型、天气条件、车辆类型、交通量等不同影响因素对持续时长的影响程度。结果表明：使用同一数据集，注意力机制-长短时记忆网络预测模型的预测结果平均绝对误差为24.43，平均绝对百分比误差为25.24%，均方根误差为21.17，预测精度优于其他4种预测方法。在模型的各影响因素权重中，事件类型所占权重最大为0.375，其次分别为车道数、车辆类型、天气等；采用立交出入口小时交通量作为修正参数，可以进一步提升预测精度，预测结果的绝对误差、平均绝对百分比误差和均方根误差可分别降低21.3%、7.5%和16.9%。研究结果能进一步提高高速公路交通事件持续时长预测的精度，为公路安全高效运行提供技术支持。
基于二元Logistic模型的城市道路交通事故严重程度分析
张洁, 张萌萌, 李虹燕
2022, 40(5): 70-79. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.008
摘要(991) HTML (360) PDF(80)
摘要:
为从多维度精准剖析影响城市道路交通事故严重程度的因素，选取了我国某城市2018—2020年交通事故数据库中的4 587条数据作为研究对象，基于二元Logistic模型，从人、车、路、环境这4个方面，分别针对财产损失事故、伤人事故、死亡事故建立了模型。深入分析了道路物理隔离位置、路侧防护设施类型等因素对事故严重程度的影响，并利用Hosmer-Lemeshow检验和一致性检验对模型有效性进行验证。结果表明：①道路物理隔离的空间位置对事故严重程度有显著影响，仅布设中心隔离设施发生死亡事故的概率是同时布设中央和机非隔离的2.304倍。在有中心隔离设施的高等级道路中，增设机非隔离设施能有效降低事故发生的概率。②路侧防护设施类型为行道树、绿化带时，发生死亡事故的概率分别是金属护栏的1.982倍、1.648倍。与金属护栏相比，行道树更容易引发严重事故。③夜间无路灯照明发生死亡事故的概率是夜间有路灯照明的1.808倍，夜间无路灯照明是导致死亡事故的重要因素之一。④受过高等教育的驾驶人发生财产损失事故和伤人事故的概率较高，受过中等教育的驾驶员发生死亡事故的概率较高；受过中等教育驾驶员发生死亡事故的概率是高等教育驾驶员的2.049倍。研究深入分析了影响城市道路交通事故的显著因素及其对事故的影响，为事故严重程度的精细化分析提供了理论支持，为交通规划与管理部门提供了决策依据。
交通信息工程与控制
基于BERT-Bi-LSTM-CRF模型的自主式交通系统参与主体识别方法
唐进君, 庹昊南, 刘佑, 付强
2022, 40(5): 80-90. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.009
摘要(940) HTML (556) PDF(38)
摘要:
自主式交通系统(ATS)的重要组成部分是参与主体，参与主体的信息通常依靠文本进行描述。为构建自主式交通知识图谱，需要从文本中准确地识别出大量参与主体。为此，研究了基于BERT-Bi-LSTM-CRF模型的实体识别方法，对自主式交通系统参与主体进行抽取。词嵌入模型BERT为预训练语言模型，用以捕获丰富的语义特征，将捕获的语义特征输入到双向长短时记忆神经网络(Bi-LSTM)模型中提取上下文双向序列信息，经条件随机场(CRF)处理得到最优序列预测结果。收集交通专业相关的原始语料，经过数据预处理与文本标注，形成了可用于自主式交通系统参与主体识别的语料库，基于此数据开展实体识别对比实验。结果证明：BERT模型显著提升了自主式交通系统参与主体识别任务的性能。相较于传统方法CNN-LSTM或Bi-LSTM等，所提方法可以得到最佳综合识别效果，各实体的综合F1值为86.81%，表明通过BERT模型提取参与主体的语义特征，可以增强识别方法的泛化能力。“使用者”“运营者”“提供者”“规划者”“维护者”类实体的F1值分别为90.35%，92.31%，90.48%，93.33%，95.00%。验证了所提方法识别自主式交通系统参与主体的有效性。
飞机牵引滑行入港安全运动路径生成及其轨迹跟踪控制方法
孙艳坤, 杨慧, 张威, 秦嘉浩
2022, 40(5): 91-101. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.010
摘要(746) HTML (272) PDF(33)
摘要:
针对飞机紧急降落后无法继续利用自身动力滑行入港场景，研究使用牵引车牵引其滑行入港的方式，考虑牵引滑入时机轮与机场跑道及滑行道边缘的安全净距，分别提出适用于机型-机场匹配时的牵引车-飞机系统的铰接点过中心线(HPOC)法和不匹配时的飞机主起落架几何中心过中心线(GCOC)法，并基于2种方法建立运动学模型，在净距及飞机前轮转角约束下对系统转弯滑行入港运动进行轨迹规划。基于GCOC法建立连续非线性系统的轨迹跟踪模型，通过线性二次调节器(LQR)对不同权重系数及存在初始偏差的轨迹跟踪问题进行了研究。结果表明：牵引车以HPOC法牵引飞机在与其机型不匹配的机场滑行入港时，机轮会发生碰撞危险；而采用GCOC法时其运动轨迹可以满足跑道及滑行道边缘的安全净距要求。在对系统进行轨迹跟踪控制时，当将飞机主起落架几何中心的横、纵坐标权重系数Q1、Q2及表示飞机姿态的角度权重系数Q3均设为100，而表示牵引车姿态的角度权重系数Q4设为0时，即：Q＝(100，100，100，0)，该方法可将实际牵引滑行入港轨迹与参考轨迹的偏差保持在0.05~0.1 m以内，且能够在10 s左右抑制系统状态变量误差，并使控制变量达到稳定；同时能够在12 s左右修正系统的初始偏差，相较于单机偏差修正的10 s，具有可接受的效果。
基于LightGBM模型的公交线路串车状态识别方法
刘倩, 肖梅, 黄洪滔, 明秀玲, 边浩毅
2022, 40(5): 102-111. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.011
摘要(707) HTML (334) PDF(21)
摘要:
同1条线路上相邻公交车辆由于受到道路等因素的影响，其实际车头时距与发车间隔相比显著缩短，导致相邻车辆在较短的时间内到达同1个公交站点即引发公交线路“串车运行”问题（即相邻公交车辆在实际运行中的车头时距与发车间隔相比显著缩短的现象）。辨识线路的串车状态（串车运行和非串车运行）是进一步提升城市公交车辆运营的稳定性的关键。提出了基于贝叶斯参数优化的LightGBM模型，并将其用以识别公交线路串车状态。从站点、运行、乘客、时间和天气这5个角度初步选取20个影响线路串车状态的关键因素，并采用Spearman相关性检验和方差膨胀因子诊断多重共线性。建立二元Logit模型进行影响因素分析。提取显著的影响因子，构建LightGBM模型用以识别线路串车状态，并分别采用贝叶斯优化与随机搜索优化对模型中用以确定模型属性和训练过程的超参数进行寻优。以西安市公交车辆行车数据为例进行模型的应用验证，对比2种参数寻优方法（贝叶斯优化与随机搜索优化）的效率，并将提出的LightGBM模型与XGBoost、随机森林（RF）、决策树模型（DT）和AdaBoost模型的识别精度进行对比。研究表明：上车乘客数、信号灯数量、近距商业区数量、近距内主路上行驶的距离（即车辆在近距离范围内在主道路上行驶过的距离）和拥堵延时指数对线路串车状态有显著影响。LightGBM模型的参数采用贝叶斯优化比采用随机搜索优化的准确率提高了1.31%。采用贝叶斯算法优化参数的LightGBM模型比采用随机搜索算法优化的准确率提高了1.31%。所提出的经贝叶斯优化的LightGBM模型正确识别公交线路串车状态（包括串车运行和非串车运行）的比率为82.89%，识别性能优于对比模型。
融合改进YOLO和背景差分的道路抛洒物检测算法
周勇, 张炳振, 张枭勇, 刘宇鸣
2022, 40(5): 112-119. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.012
摘要(1708) HTML (457) PDF(174)
摘要:
针对现有道路抛洒物检测算法识别准确率低、识别种类有限、实时检测效率低的问题，探索了将深度学习目标检测和传统图像处理相结合的抛洒物检测算法。提出在YOLOv5s目标检测算法基础上，对模型结构进行修改以满足实时性需求。具体地，使用卷积优化YOLO中的降采样模块，采用Ghost网络替代原始的特征提取网络以减少计算量，根据抛洒物检测对象的特点设计符合数据集的锚框以提高目标识别准确度。使用优化后的YOLO检测道路场景中车辆、行人作为交通参与者得到检测框，在检测框周围设定感兴趣区域，并在感兴趣区域内用背景差分算法实现前景目标识别。计算前景目标与YOLO检测结果的交并比，排除交通参与者目标后实现道路抛洒物的识别。针对交通参与者检测的实验结果表明，改进后的YOLO检测算法在整体识别精度没有损失的情况下单帧检测速度为20.67 ms，比原始YOLO检测算法速度提升16.42%。真实道路抛洒物实验结果表明，在没有抛洒物训练数据情况下，传统混合高斯模型算法平均精度值为0.51，采用融合改进YOLO和背景差分的抛洒物检测算法平均精度值为0.78，算法检测精度提高52.9%。改进后算法可适用于没有抛洒物数据或正样本数据稀少的情况。该算法在嵌入式设备Jetson Xavier NX上单帧检测速度达到24.4 ms，可实现抛洒物的实时检测。
基于利用率和跑道占用时间的军用机场快速出口滑行道位置优化模型
张万衡, 种小雷, 刘桂松, 雷继超, 黄学林
2022, 40(5): 120-128. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.013
摘要(728) HTML (314) PDF(11)
摘要:
现行快速出口滑行道位置确定模型常以最小跑道占用时间为唯一目标，主要应用对象为民用机场，未能有效解决多机种、多运行模式下的军用机场快速出口滑行道位置确定问题。针对这个缺陷，基于综合利用率和综合跑道占用时间这2个指标，建立了综合考虑双指标的军用机场快速出口滑行道位置优化模型。以某军用机场飞行区构型为背景，以4种飞机为对象，结合该机场2种年架次比，在不同飞机着陆滑跑距离分布概率密度函数基础上，计算了不同位置快速滑行道出口对应的利用率，在此基础上得到了快速出口滑行道综合利用率。针对利用率大于90%的快速出口滑行道，应用贪心算法迭代不同快速出口滑行道的跑道占用时间，并通过加权计算得到综合跑道占用时间。基于综合利用率和综合跑道占用时间，确定出了快速出口滑行道数量和位置，给出了建议的方案，并进一步分析了年架次比改变对快速出口滑行道位置的影响。结果表明：与仅以利用率或最小跑道占用时间为优化目标的2种传统模型相比，应用优化模型提出的快速出口滑行道设计方案，在2种年架次比下使跑道占用时间分别缩短18.42，34.82 s，效率分别提高34.2%，40.6%。
交通规划与管理
考虑驾驶风格的电动公交车能耗灰色关联投影-随机森林预测模型
刘强, 严修, 鲁誉, 解孝民
2022, 40(5): 129-138. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.014
摘要(690) HTML (291) PDF(22)
摘要:
为探索驾驶员驾驶行为与电动公交车能耗之间的关系，采用随机森林算法建立电动公交车能耗预测模型。为克服驾驶行为特征参数和样本数据的随机性对电动公交车能耗预测模型的负面影响，运用灰色关联投影法计算各驾驶行为特征参数的灰色关联度以及各样本数据的投影值，筛选出与能耗具有高关联性的驾驶行为特征参数作为模型的输入变量，以及相似度较高的样本数据作为训练集和测试集。同时，引入了与能耗具有显著相关性的驾驶风格变量以进一步提升模型的预测能力，运用K-means聚类方法将驾驶风格分类并得到驾驶风格标签。将驾驶风格标签和筛选后驾驶行为特征参数作为输入变量，单位里程能耗作为输出变量，基于筛选后的数据集建立了考虑驾驶风格的电动公交车能耗灰色关联投影-随机森林（GRP-RF）预测模型。基于广州市某线路电动公交车运营数据对模型进行检验，并运用该模型分析加速、制动和运行3种典型场景下相应驾驶行为特征参数对电动公交车能耗的影响。结果表明：该模型预测能耗的均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为0.001 8 kW·h/km和3.42%。相比于不考虑驾驶风格的GRP-RF模型和随机森林模型，该模型的RMSE分别降低了35.71%和48.57%，MAPE分别降低了38.82%和46.81%。研究结果表明：加速、制动和运行阶段的平均能耗分别为1.066，0.903 7，0.955 2 kW·h/km；为使各阶段能耗在相应均值以下，加速阶段应控制加速踏板开度在55%以内；制动阶段应控制制动踏板开度在25%以内；运行阶段应控制车速在40 km/h以内。
基于随机系数Logit模型的城市群城际出行方式选择行为研究
郝小妮, 石文瀚, 刘建荣, 韩耀
2022, 40(5): 139-146. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.015
摘要(919) HTML (309) PDF(42)
摘要:
以粤港澳大湾区城市群的广深城际运输通道为例，分析城际运输通道中影响旅客出行方式选择行为的因素及其影响。传统的多项式Logi（tMNL）模型具有无关方案独立性，无法对不同出行者的选择偏好差异进行定量分析，故应用随机系数Logit模型分析城际交通出行选择行为。选取城际出行旅客的个人社会经济属性、心理潜变量（对交通方式舒适性、可靠性和便捷性的心理感受）、城际出行方式特征变量设计问卷。采用线上与线下相结合的方式开展问卷调查，共收集534份问卷，基于此建立并求解随机系数Logit模型。随机系数Logit模型估计结果的伪R2为0.178，表明模型具有良好的拟合度。研究结果表明：城际出行旅客的收入、职业、私家车保有情况、家庭儿童数量以及对出行方式便捷性的感知对其选择行为有显著影响；而出行方式的舒适性、可靠性对城际出行方式的选择行为影响不显著；改善交通方式的便捷性对提升城际出行方式的吸引力起关键作用。因此，在城际交通规划设计、运营管理中应着重考虑便捷性对城际交通方式选择带来的影响。
基于驾驶人满意度的机场陆侧交通标志设计方案评价指标权重研究
刘祥敏, 李佳, 刘一兵, 赵晓华, 孙绍航, 陈开群
2022, 40(5): 147-155. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.016
摘要(819) HTML (359) PDF(22)
摘要:
机场陆侧交通标志对驾驶人及时、准确地寻找目的地至关重要，交通标志设计应充分考虑驾驶人对标志信息的满意度。为此，针对北京大兴国际机场陆侧交通标志，采用均匀设计法提出8组交通标志设计方案，基于叙述性偏好（SP）实验设计调查问卷，在线发放并回收了357份有效问卷，从中获取驾驶人对各组设计方案的满意程度。采用多元多项式回归分析方法，分析陆侧标志文字高度、文字间距、出口方向信息位置、地点信息底色这4种信息要素对于信息满意度的影响，进而采用主观评测法得到各信息要素的权重。采用专家打分法构造判断矩阵，进而运用层次分析法确定各信息要素的权重。将主观测评方法和层次分析法得到的权重结果进行验证比较。结果表明：随着文字高度增加、文字间距变大，地点信息底色与出口方向信息底色对比越明显，驾驶人对于标志的满意度也随之增加；同时，出口方向信息位于左侧时，驾驶人对于标志的满意度更高；基于层次分析法和主观测评法得到的各信息要素权重排序一致，均为：地点信息底色 > 文字高度 > 出口方向信息位置 > 文字间距。该结果可以为机场陆侧交通标志设计提供可靠参考。
考虑路况、配送员与顾客满意度的冷链物流车辆配送路径优化方法
马成颖, 牟海波
2022, 40(5): 156-168. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.017
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摘要:
在城市交通拥堵日益严重的背景下，为解决冷链货物配送时效性较差、顾客满意度低以及配送员积极性不高等问题，研究了以总成本与满意度为目标的冷链物流车辆路径优化方法。采集并拟合了工作日、节假日、双休日交通拥堵指数趋势图，得到道路交通拥堵时间分布规律，提出了不同时期、时段内道路路段节点之间的实际通行时间计算方法；设计了配送员薪资与工作强度相结合的评价指标，构建了基于灰色白化权函数的配送员满意度评价模型。考虑随机需求、满意度和时间窗等约束，构建了多目标车辆路径优化模型；针对多目标模型求解的复杂性，设计了改进的自适应大规模邻域搜索算法，算法搜索过程中充分利用其算子的自适应性，有效平衡了NSGA-II算法大规模寻优与耗时之间的关系。以经典的Sioux-Falls交通网络为例进行算例分析，结果表明：①考虑配送员满意度模型后，在工作日、节假日、双休日总成本分别增加了2.05%、1.93%和1.16%，但配送员满意度分别提高了39.43%、46.26%和57.37%，顾客满意度平均提高了1.16%、4.76%和9.75%，运输时间缩短了2.42%、7.34%与8.41%。②以配送总成本最小为主要目标时，当需求变动（即随机需求的标准差σ＝1，2，3，4，5）时，得到的缺货成本比未考虑随机需求模型的结果分别增加了0.79%、0.89%、0.93%、0.94%和0.95%，印证了顾客随机需求对企业配送成本产生的影响。所提模型和算法为冷链物流管理中提升配送员和顾客满意度提供了一定的理论基础。
山地城市建成环境对居民小汽车拥有影响研究——以贵阳市为例
熊仁江, 赵航, 段梅花, 黄勇, 魏薇, 刘思敏
2022, 40(5): 169-180. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.05.018
摘要(684) HTML (268) PDF(25)
摘要:
为分析山地城市建成环境对居民小汽车拥有的影响，探究不同坡度下居民地形感知对小汽车拥有影响的差异，采用贵阳市中心城区不同坡度下的小区居民调研数据，引入3个观测变量来评价居民的地形感知，将结构方程模型（SEM）计算出的潜变量适配值融入Logit模型中，构建包含潜变量和显变量的SEM-Logit模型来研究主客观建成环境与小汽车拥有的关系。结果表明：坡度对小汽车拥有产生积极影响，但不同坡度下的地形感知对小汽车拥有的影响有所不同。在地形条件相对较好的环境中，当小区坡度小于8%，居民对地形感知并不强烈，并认为从小区步行到公共交通站点的距离和时间花费在其承受范围内。因此，地形感知并未对小汽车拥有造成显著影响；在小区坡度为8%~15%时，地形感知对小汽车拥有产生显著负效应。生活在该小区类型的居民，尤其是收入相对偏低的居民，更喜欢选择电动自行车出行，削弱了小汽车拥有量；当小区坡度大于15%时，小区坡度与小汽车拥有量具有正相关性。该小区类型的道路坡度大，居民出行过程中通常会经历频繁的上下坡，造成出行时间花费长，继而形成强烈的地形感知。这严重降低了居民出行选择步行或骑行的可能性，转而提升了小汽车拥有的概率。同时，在SEM-Logit模型中也证明了除地形因素外，家庭年收入、到地铁站最近距离、土地利用混合度、目的地可达性、出行态度对小汽车拥有具有较大影响。
信息动态
智能新能源技术(船舶)国内外研究进展
2022, 40(5): 181-184.
摘要(431) HTML (293) PDF(20)
摘要:

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