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2017年 第2期

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征稿启事
2017, 35(2).
摘要(233) PDF(2)
摘要:
综述
水上交通事故中人为因素研究综述
范诗琪, 严新平, 张金奋, 张笛
2017, 35(2): 1-8. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.001
摘要(732) PDF(5)
摘要:
75%~96%水上交通事故是由人为因素引起,探寻船员在工作环境下的生理和心理状态与水上交通事故之间存在内在的联系,对降低船员失误率、保障航行安全具有重要意义.通过阐述水上交通事故人为因素研究内容,介绍水上交通人为因素研究手段(如脑电图EEG、近红外反射光谱NIRS技术等),对生理信号检测与人为因素的相关研究进行综述,阐述船员的工作负荷、注意力、情绪、压力、疲劳与神经生理特征数据变化的关联.讨论了人为因素研究趋势,利用新型测量技术研究船舶驾驶员行为特征、预警船舶航行人为差错、优化船员培训体系、改进值班制度,为减少海事领域人为失误、保障船舶航行安全提供帮助.
交通安全
考虑道路平曲线设计的驾驶疲劳对车道保持能力影响研究
张晖, 查尔斯·阿托姆博, 张琦, 楚文慧, 罗华春
2017, 35(2): 9-15. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.002
摘要(344) PDF(2)
摘要:
不同的道路平面线形几何设计对于驾驶人车道保持能力的需求是有差异的,驾驶人受疲劳程度影响也会呈现车道保持能力下降的趋势,当前的研究未综合考虑以上2个因素:线形和疲劳程度对驾驶横向表现的交互影响.邀请41位被试者分别开展550 km的实车实验,获取车辆位置信息GPS以匹配道路线形类型,基于问卷调查方法获取驾驶过程疲劳等级.分析不同疲劳程度、不同平面线形类型以及弯道半径条件下的车道偏离标准差参数,构建了多元线性回归模型.数据分析结果表明,相同疲劳程度下驾驶人在圆曲线段驾驶的偏离值要超过直线段以及缓和曲线段;当弯道半径超过5 500 m时,曲线段弯道半径越大,车道偏离差值越高.同时,考虑了线形影响的多元线性回归模型对疲劳程度的预测精度要高于未考虑线形因素的模型,进一步说明在针对驾驶疲劳行为表现开展研究时,有必要对道路设计参数加以考虑以提高疲劳辨识精度.
考虑拥堵成本的机场路网可靠性测算方法
贾俊华, 包丹文, 顾佳羽
2017, 35(2): 16-22,34. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.003
摘要(335) PDF(1)
摘要:
为解决传统行程时间可靠性测算算法应用于机场路网的不足,即未考虑实际路网运行情况以及机场旅客出行成本问题,分别引入路段拥堵修正因子以及成本因子,构建机场路网行程时间可靠性测算模型,并且引入路网标准速度,用最小误差平方和的方法对改进后的测算方法进行验证.以南京禄口国际机场集疏运路网为例,改进后的路网行程时间可靠性测算结果与实际路网标准速度的最小误差平方和,即LSE的值为0.57,比传统的测算结果小0.03,说明改进后的测算结果更接近实际路网行程时间可靠性.测算出南京禄口机场集疏运公路路段行程时间可靠性在0.69~0.89内,路网行程时间可靠性测算结果在0.65~0.78内,机场集疏运路网行程时间可靠性存在分布不均,核心路段行程时间可靠性低等现象.改进的测算方法,在一定程度上解决传统路网行程时间可靠性测算算法与实际路况脱节的问题.
水上交通流冲突严重度BP神经网络评价方法
范耀天, 王驰
2017, 35(2): 23-29. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.004
摘要(349) PDF(2)
摘要:
目前的水上交通流评价方法在评价指标关系模糊、来源不清等情况下难以运用,且主观性较强,存在评价结果严重偏离实际的情况,忽视了客观性不足的问题.为降低专家主观性对水上交通流冲突严重度评价的影响,基于BP神经网络建立评价模型,并通过网络训练进行函数比较,确定最符合模型设定要求的Trainlm函数,以及精度与迭代次数.由于数据的差异性会对BP神经网络的训练效率和评价精度造成影响,基于聚类分析与BP神经网络建立新的评价模型,将训练数据按照欧几里得度量进行归类开展神经网络训练,分别对水上交通流冲突严重度进行评价.运用9个水道数据为例对模型进行验证,通过比较聚类分析数据与未处理的原始数据在BP神经网络中的评价结果,发现评价结果平均误差从42.05%降低到23.74%,进一步验证了BP神经网络在该领域的可行性.评价模型利用聚类分析与BP神经网络相结合的方法,不仅客观性较强,而且与单一使用BP神经网络的模型相比提升了评价精度.
基于SuBSENSE的内河船舶检测波纹干扰抑制算法
李静, 刘清, 颜为朗
2017, 35(2): 30-34. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.005
摘要(352) PDF(1)
摘要:
SuBSENSE是一种融合颜色特征和纹理特征的通用运动目标检测算法,同时算法中的参数自适应反馈机制使得背景模型能够良好地适应内河环境的多样性,在多种检测环境下达到参数最优化设置.针对一般运动目标检测算法用于内河船舶检测时,难以克服水波纹干扰这一问题,提出将SuBSENSE与基于全局对比度的显著性区域检测方法结合进行波纹抑制.利用水面显著值较低这一特性,通过设置适当阈值对显著图进行二值化,从而分离船舶与水面区域.将显著图与SuBSENSE检测结果进行与运算滤除背景干扰,即可得到船舶区域.实验证明,该方法能有效抑制内河环境中的波纹干扰,相比原SuBSENSE算法将综合表现提高了14.6%.
基于对数线性模型的酒后驾驶人的人口特征研究
何庆, 弯美娜, 李洋, 高爱霞, 王颖
2017, 35(2): 35-39,58. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.006
摘要(378) PDF(3)
摘要:
研究酒后驾驶人的人口社会学特征,有助于提高酒后驾驶交通安全宣传的针对性.搜集某地某年查获的1 072位酒后驾驶人的年龄、性别、户籍和文化程度4个人口学变量的数据,运用线性模型,分析酒后驾驶人在上述4个变量上的分布及其交互关系.结果表明:①酒后驾驶人在年龄、性别、户籍和文化程度4个变量上存在显著差异,男性较之女性、中年较之青年、外地较之本地、高学历较之低学历更多地涉及酒后驾驶;外地较之本地更多涉及酒后驾驶,与既有研究和直觉判断差异较大,反映了当地酒后驾驶安全意识较之外地更好.②4个变量之间均存在显著的二阶交互效应(p<0.01),其中,性别-年龄、性别-户籍等2个二阶效应为正,性别-文化程度、年龄-文化程度、户籍-文化程度与年龄-户籍4个二阶效应为负;表明文化程度调节了性别、年龄、户籍等3个因素对酒后驾驶的影响,年龄调节了户籍对酒后驾驶的影响.调节效应一定程度上解释了酒后驾驶的原因.基于上述结论,提出了改进对酒后驾驶交通安全宣传的策略.
交通信息工程与控制
基于规则的海事自由文本信息抽取方法研究
余晨, 毛喆, 高嵩
2017, 35(2): 40-47. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.007
摘要(618) PDF(5)
摘要:
海事数据的结构化处理是海事安全研究的一个重要步骤.目前,网络上存在着大量的海事相关信息,但多为不同格式的非结构化文档数据,可以采用一种基于规则的海事信息抽取方法,将海事自由文本转化为结构化的数据.通过网络爬虫从海事相关网页中得到待抽取文本数据,根据得到的文本信息定义抽取任务为时间、地点、船名和事故类型4个数据项,再根据抽取任务本身及其常见触发词构建自定义海事词库,用于自由文本的分词和词性标注;通过对大量事故语料的分析总结,编制抽取规则进行海事信息的抽取,形成结构化的海事数据.以长江海事局网站的事故详情为数据源,采用基于规则的抽取方法进行实验.实验结果表明,时间信息抽取的准确率为100%,召回率为91%;地点信息抽取的准确率为94.52%,召回率为69%;船名信息抽取的准确率为97.75%,召回率为86%;事故类型信息抽取的准确率为96.67%,召回率为87%.
路锥投收自动控制系统的研制
黄珍, 舒心, 唐文龙, 项焱华, 李小伟
2017, 35(2): 48-58. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.008
摘要(420) PDF(3)
摘要:
针对高速公路交通事故现场快速隔离、警示和防护等日益增强的需求,提出一种新型路锥自动投收装置的系统设计方案.针对传统大型路锥投收装置费用高、结构复杂的弊端,利用虚拟样机技术开展紧凑型路锥自动铺设、回收一体化装置的机械结构的设计,包括路锥的叠置、拾取、传送、放置等机构.并利用Pro/E、ADMAS等仿真软件进行仿真测试.基于ARM提出嵌入式的系统总体设计方案:以uCOS-II操作系统为平台,以STM32系列单片机为CPU,完成控制器的软硬件设计,并采用"S"型加减速控制曲线策略实现电机的平滑控制.基于Android开发了操作方便、友好的人机交互接口,以"蓝牙"作为上下位机的通信桥梁,以RSA算法作为上下位机数据交互中的安全的保障.实车测试结果表明,该设计方案的路锥投放与回收成功率均达到95%,基本符合要求.但高、低速时路锥投放、回收的成功率差异较大(6%),此外,路锥的倒伏率达到5%,该单项指标基本不满足设计要求.
基于行动感测的实时坑洞侦测系统与方法
陈志华, 林淳皓, 罗济群
2017, 35(2): 59-67. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.009
摘要(389) PDF(3)
摘要:
提出一个以行动感测和云端运算为基础的实时坑洞侦测方法,通过分析内嵌于手机内的加速度传感器数据,并利用欧拉角进行手机加速度正规化的动作,改善搜集加速度数据时需要固定手机姿态角的限制.结合坑洞侦测算法进行坑洞判定,以及使用空间内插法改善全球定位系统(GPS)定位误差,将坑洞信息回传至云端服务器.再将此坑洞信息实时传输至每个使用者的行动式手持装置中,并搭配扩增实境(AR)导航功能,让用户可以避开坑洞路段.实验表明,所提出的基于行动感测的实时坑洞侦测方法将可以准确判断出坑洞.
基于时空GPSO-SVM的短时交通流预测
梅朵, 郑黎黎, 冷强奎, 鄂旭
2017, 35(2): 68-74,120. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.010
摘要(203) PDF(3)
摘要:
为了提高城市道路短时交通流预测的精度,提出了一种基于时空遗传粒子群支持向量机的短时交通流预测模型.通过主成分分析法对路网原始交通流量进行时空相关性分析,用较少的主成分代替原始交通流量并作为预测因子,在粒子群算法中引入遗传算法的交叉和变异因子,避免粒子群算法陷入局部最优.利用改进后的粒子群算法优化支持向量机参数,得到最优的支持向量机模型,并实现城市道路的短时交通流预测.以长春市路网的实测数据为基础进行了实例验证,结果表明,优化支持向量机参数时,遗传粒子群算法不会陷入局部最优,优化效果更好;与粒子群支持向量机模型和遗传粒子群支持向量机模型相比,所提出预测模型的相对误差波动较稳定,平均预测精度分别提高了4.96%和3.41%.
航班放行公平性测量指标分析与建立
赵嶷飞, 华闪闪
2017, 35(2): 75-80. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.011
摘要(230) PDF(2)
摘要:
航班放行公平性是衡量民航可持续运作的重要性能指标.但与航班运行效率相比,对航班放行的公平性研究较少.为了更加直观地衡量航班放行延误的差异程度,以航空公司航班放行的公平值为研究对象,先界定航班放行公平性概念;在此基础上,结合归一化算法,首次建立了衡量航班放行公平水平的归一化指标.以首都国际机场为例,按航班放行的离港口划分4个放行方向,计算并分析4个放行方向上分别对各航空公司航班放行的公平性值.结果显示,4个方向上航班放行公平值均满足正态分布;航班放行平均公平值越高的方向,分布越不稳定.经调研验证,由该指标计算的公平值与实际运行值相符.
交通规划与管理
交通小区划分对路网流量分配结果的影响分析
蒋萌露, 邵敏华, 孙立军
2017, 35(2): 81-88. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.012
摘要(323) PDF(8)
摘要:
不同交通小区划分方法会产生不同的路网流量预测结果,如何选择合适的划分方法使预测结果更为精确至关重要.以西班牙马德里主干道路网为对象,采用OD反推算法,利用交通规划软件TransCAD,研究在交通小区个数相同的情况下,按行政区划和按人口分布2种不同聚合方法划分交通小区对路网流量预测结果的影响,即可变面元问题中的聚合区域形状影响.结果表明,按人口密度划分交通小区预测的路网流量结果与实际值更接近.将按人口密度划分的交通小区进行3种不同程度的再次细分,比较交通小区数量对路网流量预测结果的影响,即可变面元问题中基本单元大小的影响.研究表明,路网流量预测结果的精确度随着交通小区数量的增加而提高.考虑人口分布等交通地理信息数据划分交通小区能更好地预测出未来年路网交通流量,并且交通小区划分的越细,预测结果与实际值越接近.
基于演化博弈论的汽车共享与私家车博弈研究
王健, 程苑, 张哲宁
2017, 35(2): 89-93. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.013
摘要(409) PDF(4)
摘要:
汽车共享能够显著缓解交通拥堵、降低城市交通污染.由于汽车共享能够部分代替私家车出行,汽车共享方式的引入对居民出行行为选择具有重要意义.基于演化博弈论,分析了汽车共享引入后与私家车的博弈过程.以城市居民出行选择行为为出发点,分析汽车共享和私家车出行方式的特点,考虑汽车共享服务水平随服务人数变化因素、政府参与管理因素,建立汽车共享和私家车的演化博弈模型.根据动力学相关知识,分析模型参数,得出各个平衡点稳定的条件.通过分析系统演化稳定状态,为汽车共享出行方式的推广和政府相关政策制定提供理论支撑.
客运枢纽乘客换乘走行服务水平研究
周侃, 王连震, 裴玉龙, 王波
2017, 35(2): 94-99. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.014
摘要(220) PDF(2)
摘要:
为了对客运枢纽换乘设施配置合理性评估提供技术支撑,开展客运枢纽换乘走行服务水平研究.选取走行时间作为走行服务水平评判的指标,将走行服务水平划分为5个等级,并给出了基于连续类别评判法的走行服务水平等级阈值确定方法.利用"体验-响应"的换乘走行服务水平评判调查数据,标定了走行服务水平等级的阈值.结果显示,当乘客换乘走行时间低于10 min时,乘客普遍认为走行时间不长,可以接受;当时间大于18 min时,乘客普遍认为时间很长,不能接受.研究表明,连续类别评判法与乘客评判服务水平的心理过程相吻合,适合换乘走行服务水平等级阈值的标定.
MOVES模型微观层次参数的深圳本土化研究
曹杨, 郭园园, 曹罡, 朱荣淑
2017, 35(2): 100-108. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.015
摘要(473) PDF(24)
摘要:
MOVES模型是基于美国实际情况建立的机动车排放因子模型,在使用该模型模拟我国城市的机动车排放情况时,需要将模型相关参数进行修正.为使MOVES 模型能够准确模拟深圳机动车排放特征,基于深圳市的实际情况对地理信息、车辆类型、燃油、模拟年等MOVES模型微观层次默认参数进行本土化.在明确这些参数在MOVES模型中如何界定的前提下,根据深圳实际机动车相关情况对参数赋值.并且,对比分析了本土化前后MOVES模型估算结果与车载实测排放因子的相对误差.结果表明,NOx模拟效果显著改善,其中在快速路上的相对误差由365%减少至14%;CO2在本土化前后相对误差都较小,并且本土化之后的相对误差控制在20%以内;CO在本土化前后相对误差减少30~50%;但是对于HC而言,本土化前后模拟效果改善不明显,有较大提升空间.
基于神经网络客流预测的高峰期公交时刻表优化
谷金晶, 江志彬
2017, 35(2): 109-114. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.016
摘要(338) PDF(1)
摘要:
为了加强公交发车时刻与高峰期客流需求波动间的协调性,需要依据实时客流需求进行时刻表优化.根据IC卡采集到的上车乘客数据,分别采用BP神经网络和RBF神经网络算法预测计算得到断面客流量.兼顾优化决策和评价模型,设计完善了基于客流预测的公交时刻表动态优化流程.计算文山市公交线路客流数据,发现案例中采用RBF神经网络预测得到的断面流量精度较BP神经网络高出4.9%.基于RBF神经网络和BP神经网络预测客流需求优化的公交时刻表与现状运行时刻表相比,乘客出行成本分别降低了4.11%和1.35%,企业运营成本分别降低了7.06%和4.60%.定量验证了动态优化方法的可行性和有效性.
西安市私家车合乘现状调查与分析——以西安市雁塔区为例
高丽娜, 马丽娟, 侯茂生
2017, 35(2): 115-120. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2017.02.017
摘要(281) PDF(1)
摘要:
针对西安市私家车合乘的现状进行调查.采用非等比例分层抽样法选取西安市雁塔区内车主及乘客各1 000名作为研究对象进行问卷调查,研究西安市私家车合乘的现状及其影响因素.调查结果表明,目前西安市参与私家车合乘的乘客比例仅占2.7%,比例较低,但双方有合作意愿及合作基本条件.通过对调查结果的分析与讨论得出影响私家车合乘的主要因素有:人身安全、额外耗时、经济条件、年龄、性别等.给出几点促进私家车合乘的建议:确保合乘双方的安全、加大对合乘车辆的扶持力度、对通勤合乘进行有力引导、出租车停靠点同时作为合乘候车点及合理利用公交专用道等.

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