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2024年 第42卷  第3期

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导读
本期导读
2024, 42(3): .
摘要(920) HTML(800) PDF(26)
摘要:
交通安全
面向复杂空域的多航空器交互风险评估方法
艾毅, 万琪峰, 韩珣, 李玥阳, 庾映雪, 丛玮
2024, 42(3): 1-10. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.001
摘要(910) HTML(849) PDF(42)
摘要:
为评估复杂交通场景下的多航空器的交互风险，由空中交通风险与势场理论的相似性，创新性地提出了“多航空器与空域环境的交互势场”概念。构造以航空器、空域点关键及航路为势场源的交互势场，并分别提出了航空器、空域关键点及航路交互势场的生成函数模型；构造随时间变化的历史航迹势场模型，提出考虑历史航迹的短期影响效应的交互势场修正方法；考虑航空器在水平与垂直维度的多场景安全间隔标准，求解满足安全间隔标准的交互势场生成函数参数；考虑多势场源的交互特征，提出了航空器、空域关键点及航路交互势场的融合机制。借鉴势场力与势能的转化关系，提出了基于势能的航空器交互风险指标RPE，从能量的角度，揭示了多航空器交互以及航空器与空域环境交互的风险变化过程。为验证评估方法的有效性，以国内某真实扇区为场景开展仿真实验，结果表明：①与其他风险表征指标相比，所提的交互风险指标RPE更接近于空中交通管制员感知到的风险指数；②在某些区间，RPE表现的更为灵敏，平均绝对误差为0.077，明显低于传统基于冲突时间的风险指数RATSR。综上，本文所提出的交互风险评估方法有望为未来空中复杂交通场景的风险管理提供更加精确的决策支撑。
人机混驾条件下的车辆纵向交互安全影响因素分析
王艺贇, 余荣杰
2024, 42(3): 11-19. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.002
摘要(217) HTML(121) PDF(38)
摘要:
自动驾驶汽车正向现有交通运行环境中逐步渗透，形成了与人工驾驶汽车混合运行的人机混驾交通流。有研究表明：自动驾驶汽车的百公里事故率为9.1，高出人工驾驶汽车（4.1）的1倍多；另外，人机纵向交互造成的追尾事故形态占所有事故形态的57.5%，远超过人类驾驶的27.9%，因此亟需研究人机纵向交互安全影响机理。现有研究通常采用驾驶模拟实验，分析虚拟仿真环境下人工驾驶汽车驾驶人与自动驾驶汽车的纵向交互行为与安全性，但模拟环境与实际道路场景差异较大，难以准确反映人机混驾交通流中的真实车辆交互行为。通过自动驾驶汽车开放道路测试数据，获取真实混驾条件下的车辆纵向交互场景，对车辆类型、行驶环境等影响因素与纵向交互行为及安全的影响机理开展研究。具体针对筛选后的人工驾驶汽车驾驶人分别跟驰人工驾驶汽车和跟驰自动驾驶汽车的场景数据，利用结构方程模型，构建了前车驾驶行为、前车车辆类型、路段运行速度水平与交互安全替代指标之间的链式作用关系。模型结果表明：前车车辆类型是否为自动驾驶汽车是影响纵向交互安全的显著影响因素之一，其他变量保持不变时，人工驾驶汽车驾驶人与自动驾驶前车的交互安全性相较于人类驾驶前车降低。
高速公路隧道入口区域轨迹突变现象分析与调节方法
余亮, 贝润钊, 杜志刚, 张兴, 杨永正
2024, 42(3): 20-30. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.003
摘要(194) HTML(119) PDF(22)
摘要:
行车轨迹在高速公路隧道入口区域会发生突变。为分析这个现象产生的原因，并定量评价不同视线诱导方案的调节作用，构建了4个仿真场景。场景1为对照组，参照JTG D70/2—2014《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》设置，其他场景在场景1的基础上增设视线诱导方案。具体而言：场景2增设低位方案（弹性交通柱+防撞桶）；场景3增设高位方案（反光环+警示型线形诱导标）；场景4增设组合式方案（低位+高位）。通过模拟驾驶平台获得行驶距离、方向盘角度、横向偏移等数据，并根据轨迹突变现象的发生、演变和消退，构建评价指标体系。研究结果表明：视觉参照系突变会导致行车轨迹突变，连续一致的视线诱导方案可以调节这一现象。具体而言，与对照组相比，低位方案的突出效果是使洞门前的方向盘转角（SWAav）减少了82%，有助于减缓驾驶人对洞门的规避动作；高位方案的突出效果是使渐变系数（G）提高了3.7倍，短暂稳定段的期望横向偏移（O1）减少了31%，以及O1与稳定段期望横向偏移（O2）的差值（O1－O2）减少了75%，从而提高了轨迹的渐变性，减弱了对隧道侧壁的规避，并提升了对隧道内环境的适应性；组合式方案结合了低位和高位方案的优点，使G提高了4.4倍，SWAav减少了83%，O1减少了41%，O1－O2减少了98%，在提高轨迹变化段的渐变性，减弱对洞门的规避动作、对隧道侧壁的规避效应以及提高对隧道内环境适应性方面均表现最佳。因此，建议在高速公路隧道入口区域增设组合式方案，特殊情况可仅增设高位方案。
高原环境导致的中青年驾驶行为及驾驶绩效特征
郭伟伟, 胡钰琴, 谭墍元, 薛晴婉
2024, 42(3): 31-41. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.004
摘要(194) HTML(145) PDF(30)
摘要:
为了量化分析高原环境导致的驾驶行为特征差异，寻找驾驶绩效下降时间窗，运用驾驶模拟器和低氧发生器在平原地区模拟海拔3 900 m高原驾驶环境，开展驾驶模拟试验分别收集驾驶人在平原环境和模拟高原环境的驾驶行为数据和心电图（electrocardiogram，ECG）信号数据。通过对比高原实车试验环境驾驶人的心率指标变化，运用雷达图、数值排序图和单因素方差分析方法对平原、高原环境下的驾驶行为特征进行对比分析，引入Jensen-Shannon散度（JS散度）量化2种环境下横向偏移距离、横向加速度、转向盘旋转率和速度这4个指标的概率密度拟合分布之间的差异，使用差分法确定高原环境下的驾驶绩效下降时间，验证了模拟高海拔环境驾驶模拟试验的有效性研究。结果表明：高原环境下横向偏移距离标准差、横向加速度标准差、转向盘旋转率标准差、速度标准差比平原环境下分别增加了0.094 3 m，0.119 0 m/s2，0.000 9 °/s，0.651 3 km/h，车辆整体稳定性降低；借助JS散度发现横向偏移距离、横向加速度、转向盘旋转率和速度这4个指标在2种环境下的数值分布存在较大距离，分别为0.23，0.11，0.01，0.02，其中车辆的横向运动受负面影响更大；在进入海拔3 900 m的高原地区时，驾驶绩效约在6 min后显著下降。
交通信息工程与控制
融合高精度地图的多激光雷达路侧智能感知方法
胡钊政, 陈琪莉, 孟杰, 胡华桦, 张佳楠
2024, 42(3): 42-52. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.005
摘要(223) HTML(134) PDF(22)
摘要:
在车路协同路侧感知研究中，由于点云数据量庞大且存在着不可避免的目标遮挡情况，导致检测效率低、目标轨迹不稳定和跟踪精度低的问题。针对上述问题，提出了1种融合高精度地图的多激光雷达路侧智能感知方法，通过融合高精度地图信息，提高感知结果的准确性和可靠性。该方法分为3个部分：①通过多激光雷达的标定结果，利用高精度地图完成三维点云区域中感兴趣区域的提取，从而有效减少待处理点云的数量，提升计算效率；②基于极化图高斯混合背景模型的背景建模方法，利用极化图完成运动目标快速检测，避免大规模激光点云的直接处理，有效提升检测效率；③利用车辆航向与车道线方向一致性约束，将高精度地图中的车道方向转化为卡尔曼滤波框架下的车辆状态线性约束，改善车辆检测与轨迹跟踪的性能。实验中，分别在仿真交叉路口与实车实验道路双T形路口对算法与模型进行测试验证。相比于其他方法，所提出的方法数据量减少了55%，目标检测准确率提高了12%，耗时减少了56%，目标跟踪的误差极值、误差均值以及均方根误差均有所降低。实验结果表明：所提的方法能有效融合高精度地图信息，在大范围道路场景下实现对道路运动目标的快速检测与稳定跟踪。
基于固定/PTZ摄像机系统的开阔水域小目标船舶主动式跟踪方法
游继安, 胡钊政, 肖汉彪, 孟杰
2024, 42(3): 53-61. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.006
摘要(177) HTML(131) PDF(13)
摘要:
仅依靠当前的闭路电视（closed-circuit television，CCTV）系统，往往难以主动跟踪并拍摄内河船舶清晰的图像。针对上述问题，研究了基于固定/平移-倾斜-对焦（pan-tilt-zoom，PTZ）摄像机系统的开阔水域小目标船舶主动式跟踪方法。采用基于虚拟四边形的三层联合标定模型对固定摄像机和PTZ摄像机进行联合标定，将虚拟四边形内的图像坐标与PTZ摄像机的平移角和倾斜角一一对应；引入虚拟四边形的概念，有效过滤虚拟四边形外目标的干扰，提高小目标船舶的检测准确率；利用透视n点（perspective-n-point, PnP）问题算法和虚拟四边形顶点的图像坐标，得到图像坐标与世界坐标间的映射关系，再利用Pan-Tilt-Height（PTH）模型将虚拟四边形中目标的世界坐标转化为PTH坐标；在小目标跟踪过程中，通过连续检测虚拟四边形中船舶边框质心的图像坐标，即可计算得到PTZ摄像机的平移角与倾斜角，从而实现实时主动跟踪的目的，并尽最大限度的保持船舶目标处于PTZ摄像机图像的中心位置。选取湖北省孝感市春晖湖和武汉市汉江中法桥段这2处真实场景，进行可靠性和有效性验证，实验结果表明：①利用改进的目标检测方法对固定摄像机图像中的船舶进行检测，F1-Score分别为96.82%和97.62%；②利用研究的主动式跟踪方法跟踪运动船舶时，PTZ摄像机的跟踪失败率为4.63%。本文研究的主动式跟踪方法的跟踪速率可以达到18.55 fps。
内外分幅的整体复合式高速公路交通指路标志布设方法
胡鑫超, 戴喆, 奚坤
2024, 42(3): 62-73. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.007
摘要(180) HTML(120) PDF(14)
摘要:
整体复合式高速公路具有特殊的道路结构和交通组织模式，所需传递的信息量较大。为提升指路标志引导效率，避免信息过载，改善整体复合式高速公路交通运行的安全性，针对该场景指路标志的布设展开研究。以广深高速公路为例，通过分析内外分幅交通组织模式下整体复合式高速公路特征，明确了指路标志的布设原则并据此提出了基于内外幅功能和基于车道功能的信息指引方法以及适用于复合式高速公路的指路信息分级方式。借助驾驶模拟技术，进行了指路标志的信息阈值和版面设计试验。先后测得不同信息数量指路标志驾驶人目标搜寻时间和被试人员驶出互通出口过程中横向偏移量、速度、加速度以及标志注视时间。信息阈值试验中，使用稳健估计理论处理目标信息搜寻时间，对比可供信息搜寻时间表，认为整体复合式高速公路指路标志信息阈值为8条。版面设计试验中，依据提出的2种信息指引方法和信息分级方式绘制的互通出口指路标志均能正确引导车辆到达目的地，但基于内外幅功能的指引方法信息传递效率更高，使得内外幅换道提前约250 m，驾驶速度提高5.88%，加速度标准差减小45.77%，并且缩短了驾驶人注视标志的时间。研究表明：在内外分幅的整体复合式高速公路中，使用基于内外幅功能的信息指引方法能提高指路标志视认性，有效引导交通运行，推荐整体复合式高速公路采用基于内外幅功能的信息指引方法布设指路标志。
交通规划与管理
基于虚拟编组的城轨列车时刻表优化方法
李岩, 巩亮, 许得杰, 潘星, 胡晨皓
2024, 42(3): 74-84. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.008
摘要(187) HTML(117) PDF(6)
摘要:
针对高峰时段城市轨道交通客流与运力不匹配问题，考虑城市轨道交通客流时空分布特征、交通过饱和状态和车场车底数量限制，提出了基于虚拟编组的城轨列车时刻表优化方法。构造动态客流累计需求函数，预测不同时段客流量；考虑乘客需求、发车间隔、运行时间、车底数量、车底接续等约束条件，以列车在首站的发车时刻和各车次的编组方案为决策变量，以乘客平均等待时间与列车走行里程最小化为优化目标，建立了基于虚拟编组的城轨列车时刻表优化模型。针对原问题包含大量耦合约束条件，利用拉格朗日松弛算法将耦合性约束吸收至目标函数，将原问题分解为2个独立路径的子问题，降低问题的复杂度；再利用商业求解器求解子问题的下界解，并设计启发式算法求解子问题的上界可行解，得到原问题解的上下界。以上海地铁某线路为算例进行验证，结果表明：在高峰时段，所提动态客流累计需求函数与客流实际到达规律拟合度较高；固定编组模式下，非均匀发车时刻表相比于均匀发车时刻表，可降低24.15%的乘客平均等待时间和51.73%的滞留乘客等待时间；而所提虚拟编组列车时刻表相比于固定编组模式下非均匀发车时刻表，不仅可减少0.33%的列车运行里程，还可进一步减少16.95%的乘客平均等待时间和6.03%的滞留乘客等待时间。
考虑道路收费的系统最优高速公路改扩建交通分流方法
田龙, 郭月利, 袁雪强, 方地久, 曾强
2024, 42(3): 85-94. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.009
摘要(184) HTML(113) PDF(4)
摘要:
交通分流是保障高速公路改扩建期间交通运行效率的重要措施。然而，目前国内高速公路改扩建工程多依靠管理人员经验性地确定分流措施，缺乏系统客观的分流方法，分流效果有待进一步提升。根据区域分流路网的道路特征，在行程时间基础上考虑道路收费对出行者路径选择的影响，构建路段阻抗函数。从交通管理者角度出发，以路网总出行阻抗最小为优化目标，考虑需求守恒、路径路段流量关系和路径流量非负约束，建立系统最优高速公路改扩建交通分流模型。分析模型的卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker，KKT) 条件，设计基于梯度投影的路径型算法，求解得到路网各起讫点(origin-destination，OD)之间的分流路径和路径流量。以广东省某高速公路改扩建工程为例，量化分析不分流、分流时不考虑道路收费和分流时考虑道路收费3种情形下的整体路网及改扩建高速施工路段交通运行状况。结果表明：分流时不考虑道路收费，改扩建高速施工路段交通量平均降低27.72%，饱和度降低0.09，平均车速提高4.26 km/h；分流时考虑道路收费后，改扩建高速施工路段交通量平均降低44.8%，饱和度降低0.4，平均车速提高12.98 km/h，道路通行效率得到有效改善，同时分流并未导致路网中其它路段交通运行情况变差。以上结论验证了本文所提出的改扩建交通分流方法的有效性和优越性。
基于知信行理论的外卖配送员交通行为分析
吕慧, 姚晓霞, 王超, 李杰
2024, 42(3): 95-101. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.010
摘要(117) HTML(63) PDF(6)
摘要:
为减少外卖配送员道路交通安全事故的发生，对传统知信行理论(knowledge, attitude/belief, practice，KAP)模型进行扩展，引入外卖配送员个体特征和劳动强度2个新变量，以1 610名外卖配送员的有效调查问卷为研究样本，通过对问卷量表进行Cronbach's α信度分析和KMO检验、Bartlett球形度检验效度分析，进行探索性因子分析后构建适用于外卖配送员群体的结构方程模型(structural equation modeling，SEM)，并对构建的模型进行适配度检验和路径系数检验。结果表明：外卖配送员的个体认知和主观态度对交通行为产生直接影响，影响系数为0.284和0.209；且个体认知还可通过主观态度，间接影响个体交通行为。外卖配送员个体的劳动强度对交通行为产生直接的负向影响，影响系数为－0.390，具体而言，劳动强度越大，外卖配送员个体的交通安全行为风险越大。同时，通过研究发现，劳动强度已成为引发外卖配送员交通安全事故的重要诱因，而外卖配送员的个体特征、主观态度则是劳动强度的主要影响因素。由于外卖配送员的个体特征存在差异，其个体认知、主观态度、劳动强度及交通行为也会有所不同。而平台企业对不安全交通行为的处罚措施，可以起到规范外卖配送员交通行为的期待效果，进而减少交通违规次数和交通事故的发生。此外，外卖配送员自身的交通安全意识不仅会影响个体交通行为表现，还会对周边外卖配送员的交通安全认知造成负外部影响，进而导致“羊群效应”的产生。
“交通工程安全韧性”专栏
城市多模式交通网络韧性评估研究综述
张洁斐, 任刚, 唐磊, 杜建玮, 顾厚煜, 宋建华
2024, 42(3): 102-113. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.011
摘要(152) HTML(73) PDF(12)
摘要:
为促进交通韧性研究的发展，聚焦于城市多模式交通网络，对国内外韧性评估领域的相关文献进行总结。阐述了“韧性”的定义与内涵；梳理了基于网络拓扑、基于供需特性、考虑耦合关系的韧性评估指标体系；总结了模型驱动和数据驱动2类韧性评估方法的成果与优劣；探讨了网络设计、应急疏散、网络修复层面的交通网络韧性提升措施，并归纳了韧性优化的模型和算法；最后总结了现有研究不足和未来发展方向。研究结果表明：①复合网络的韧性评估未能充分考虑网络的耦合特性，韧性评估对可变的交通需求和乘客出行行为的刻画不精确；②模型驱动的韧性评估在指标权重的确定上更多依赖主观性；数据驱动的韧性评估重在数据的分析与结果展示，缺乏韧性演变规律与趋势的深度解析；③旨在提升韧性的优化模型在多目标决策、大型网络中的计算效率、真实场景的还原等方面还有待改进。未来研究的建议和展望如下：①在网络的构建、指标的获取上充分考虑复合网络的相依特性，在评估模型的构建上科学反映各系统间的耦合特性；②协同多部门建立完备共享的数据库，探索数据与模型双驱动的网络韧性评估方法，设计高效算法以支持韧性指数的快速精确计算；③将静态离散的韧性评估转化为动态连续的韧性监测，进而分析网络韧性时空演化规律与趋势，探究交通网络韧性演化机理；④精细化的网络韧性决策优化应在数据的分析和模型的构建上加强对真实事件场景的还原，并进一步探索AI智能算法在大型网络优化中的应用。
韧性视角下的集装箱航运网络脆弱性评估及恢复策略
张笛, 陶嘉乐, 万程鹏
2024, 42(3): 114-121. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.012
摘要(102) HTML(75) PDF(6)
摘要:
现有航运网络脆弱性评估方法和恢复策略存在一定局限性，主要表现为：评估方法单一，难以全面反映航运网络的复杂性；未综合考虑实际运营能力和空间距离等关键因素，导致恢复策略应对突发事件的效果不佳。针对上述问题，从拓扑结构和实际运营这2个方面对航运网络脆弱性进行了综合评价，提出了基于变异系数法多维度航运网络脆弱性评价指标，并设计了1种基于备份港口排序的恢复策略，其中，备份港口排序综合考虑了空间距离、港口运输能力和泊位数量等因素。通过引入了动态评价框架、调整脆弱性指标权重、优化备份港口选择和流量分配策略等，提升了评估与恢复策略的准确性和有效性。以2020年中欧、中地、中美东、中美西集装箱航运网络为例，构建了集装箱航运网络拓扑图，并分析了航线的脆弱性和运力波动，结果表明：采用单港口备份恢复策略时，航运网络韧性提升11.6%；采用双港口备份恢复策略时，航运网络韧性提升31.5%。综上，本文提出了集装箱航运网络脆弱性评估方法和基于备份港口排序的恢复策略，合理确定备份港口数量，实现对失效港口流量的有效重分配，为提高航运网络韧性提供了新的途径，也凸显了脆弱性评估和备份恢复策略在航运网络中的重要性。
城市轨道交通运营突发事件风险动态演化模型
范博松, 邵春福, 赵丹, 马社强
2024, 42(3): 122-130. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.013
摘要(107) HTML(59) PDF(4)
摘要:
为了分析城市轨道交通运营突发事件的动态演化特征，探究影响城市轨道交通正常运营的风险致因，研究了城市轨道交通运营突发事件风险动态演化模型。采用bow-tie模型将运营突发事件的风险致因、预估时间裕度和事件严重程度有机组合，构建了风险动态模态，能够反映不同时刻城市轨道交通系统运营的风险状态。基于复杂网络模型，引入连边权重和结构洞理论改进节点的度分布，提出风险动态演化模型，表征风险动态模态及其演化过程。依托北京市轨道交通运营突发事件数据，探究运营突发事件的演化规律和重要风险致因。结果表明：北京市城市轨道交通运营突发事件网络的风险动态演化模型属于无标度网络，19.90%的风险动态模态承担了整个系统77.76%的动态演化过程；风险动态演化模型具有鲁棒且脆弱性，“较严重”“严重”模态对应的风险致因分别为“列车兑现率”“正点率”，这些风险致因给系统的动态演化造成了严重后果。因此，需要重点关注可能带来严重后果的风险致因，并根据系统的动态演化特征开展精准化的风险防控与韧性提升工作。
基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法
姚洪宇, 金国波, 潘科科
2024, 42(3): 131-138. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.014
摘要(115) HTML(59) PDF(5)
摘要:
为了解决传统高边坡施工安全评价中指标体系片面、取值范围模糊、实用性不强等问题，提出基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法。结合安全韧性概念，利用关联强度方法和关键词聚类分析，初步筛选高边坡施工安全要素。通过抽样适合性检验（Kaiser-Meyer-Olkin，KMO）和多重共线性检验分别处理指标关联度和共线性问题。形成以稳定度、冗余度、效率度、适应度为一级指标，以作业人员经验等20项要素为二级指标的高边坡施工安全韧性评价指标体系，从而进一步建立高边坡施工安全韧性的关联度函数并计算各评价等级下的指标关联度；最后运用熵权法确定各安全韧性指标的权重，形成高边坡施工安全韧性评价模型。依托某高速公路的高边坡施工建设项目验证模型的可行性，并与传统的施工安全风险评估结果进行比较研究结果表明：采用本文方法的高边坡安全韧性等级为Ⅲ级，与作业条件危险性分析评价法（likelihood-exposure-consequence，LEC）法和专家调查法的风险评价结果一致。与LEC法相比，Bootstrap-物元可拓模型在准确率上提高了9.68%，在召回率上提高了5.51%，在泛化性上提高了12.09%。高边坡施工安全韧性指标体系在边坡结构等基本影响因素外纳入施工安全因素，具有更高实用性。
基于熵权-改进TOPSIS法的高速公路桥梁工程安全韧性评价方法
吴秀梅, 施展, 袁翔, 蔡雯娟
2024, 42(3): 139-147. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.015
摘要(108) HTML(60) PDF(8)
摘要:
针对交通建设过程中不充分的安全管理导致的高速公路桥梁工程施工安全隐患问题，研究了面向桥梁工程施工的风险-隐患-事故全过程安全韧性水平评价方法。通过文献计量分析、WBS理论等方法将韧性引入交通工程安全评价，提出基于安全韧性理论的高速公路桥梁工程评价体系，分析高速公路桥梁工程施工安全韧性机理，形成以安全韧性“4R”特性为一级指标的高速公路桥梁工程施工安全韧性评价指标。传统熵权-逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS）评价未考虑异常值对于评价结果的影响，运用统计检测法对异常值进行筛查与二次采集，同时选择熵权法优化权重赋权，构建基于熵权-改进TOPSIS法的桥梁工程安全韧性评价模型，实现对桥梁工程安全韧性的定量评价。本研究选择4条高速公路桥梁施工路段，对其安全韧性水平进行评价并对模型可行性进行分析。结果表明：乙、丁路段属于中等级韧性；甲、丙路段属于低等级韧性。在传统的风险评价法中，乙、丁路段总体风险等级为Ⅰ级，甲、丙路段总体风险等级为Ⅱ级。评价结果与实际施工情况相符，验证了该模型的有效性和可行性。提出的熵权-改进TOPSIS法能够在确定安全韧性等级的基础上进行敏感性分析，实现风险因素的溯源，帮助决策者进行事前针对性改善。
基于结构方程模型的地铁突发事件下弱势群体帮扶意愿影响分析
黄利华, 陈霄彤, 吕淑然, 刘旭腾, 陈康, 王晨硕
2024, 42(3): 148-157. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.016
摘要(113) HTML(66) PDF(5)
摘要:
针对地铁突发事件下弱势群体帮扶意愿影响机理不清楚等问题，研究开展问卷调查精细化分析了实际地铁应急疏散状态下乘客疏散条件、自身状况、帮扶对象等多因素对帮扶意愿的影响及各因素间的结构关系。研究发现：地铁应急疏散过程中，影响疏散效率最高的为老年群体（62.92%），其次为幼小群体（25.83%）；而受应急疏散负面影响最大的则为幼小群体（51.25%），其次是老年群体（39.58%）。借助方差分析发现地铁乘客应急疏散过程中的帮扶意愿受到自身状况、疏散条件及帮扶对象的显著性影响（p < 0.05）。利用信效度检验对帮扶意愿影响因素进行筛减优化，搭建结构方程模型（structural equation modeling，SEM）精准获取弱势群体应急疏散帮扶行为关键影响因子，量化各因素间的关联关系。结果显示不利的疏散条件对帮扶行为有直接负面影响（－0.162），帮扶对象自身状况对帮扶行为有直接正面影响（0.151），不利疏散条件对帮扶对象自身状况有直接正面影响（0.652）。结果表明，乘客的疏散条件不利时将降低其帮扶意愿；帮扶对象情况不乐观时将提高乘客的帮扶意愿；帮扶行为有奖励时，能提高乘客帮扶意愿；同时，即使乘客处于不利的疏散条件，当遇到情况不乐观的帮扶对象时，仍有较高的帮扶意愿。
基于组合赋权-灰云模型的高速公路隧道施工安全韧性评估方法
陈晓薇, 张希, 王增录, 贺俊豪, 李泽炜
2024, 42(3): 158-166. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.017
摘要(108) HTML(75) PDF(5)
摘要:
为了最大程度避免从安全风险到安全隐患、再到安全事故的发展，在事故发生之前做好事前预防控制，研究了以安全隐患为节点的高速公路隧道施工安全韧性评价方法。考虑隧道施工系统自身拥有抵抗、承受、适应风险的能力，提出了安全韧性角度下风险管控、隐患承受和隐患识别评估指标，构建了人员、设备和管理这3个维度的高速公路隧道施工安全韧性评价指标体系，建立了基于组合赋权-灰云模型的高速公路隧道施工安全韧性评估方法。以宁波市某高速公路中某隧道为研究对象，运用该方法对其施工安全韧性等级进行评估。结果表明：该隧道施工过程的安全韧性为较高等级韧性，安全状态良好。然而，隐患识别能力的安全韧性等级为中等级韧性，说明该隧道在施工过程中智能检测各种危险状态的能力欠缺，不能做到快速识别隐患的发生与演变。对比了组合赋权-灰云模型评估结果与传统作业条件的危险性评价法安全风险评估结果，表明灰云模型对安全韧性评估的可靠性。使用基于组合赋权-灰云模型的高速公路隧道施工安全韧性评价方法，不仅可以得到安全韧性等级的综合评估结果，还根据各要素的灰度聚类系数进行影响程度排序，从而追溯到安全韧性薄弱处，精确找出影响高速公路隧道施工安全状态的限制因素。
基于改进CRITIC-VIKOR法的地铁车站运营韧性评价方法
邓勇亮, 高雨桐, 周琦, 李可为, 谷甜甜
2024, 42(3): 167-174. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.03.018
摘要(113) HTML(73) PDF(4)
摘要:
地铁车站运营韧性具有多维性和复杂性。为了准确可靠地评价地铁车站运营韧性水平，提出了1种基于改进CRITIC-VIKOR法的评价方法。基于韧性理论和地铁车站运营特点，明确了地铁车站运营韧性的概念，并阐述了其压力、状态、响应3个维度的内涵。分析地铁车站运营中人、机、环、管这4个方面的关键要素，构建了8个一级指标。通过文献分析，建立了26个二级评价指标。通过采用标准差系数法衡量评价指标，并计算相关系数的绝对值，对CRITIC法进行改进，从而更加合理地给评价指标赋权，并结合VIKOR方法，提出了1种新的地铁车站运营韧性评价模型。对江苏省苏州市地铁4号线的同里站、流虹站、南门站进行实证分析，通过李克特量表收集相关数据，计算得到了26个评价指标的权重和3个车站的群体效用值、个体遗憾值、决策指标值，从而对地铁车站运营韧性进行量化分析和排序。与优序图法、层次分析法、熵值法等赋权方法相比，改进CRITIC法的偏差范围最小，为2%~40%，26个指标累计偏差最小，为553%。研究结果表明：在3个维度韧性中，压力韧性、状态韧性和响应韧性的权重分别为59.74%，21.48%，18.78%。在3个车站中，流虹站的运营韧性最高，其次是同里站和南门站。本文构建的评价模型能够为更加准确地评价地铁车站运营韧性提供理论支持。

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