交通信息与安全

摘要:
为了更有针对性地控制高速铁路轨道不平顺,保证某型高速动车组在线路上安全、平稳运行,通过动力学仿真,分析轨道不平顺波长和幅值对车辆动力学性能的影响规律,确定轨道养护维修时需重点关注的不平顺波长范围.针对某型高速动车组,将轨道不平顺简化为不同波长、不同幅值的谐波型高低、轨向、水平和扭曲不平顺,基于车辆-轨道耦合动力学模型对不平顺激扰下的车辆动力学性能进行仿真分析.分析表明,中、短波长的不平顺对轮轨动力相互作用和行车安全性有显著影响,对运行平稳性也有一定影响;中、长波长的不平顺主要影响运行平稳性.不平顺幅值对车辆动力学性能指标的影响规律基本呈线性变化,敏感波长条件下的不平顺幅值变化对系统动力响应的影响尤为显著.分析结果确定了某型高速动车组的敏感波长范围及其幅值影响规律,明确了养护维修重点,将有助于提高养护维修效率,提升高速动车组运行品质.

基于相关向量机的换道安全性评估

贾小龙, 宋定波, 王畅, 山岩, 何爱生, 贾丙硕

2018, 36(2): 10-17. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.002

摘要(388) PDF(0)

摘要:
针对传统换道预警系统算法存在的准确率和可靠率等问题,利用毫米波雷达、AWS视觉传感器、车载陀螺仪等设备搭建了试验车,在普通高速公路上对19名被试人员进行了实际道路驾驶试验,并从试验数据中筛选出近1000次换道行为数据.以3段式换道轨迹模型为基础,将横摆角速度统计值作为确定各个阶段曲率半径的依据,根据横摆角速度α= 0.05的上侧分位数确定可接受安全域的上限;并以换道持续时间的极大值为基准,通过分析12 s以上的换道过程,形成一系列控制点,采用B样条曲线规划确定了可接受安全域的下限.通过利用相关向量机(RVM)模型对换道过程参数进行估计,并利用7次多项式模型对换道轨迹进行拟合,然后将拟合轨迹与可接受安全域上限或者下限所围成面积与可接受安全域面积的比值作为预警参数,实现了对换道安全性的评估.利用真实数据对上述评估算法进行验证,结果表明,所提出的换道安全算法的评估结果能正确反映换道的真实安全性,并且与驾驶人的操作行为具有良好的相关性.

基于SVM的水上交通事故严重程度的影响因素研究

汪飞翔, 杨亚东, 田书冰, 黄立文

2018, 36(2): 18-23,32. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.003

摘要(426) PDF(0)

摘要:
为研究水上交通事故中事故严重程度的影响因素,减小水上交通事故发生时的人员伤亡及财产损失,对2015-2016年的水上交通事故统计数据的分析.选取了水上交通事故数据中的船舶类型、事故发生时间、地点、船舶吨位、能见度和风力等级等相关因素建立了事故信息库.根据水上交通事故造成的人员伤亡数量和财产损失的大小,将事故严重程度分为3个等级,并建立了基于支持向量机(SVM)的三分类模型.然后通过交叉验证以及网格搜索算法优化SVM分类模型的惩罚参数和核函数参数,得到最优的分类模型.模型建立后,利用SVM-RFE算法求解上述影响因素对事故严重程度的权重值并排序,筛选出对于事故严重程度影响最大的因素.结果表明,支持向量机三分类模型总体分类准确率可达70% 以上;同时自沉事故、渔船事故和秋季发生的事故易造成较大的人员伤亡;危化品船舶,内河发生的事故和渔船易造成较大的财产损失.

以安全为导向的道路养护评价模型研究

娄月新, 陆键

2018, 36(2): 24-32. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.004

摘要(453) PDF(0)

摘要:
为了完善道路养护评价体系和改善目前道路养护过程中考虑因素不足的问题,根据道路差异性将平面交叉口和路段作为2个评价对象,基于影响道路安全的5个主要影响因素采用4层次的层次分析法建立了更加客观全面的道路安全养护评价体系,并针对各项指标建立了对应的评价标准,通过Kendall′s W法验证了标准的合理性,采用综合指数法建立了道路安全养护评价模型,并通过主成分分析和权值因子判断表2种方法对模型的参数进行标定.为了验证模型的合理性和优劣性,选取上海市蕴川公路、宝安公路、S20等道路通过专家打分和现场试验对模型进行了检验,实验结果表明建立的评价模型与专家打分结果具有良好的相关性,相关系数均高于0.737,将模型与其他模型进行对比试验,通过比较相关系数 R2证明了模型具有更优的评价结果.

基于云模型和熵权的青岛港邮轮航行安全评价

孙星, 卢宏亮

2018, 36(2): 33-38. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.005

摘要(421) PDF(0)

摘要:
邮轮风险系数高于一般的海上运输形式,其安全问题越来越成为业内的关注热点.结合实际条件,将青岛港邮轮航行安全评价的影响因素分为人、船舶和环境3个一级指标及相应的二级指标,建立邮轮航行安全评价体系.将云模型应用于邮轮航行安全评价中,实现评价因素值与评语的不确定映射;用熵权法确定邮轮航行安全评价指标之间的相对权重.以青岛港邮轮为例,利用基于云模型和熵权法的评价方法完成了邮轮航行安全评价.结果表明,研究对象邮轮的安全等级云模型云滴主要分布在期望 EX=83.73附近,评价结果为"比较安全".该方法能兼顾等级概念的模糊性与随机性.

交通信息工程与控制

基于消防安全疏散标志的高精度室内视觉定位

陶倩文, 胡钊政, 黄刚, 蔡浩, 吴志鹏

2018, 36(2): 39-46,60. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.006

摘要(432) PDF(0)

摘要:
为解决室内交通无法利用GPS进行定位的问题,针对室内普遍存在并且均匀分布的消防安全疏散标志,研究了基于消防安全疏散标志的高精度室内视觉定位算法.以计算当前位置距离地图中最近的1个消防安全疏散标志地点的位姿为目标,利用消防安全疏散标志的颜色特性进行颜色阈值分割.结合方向梯度直方图(HOG)特征与支持向量机(SVM)检测候选框中是否含有消防安全疏散标志,然后用加速鲁棒特征(SURF)全局特征进行特征匹配,利用最邻近(KNN)方法选取全局特征距离最小的K个地点作为候选定位结果.用SURF局部特征进行特征匹配,选取局部特征匹配数目最多的1个地点作为图像级定位结果,并计算当前位置在地图中的位姿.通过在地下停车场和大型办公楼进行实地测试,图像级定位的准确率在96% 以上,平均定位误差在0.6 m以下.实验结果表明,该算法满足了室内定位精度的需求,并具有良好的鲁棒性.

雾天环境下高速公路可变限速控制方法研究

张珊, 张存保, 李薇

2018, 36(2): 47-53. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.007

摘要(500) PDF(7)

摘要:
针对雾天环境下高速公路能见度下降导致交通安全和效率降低的问题,提出了一套雾天环境下高速公路的可变限速(VSL)控制方法,包括系统布置、工作流程和可变限速控制策略等,可以根据检测到的实时道路能见度和交通流数据,考虑最大安全车速、交通流运行状态和驾驶员遵从度等因素的条件下,综合确定目标路段的限速值.利用G4高速公路实测数据,在Vissim软件中进行了2组对比仿真实验,结果表明,与无可变限速控制相比,实施可变限速控制的1组,最低车速在平流雾(团雾)环境下提高了27.24%(28.54%),同一控制周期下相邻路段的最大车速差减少了26.42%(41.91%).提出的可变限速控制方法在雾天环境下能更有效地保障高速公路行车的安全和效率.

信控交叉口多绿尾相位切换模式下驾驶行为的对比研究

江泽浩, 汪涛, 杨晓光

2018, 36(2): 54-60. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.008

摘要(377) PDF(1)

摘要:
针对中国城市道路交叉口控制实践中,绿灯信号相位多种切换方式同时存在而未有详细优劣对比的现状开展研究.设计1组驾驶模拟器实验,对绿灯闪烁(GSF)与绿灯倒计时(GSC)2种典型的相位切换模式下的驾驶行为进行对比观测和分析,建立驾驶员在2种切换模式下的"通过/停止"决策行为模型.研究结果表明,驾驶员在不同模式相位切换期间的驾驶行为具有一定复杂性,与驾驶环境(如车速、黄灯启亮时与停车线的距离)和个体特征(如性别、年龄、驾龄)等密切相关.驾驶环境方面,GSC模式对驾驶员有较为强烈的催促作用,驾驶员在GSC模式下的平均通过率提高了10% ~20%,且陷入两难区的概率比GSF模式下提高了7.2%.黄灯通过率和黄灯启亮时车辆与停车线的距离呈负相关关系,且与黄灯启亮时的车速在不同相位切换模式下表现出相反的趋势:在GSC模式下呈现正相关关系,而在GSF模式下呈现负相关关系.驾驶员个体特征方面,男性、20~30岁、3~4年驾龄的驾驶员通过率明显高于其它分组.

交通流缺失数据处理方法比较分析

孟鸿程, 陈淑燕

2018, 36(2): 61-67. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.009

摘要(761) PDF(31)

摘要:
针对交通数据的缺失问题,采用基于时间相关性、空间相关性和时空相关性的多种数据修复方法对缺失数据进行处理.基于时间相关性的修复方法包括历史数据法、移动平均法、指数平滑法和线性回归法等.基于空间相关性的修复方法利用相邻车道和相邻检测器所采集的数据对缺失值进行处理.基于时空相关性的数据修复方法结合交通流的时间相关性与空间相关性对缺失数据进行修复.基于美国加州I-880高速公路交通流数据的实验结果表明,平滑系数α=0.1时的指数平滑法和利用相邻车道数据加权平均法得到的缺失值修复结果最优.

基于RFID和视频监测的城市交通运行状态模糊判别

陈征, 刘钊, 王静, 郭建华

2018, 36(2): 68-75. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.010

摘要(346) PDF(1)

摘要:
为了确定城市道路网路的交通状态,为主动的交通管理、交通诱导及控制提供支持,提出了一种基于无线射频识别(RFID)交通检测系统和视频监控系统的交通运行状态模糊判别方法.在该方法中,交通运行状态由从RFID系统获得的车辆行驶时间和从视频监控系统中获得的车辆速度决定.由于实际的交通状态可以从视频中直接观测,因此实际交通运行状态的阈值可以根据视频来校准,用以评估本文所提出方法的性能.基于安装于南京的RFID和视频交通检测系统进行实证分析,结果表明本文所提出的方法是可行的.下一步工作可推进交通数据,特别是 RFID数据在交通管理中的应用.

节能导向的信号交叉口生态驾驶策略研究

孟竹, 邱志军

2018, 36(2): 76-84,92. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.011

摘要(330) PDF(6)

摘要:
为解决信号交叉口区域车辆频繁启停及怠速停车造成的燃油浪费和污染物排放问题,研究了以节能为导向的信号交叉口的生态驾驶策略问题.借助交叉口区域的V2I通信系统获得车辆自身定位和运动状态数据,以及信号灯状态与配时信息,对车辆所处车速引导场景及可通行性进行判定.对各场景下车辆时空运动轨迹进行分析,综合考虑交叉口上下游的燃油消耗,以平均每公里油耗最小建立统一的优化目标函数,求得生态驾驶轨迹最优解,以向驾驶员提供车速建议.利用M atlab开展的随机仿真实验表明,与不采用生态驾驶车速引导相比,采用生态驾驶车速引导至少可降低10% 以上的燃油消耗.对于划分的6种车速引导场景而言,最优生态驾驶策略在场景2下的节油效果最为显著,可达到30% ~60%;其次是场景4,可达到25% ~50%;在场景3和场景5中表现略差.从节约能源的角度而言,车辆在通过信号交叉口时应尽量避免停车等待,防止发动机长时间空转造成的燃油浪费,必要时可采取适当加减速的方式通过交叉口.

交通规划与管理

可获知偶发拥堵持续时间的动态车辆路径问题

李嫚嫚, 陆建, 郭文倩

2018, 36(2): 85-92. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.012

摘要(344) PDF(2)

摘要:
考虑真实交通路网,探讨了可获知偶发拥堵持续时间的动态车辆路径问题.在利用改进的Dijksta算法将路段行驶时间转化为客户点间最短行驶时间的基础上,根据常发拥堵信息,通过遗传算法安排车辆初始配送路径,根据实时获知的偶发拥堵因素影响下的路段行驶时间和其持续时间,以2-opt和insertion方法更新车辆配送路径,通过车载导航系统实时指导车辆行驶路线.数值试验表明,该方法可根据偶发拥堵信息更新车辆配送路线,以避开偶发拥堵影响路段,缩短总配送时间0.65~13.18 min;获知偶发拥堵持续时间帮助多节省了配送时间 -0.16~4.17 min.节省的时间随偶发拥堵因素对路网影响的加剧而更显著.

公交客车分区域站立密度分布特征

闫晟煜, 赵转转, 白鑫

2018, 36(2): 93-98. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.013

摘要(330) PDF(1)

摘要:
为分析公交客车车厢内站立密度分布的不均匀性,通过调查西安7条线路平峰、高峰的客流量,提出了车厢内站立乘客流的变化特征.基于不同座椅布置模式,分析了不均匀性的起因、分布特征及相互间的关联性,确定了各特征区间内的最大站立密度区域,分析了在乘客选择站立区域的倾向性.结果表明,第一次驻足在B区域和C区域的选择倾向性比重占93.23%;当车厢平均站立密度ρ超过6人/m2时,"轴距1+1后通道1+1"和"轴距1+1后通道2+2"座椅布置的最大站立密度区域分别是B区域和C区域;选择C区域站立的倾向性比重在车厢内站立密度ρ不超过2人/m2时降幅明显,当乘客选择倾向性比重降至40% 后降幅趋缓.

基于计划延误成本的出发时间选择模型

胡文君, 周溪召, 沈四林

2018, 36(2): 99-105,119. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.014

摘要(299) PDF(1)

摘要:
出行时间不确定性对出行者造成诸多负面影响,其中之一就是计划延误成本增加.向出行者提供交通信息可减少出行时间不确定性的负面影响,减少计划延误成本.为了估计其负面效应和出行时间信息的价值,研究了一个出行时间不确定性下的出发时间选择模型.假定在不同的出发时间下,出行时间分布的形式不同.模型中出行者可得到交通信息服务系统(A T IS)提供的基于平均出行状况的交通信息或基于当日出行状况的交通信息,同时他对得到的信息有自己的感知值,基于此感知预测出行时间并选择出发时间.用算例反映了出行时间不确定性、不同信息状况和信息预测的质量对出行者广义出行阻抗的影响.结果表明交通信息的收益不应该只表现为传统的出行时间节省,它还能减少约30% ~40% 的计划延误成本.

深远海域海上风电场定量选址方法研究

唐征歧, 江建平, 李子林, 施岐璘

2018, 36(2): 106-111. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.015

摘要(377) PDF(12)

摘要:
为了促进我国深远海海域海上风电场建设,实现海上资源的合理使用.研究了基于模糊逻辑的深远海海域海上风电场选址方法.根据现有研究成果,识别了深远海风电场选址的影响因素,建立了深远海风电场选址的3层决策框架.利用模糊推理对输入和输出变量进行模糊化,以风能资源、自然环境、交通环境和风机条件建立了4个模糊推理机,并构建了其模糊推理规则.利用模糊语言变量确定了各决策准则的权重,从而实现深远海风电场选址的决策.以上海市深远海海域海上风电场选址为实例,确定了其选址方案.

基于熵权-TOPSIS的水上机场选址研究

陈俊锋, 翁建军, 吴兵, 郑道, 袁丹

2018, 36(2): 112-119. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.016

摘要(335) PDF(3)

摘要:
为合理确定水上机场选址方案,研究了基于熵权-TOPSIS的水上机场选址模型.从自然条件、水域条件以及交通条件3个方面,综合考虑空域、水域及陆域情况,识别水上机场选址的影响因素,建立水上机场选址指标体系,构建基于TOPSIS的水上机场选址模型.引入信息熵确定各影响因素指标的权重系数,利用信息熵与TOPSIS进行水上机场选址决策.以镇江市某水上机场项目选址为实例进行验证,运用该模型对所提出的长江下游4个水上机场备选方案进行比选,求得各方案与理想方案相对贴近度分别为0.469/0.682/0.326/0.295.方案二相对贴近度最大(0.682),为最优选址方案,且与实际选址方案一致.采用熵权与TOPSIS相融合进行水上机场选址,可以充分利用客观数据信息,减少主观影响误差,增加选址决策的可信度.

考虑运到期限的铁路管内货物快运列车组织优化研究

鄢永超, 何世伟, 殷玮川

2018, 36(2): 120-126. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2018.02.017

摘要(323) PDF(0)

摘要:
针对当前铁路管内货物快运列车运输组织工作难以保证货物的运到期限水平,以货物装卸尽量多和尽早在最终编组站编入到跨局远程直达列车开行为双目标,考虑与快运列车运输组织影响相关的约束,构建了考虑运到期限的管内环线货物快运列车运输组织优化模型,并采用C#调用IBM ILOG Cplex软件对双目标优化模型进行帕累托解集的精确求解.以京津冀货物快运列车运输组织为例,通过与实际列车运行图运行时分对比,在保障货物装车需求下,当帕累托解分别为0.50和0.51时,结果有效缩短了京津冀快运列车的停站作业时间.实例中X481和X492次快运列车分别较计划时间提前了127.21 min和200 min,有效验证了构建的模型和求解算法,并就实例结果给出了相关组织工作的改进建议.

交通信息与安全

Journal of Transport Information and Safety

（1983年创刊双月刊）

曾用刊名：《交通与计算机》

主管单位：中华人民共和国教育部

主办单位：武汉理工大学

协办单位：

中国人工智能学会智能交通专业委员会

主编：钟鸣

副主编：马勇胡钊政杜志刚

领域主编：陈再刚杜文博吕能超
黄亚敏郑士源

执行主编：徐堃

编辑出版：

《交通信息与安全》编辑部

地址：

湖北省武汉市武昌区和平大道武汉理工大学余家头校区125信箱

邮编：430063

电话/传真：027-86580355

E-mail：jtjsj@vip.163.com

官方网站：http://www.jtxa.net/

邮发代号：38-94

国内刊号：CN 42-1781/U

国际刊号：ISSN 1674-4861

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