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2019年 第6期

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征稿启事
2019, 37(6).
摘要(287) PDF(1)
摘要:
综述
海事安全研究发展动态 ——第13届船舶导航与海上运输安全国际会议综述
何延康, 张笛, 张金奋, 万程鹏, 郑文
2019, 37(6): 1-10. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.001
摘要(764) PDF(3)
摘要:
海事安全是水上交通运输中重要的研究方向之一.第13届船舶导航与海上运输安全国际会议(TransNav 2019)在波兰格丁尼亚召开,会议的主要目标是寻找海上航行、船舶导航、物流与能源、基础设施、海洋环境、航海保障以及航海经济方面的主要问题和解决方案.以海事安全为主题,对此次会议的200篇论文进行梳理,从船舶航行安全、应急安全保障和防治船舶污染3个方面探讨当前海事安全研究的热点问题.在船舶航行安全方面,从水上交通风险评估、人为因素、船舶避碰和自主船舶航行安全4个角度详细论述了该领域的研究动态.并从水上交通风险评估、船舶避碰风险量化、多船会遇局面避碰算法和自主船舶风险评估等角度分析未来热点研究方向,对未来的研究重点提出建议.
基于知识图谱的国内空中交通管理研究可视化分析
王剑辉, 朱晓波, 夏正洪, 何乃帅
2019, 37(6): 11-19. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.002
摘要(630) PDF(2)
摘要:
为整体把握中国空中交通管理领域研究动态,以中国知网(CNKI)收录的核心期刊上1999年—2018年发表的473篇文献记录为数据源,借助CiteSpace V对其进行数据可视化分析,包括研究成果时序图谱、学科分布、作者合作、机构合作、关键词聚类、关键词时区图谱及突变分析等.研究结果表明:①国内空中交通管理领域研究已趋于成熟,研究成果产出基本符合普賴斯逻辑增长曲线;②该领域已形成集中稳定的核心期刊群,《航空学报》《西南交通大学学报》《南京航空航天大学学报》是该领域最权威的核心期刊;③该领域已形成以胡明华、徐肖豪、杨红雨等为核心的作者群,但尚未形成联系紧密的合作网络;④南京航空航天大学、中国民航大学和四川大学是空中交通管理研究领域的主要研究力量,但机构合作较为松散;⑤空中交通管制、空中交通管理、空中交通流量管理、航空运输等是该领域的核心关键词;⑥突变词"航空运输"代表当前空中交通管理研究领域的热点和前沿.
管道内检测研究进展及展望
曾绪财, 张葛祥, 任涛, 杨强, 王宇
2019, 37(6): 20-31. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.003
摘要(735) PDF(3)
摘要:
管道内检测是保障油气管道运输安全的重要预控手段,可对管道缺陷及损伤进行定性及定量分析.围绕管道内检测方法中的管道漏磁、管道超声波及管道涡流等3种主要方法进行综述分析,对每种主要方法从检测模型、检测方法以及主要应用方面作详尽剖析,阐述了主要管道内检测方法在检测模型、检测方法和主要应用方面与国外内检测研究相比存在检测精度不高等现状,着重分析了管道内检测主要方法的缺陷位置判别等能力范围和局限性.为进一步加强中国管道内检测理论研究和改善管道内检测装置综合性能,指出未来管道内检测方法向着集成内检测方法发展的趋势.
交通安全
多车道匝道视距评价与优化方法研究
张驰, 罗昱伟, 白浩晨, 李枭
2019, 37(6): 32-39,78. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.004
摘要(732) PDF(1)
摘要:
为从视距角度分析多车道匝道上小车超大车引发交通事故的致因,建立基于视距分析的多车道匝道视距评价与优化模型,并将该模型应用于实际立交的多车道匝道评价与优化.分析匝道上小车超车过程中停车视距指标的变化情况,并找出最不利状态进行研究;建立多车道匝道视距评价与优化模型,对该模型中匝道圆曲线半径、圆曲线长度、圆曲线与缓和曲线组合这3个关键要素进行深入研究,并提出满足视距要求的匝道平面线形要素推荐值;结合交通安全设施提出一套综合性的视距优化方案;利用该模型对四川省某高速公路的互通立交进行检验.研究结果表明,该模型可较好地解决多车道匝道视距不足的问题.在设计速度小于40 km/h的匝道,使用"平面线形优化法"效果较好.匝道圆曲线半径需要平均增大18.4%,圆曲线长度与缓和曲线长度均为3s行程长度.在设计速度大于40 km/h的匝道,"交通工程设施优化法"中的限速措施能更好的解决问题,其中设计速度与限速值的差值为15 km/h.
山区小半径光学长隧道注视点分布及转移研究
文竞舟, 王朝, 杜志刚, 王首硕
2019, 37(6): 40-47. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.005
摘要(588) PDF(1)
摘要:
为研究不同车型和转向条件下山区公路小半径光学长隧道驾驶人的注视转移特性,选取小汽车和大货车在云南山区隧道开展实车实验研究.将公路隧道按光学长隧道特点分成接近段、入口段和出口段3段,使用眼动仪分别采集了实车实验中10名驾驶人的眼动数据.将驾驶人注视位置划分为5个区域并统计各区域注视点频率,然后运用马尔可夫链分析不同车型和转向条件下驾驶人的注视转移特性,并用双因素方差分析了车型、隧道路段、转向对注视分布的影响.结果表明,小汽车和大货车驾驶人对正前方的注视比例均在45% 以上.在不同转向和不同的隧道路段,2种车型的驾驶人注视点分布、一步转移概率分布均存在一定的差异,且左转时在不同公路隧道路段的注视策略变化较大,右转时则较为平稳.总体而言,不同车型、不同公路隧道位置、不同的转向均显著影响到驾驶人注视点的分布,以上3个因素两两之间存在一定的交互作用.
基于深度学习的动车组运行安全图像异物检测
周雯, 史天运, 李平, 马小宁
2019, 37(6): 48-55. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.006
摘要(676) PDF(6)
摘要:
动车组在运行过程中容易附着塑料袋等异物,影响动车组的运行安全.针对动车组运行安全图像异物自动检测的问题,研究基于卷积神经网络的动车组异物检测与分割模型,该模型采用特征金字塔网络提取异物的多尺度融合特征,通过区域提议网络生成未知类别的候选区域,通过预测网络对候选区域进行分类和位置回归,并通过分割网络生成预测区域的蒙版.针对异物形态变化多样,采用可变形卷积改变感受野适应异物形态的变化.针对异物检测任务中异物数量远小于背景零部件的数量,采用在线困难样本挖掘筛选出困难样本重新输入预测网络以平衡正负样本的比例.实验分析表明,通过优化方法使得最终模型检测精度达到了90.35%,提升了4.03%;召回率达到94.85%,提升了8.1%.
基于CA模型的交通事故叠加风险量化分析方法
石京, 罗灵, 王恩达
2019, 37(6): 56-62. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.007
摘要(745) PDF(3)
摘要:
考虑多种风险因素的共同作用,探讨了多风险因素叠加作用下的交通事故风险量化方法.在交通事故风险因素分类和基于事故统计数据的交通事故风险量化分析的基础上,将分心行为(手机通话)、违法行车(超载)、不利环境(雾霾天气)3种风险因素加入到基于N S模型规则的元胞自动机(CA)模型中,通过设定危险情境,量化了各风险因素组合下的交通事故风险,然后利用多因素方差分析方法计算了多风险因素下各风险因素组合的叠加作用所产生的交通事故风险.仿真结果表明,驾驶员手机通话时的事故风险是没有手机通话时的14倍,同时,当雾霾天气因素与手机通话因素同时作用时,出现了显著的叠加作用,产生的叠加风险约为雾霾天气单独作用所产生风险的2倍,表明了多风险因素下交通事故风险具有非线性叠加性.
基于曲线相似度的飞行着陆操作评价方法
汪磊, 郭世广, 蒋引, 王帅
2019, 37(6): 63-69. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.008
摘要(613) PDF(1)
摘要:
为识别民机着陆过程中的飞行操作风险,提出应用曲线相似度方法,结合真实飞行数据对飞行着陆操作水平进行量化评价.选取无线电高度、驾驶杆位移以及油门杆角度作为评价飞行着陆操作的关键指标,应用飞行快速存取记录器(QAR)数据拟合各指标的目标曲线,并从曲线趋势变化、平移、伸缩3个属性度量实际曲线与目标曲线的一致性程度,构建了基于曲线相似度的飞行着陆操作评价模型.通过从某航空公司获得真实QAR数据进行实例验证,验证结果表明,一致性度量值越小,则实际曲线与目标曲线的相似度越高;飞行员的着陆操作水平越高,带来的着陆操作风险就越低.曲线相似度方法比传统的主观飞行操作评价更容易实施,结果客观量化,同时也可以推广到其它飞行阶段的操作水平评价.
交通信息工程与控制
基于网约车轨迹数据的城市路网宏观运行质量评价方法
林鹏飞, 翁剑成, 尹宝才, 周翔, 陈丰
2019, 37(6): 70-78. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.009
摘要(584) PDF(1)
摘要:
准确地定量化评价城市路网宏观运行质量是提升交通管理水平的关键,网约车轨迹数据为精确获取路网运行状态提供了良好的数据基础.基于双流模型,考虑路网中要素的关联性,引入畅行指数和适应度指数,评价路网对交通需求变化的响应能力.以高频网约车轨迹数据为基础,提出了基于行程单元的评价指标计算方法.以北京和上海为例,上海市路网运行状态好于北京市路网,上海路网的最大平均行驶速度高于北京约4.5km/h,适应能力高于北京4% ~6%;这2座城市中心城区的畅行程度由内向外逐渐变好,但是中心城区的路网适应性更高.
基于RGB-D图像与头肩区域编码的实时人流量统计
张汝峰, 胡钊政
2019, 37(6): 79-87. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.010
摘要(375) PDF(1)
摘要:
为解决基于彩色摄像机的人流量统计存在精度低、易受光照影响等问题,研究了利用RGB-D图像与头肩区域编码进行实时人流量检测的方法.在对RGB-D图像前景检测与空洞修复的基础上,采用随机点和漫水填充法提取潜在目标区域,并度量随机点与区域内极值点间的欧式距离以剔除噪声点的干扰,减少了冗余信息的计算量.根据人体头肩区域的先验信息,提出了一种七维头肩特征描述符对潜在目标区域编码,从而避免人体运动过程中产生的头肩部形变对头部区域检测的影响,采用SVM和阈值限制得到满足区域特征的头部区域.根据图像中不同区域的圆形度排序的思路,提出了头部区域筛选方法以去除无效区域,并构建了一种帧间目标匹配算法和多条计数线的方法,对已获得的头部区域实现计数,计数后获取人的身高数据.实验结果表明,该算法在教学楼楼道口和楼门口场景中人流量统计正确率高达99.30% 以上,身高测量平均相对误差在2.59% 以内,处理单帧图像的平均时间仅为18.31 m s.
考虑路侧停车收费博弈的多方式出行网络配流模型
王瑜琼, 贾顺平, 李军, 魏润斌
2019, 37(6): 88-94,162. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.011
摘要(359) PDF(3)
摘要:
路侧停车收费过程中,收费人员和停车者讨价还价的现象普遍存在,出行者实际支付的停车费用低于理论停车费用.研究该现象对出行方式选择的影响,并为停车管理和价格制定提供支撑.以改进的FSC效用函数建立3阶段路侧停车收费博弈模型,通过北京市城区实地调研结果对模型参数进行赋值,求解平均讨价还价区间.修正私人小汽车出行停车费用,建立服从Logit函数的多方式出行网络配流模型.实证和算例结果表明,路侧停车收费平均讨价还价区间为理论停车费用的50% ~80%;路侧停车收费博弈对配流模型的结果产生不可忽略的影响,考虑停车收费博弈后,不同出行距离下私人小汽车出行概率增加2.8% ~12.4%,其平均增幅为5.7%;调节停车费率对出行方式选择的引导作用效果减弱.
基于V GG深度卷积神经网络和空间分布的道路裂纹种类识别
王相龙, 胡钊政, 穆孟超, 陶倩文, 张帆
2019, 37(6): 95-102. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.012
摘要(415) PDF(4)
摘要:
为了检测道路裂纹种类从而掌握路面状况信息进而为路面养护提供依据,研究了结合改进VGG卷积神经网络和空间分布的道路裂纹种类的识别方法.通过改进VGG网络的输入层和FC层神经元的个数,解决基于灰度图的裂纹子块的二分类识别问题,并对比不同结构的VGG网络框架在裂纹分割的结果,确定VGG11是解决基于灰度图的裂纹分割的最佳网络结构,利用基于子块的连通区域方法去除噪声子块,通过主成因分析方法提取裂纹子块的空间分布向量和对应分布系数,根据空间分布系数的比值识别道路裂纹类型.利用不同地点采集的180张裂纹图像对该方法进行验证.结果表明,该方法在识别横向裂纹、纵向裂纹和网状裂纹的正确率分别为97.6%,97.3% 和95.4%.该方法可有效地识别道路裂纹种类,特别在油污等路面复杂状况下,该方法依然具有较好的检测结果.
基于G PS定位的插电式混合动力汽车能量管理策略研究
熊演峰, 余强, 闫晟煜, 王恒凯
2019, 37(6): 103-110. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.013
摘要(386) PDF(1)
摘要:
为了更好地挖掘插电式混合动力汽车的节油潜力和降低使用成本,研究了基于GPS定位的能量管理策略.考虑油电使用成本差异,为使整车综合能耗成本最低,行程终了时电池荷电状态(SOC)应下降至放电下限.依托GPS定位,根据车辆当前所在位置和目的地,车辆运行工况可聚合归类成市内纯电工况、市内混合工况和城间混合工况等若干工况组合.利用庞德里亚金极小值原理构建Hamilton整车能耗成本函数,将SOC轨迹寻优问题简化成求解不同工况的2点边值问题.采用动态规划逆序算法生成基本SOC轨迹曲线,分析整车历史行驶数据,生成速度、时间影响因子对基本SOC轨迹曲线进行修正以减小偏差.以某插电式同轴并联混合动力汽车为例,开展基于WLTC工况的仿真实证研究.结果表明,基于GPS定位的整车能量管理策略节油率较CD/CS策略,城市工况提高了6.83%,综合工况提高了9.91%,验证了基于GPS定位的整车能量管理策略的有效性.
交通规划与管理
家庭收入差异对出行方式选择的影响分析
范琪, 王炜, 杨洋, 华雪东
2019, 37(6): 111-120. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.014
摘要(448) PDF(13)
摘要:
出行者时间价值是影响出行决策的最重要因素之一,研究时间价值有利于准确构建方式划分离散选择模型.在分析居民出行调查数据的基础上,应用聚类树分析对家庭收入分组的合理性进行了探讨,分别对每种出行方式的出行者家庭收入统计分析,说明家庭收入对家庭成员出行方式选择的影响.在说明家庭收入与出行时间价值之间关系的前提下,提出家庭共享时间价值的概念,数据拟合的结果发现家庭共享时间价值服从对数正态分布.分别基于MNL模型和ML模型构建出行方式选择模型以家庭共享时间价值为主要变量的对比模型,研究了设置家庭收入变量与不设置家庭收入变量、设置家庭收入分段变量与设置家庭收入常量、设置服从对数正态分布的费用项随机系数与不设置费用项随机系数3类情况下模型的精度和准确程度.当设置家庭收入变量且费用项系数服从对数正态分布时,拟合效果最优,居民对交通出行的主观支付意愿期望值约为家庭共享小时收入的2倍.
基于海量数据的城市绕行比率研究
安云龙, 李萌, 郭娅明, 许定源, 林犀, 何方
2019, 37(6): 121-127. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.015
摘要(463) PDF(5)
摘要:
利用海量轨迹数据对不同城市绕行比率进行研究,比较绕行比率与路网密度、探究绕行比率的地理分布特征,分析绕行出行者比例并研究多种因素对绕行效果的影响.依托对浮动车数据的特征解析,研究北京、广州、成都、纽约的非直线绕行比率,使用DBSCAN-GRID方法研究OD地理分布对绕行比率的影响.同时比较北京、广州、成都3个城市的选择性绕行比率,分析选择绕行的出行者中提升平均速度及降低旅行时间的比例,基于海量数据评价绕行效果.结果表明,城市出行距离与欧几里得距离呈现拟合优度大于0.9的线性相关性;短距离出行的绕行比率显著高于长距离出行;绕行平均能够帮助提升19% 平均速度和节省10% 旅行时间;信任导航出行者错误绕行比例比依靠经验出行者高15%,有经验的出行者比信任导航的出行者能做出更正确的路径选择.
基于节点重要度的景区交通网络可靠性分析
韩艳, 李婉莹, 杨光
2019, 37(6): 128-138. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.016
摘要(358) PDF(2)
摘要:
构建景区交通网络,辨识重要景点并探讨不同攻击策略下网络的可靠性,对保障景区安全管理具有重要意义.以旅游景区为研究对象,构建了基于Space L的旅游景区交通网络的拓扑结构模型.研究旅游景区突发事件的时空分布形态及其规律,分析节点在网络中的影响及游客旅游体验.综合考虑节点度值、介数等客观指标,及游客旅游体验如游客拥挤感知等主观指标等属性,基于TOP-SIS算法评价景区交通网络的节点重要度.制定基于节点重要度的随机攻击和多种选择攻击策略,探讨不同攻击策略下景区交通网络的连通可靠性.结果表明,颐和园交通网络具有典型的小世界网络特征;网络在选择和随机攻击下节点失效率分别接近0.6和0.8时崩溃,表明选择攻击对景区网络连通可靠性的破坏强于随机攻击;按游客体验等主观指标TOPSIS法对网络选择攻击,网络效率降低速度比仅按度值客观指标排序的选择攻击快74.5%;根据排序结果筛选15个关键节点,并给出突发事件下的20条相应应急疏散线路.对于旅游景区运营网络,基于TOPSIS的节点重要度评价方法具有有效性和实用性.
交通事件网络舆情分析方法
滕靖, 刘韶杰, 龚越, 王文
2019, 37(6): 139-148. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.017
摘要(557) PDF(8)
摘要:
交通运输行业关系国计民生,感知民意是政府做好交通治理的必要条件.在互联网时代,通过网络获取并分析交通事件舆情具有样本丰富、信息客观、获取及时等特点.基于微博、微信、新闻客户端等电子信息来源,提取交通事件舆情特征,形成交通事件的网络舆情系统分析方法.包括:获取网络舆情数据并进行文本预处理,构造交通事件舆情主题分类模型,建立评价重要度计算方法,结合舆情生命周期分析舆情演变趋势,建立交通舆情情感库并结合机器学习分析情感状态演化,通过关键词可视化定位舆情事件要点,实现网络舆情信息与可视化分析技术的耦合.该方法文本分类评估结果F值高于80%,情感极性判断准确率高于通用SnowNLP.以上海地铁10号线追尾事件为例进行网络舆情演化特征分析发现:①交通舆情演化迅速,周期较短爆发集中;②情感整体倾向负面;③官方机构及时发声、对事故调查公开透明并采取有效措施是缓解舆情较好手段;④大众对"卡斯柯"和"轻度"这2个词的关注贯穿事件始终.
职住地建成环境对网约车通勤出行影响研究
于乐, 谢秉磊, 张鹍鹏, 孙宇
2019, 37(6): 149-155. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.018
摘要(403) PDF(3)
摘要:
网约车通勤出行比例日益增长,对城市交通运行产生冲击.通过研究影响网约车出行需求的建成环境因素,可以为网约车需求管理提供重要参考.考虑到空间变量的竞争和溢出效应以及误差变量的空间相关性,构建将空间滞后和空间误差同时纳入考虑的空间杜宾误差模型,利用深圳市滴滴出行平台的网约车早晚高峰通勤出行信息,以交通小区为地理单元度量建成环境变量,研究职住地建成环境与网约车通勤出行的空间相关关系.结果表明,居住地与就业地的建成环境对网约车通勤出行的影响存在差异,居住地影响因素更多,而就业地因素的影响程度更大,其影响因素相关系数绝对值是居住地对应因素的2倍以上;由于存在空间溢出效应,增加公交站点数量可以在空间上更大范围地减少网约车通勤需求,促进绿色出行方式的选择.
基于航班时刻不确定性的航路时隙分配模型
杨尚文, 陈平, 童明
2019, 37(6): 156-162. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2019.06.019
摘要(338) PDF(2)
摘要:
针对航班运行时刻波动导致延误风险和空中交通扰动的问题,在航路时隙资源优化分配时考虑航班运行时刻的不确定性,对航班运行时刻的概率分布做出合理假设,制定允许分配策略以一定置信水平成立的航路时隙资源分配风险决策原则,采用随机优化方法,针对不同航路类型建立航班实际运行时刻不早于计划运行时刻的随机机会约束,以一定置信水平下的全部航班总延误损失最小、平均旅客延误时间最小为目标,建立了航路时隙分配的随机机会约束规划模型,在满足航班唯一性约束、时隙独占性约束、航路容量约束和随机机会约束的基础上优化分配航路时隙;采用Lingo11和M atla-bR2007b求解模型,以民航某航路仿真运行数据为例,在0.8的置信水平下,本模型各策略的总航班延误损失均值和平均旅客延误时间均值比先到先服务策略分别减少38.54% 和41.3%,模型在控制二次延误风险的同时显著减少了航班延误,分别在置信水平为0.6,0.7,0.9时运行本模型,总航班延误损失和平均旅客延误时间的最优值分别增长1.07%,1.73%,保障航路交通稳定性需要以损失一定的运行效率为代价.

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