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为提高智能车节点定位准确率，研究了基于3D点云语义地图表征的智能车定位方法。该方法分为3个部分：基于三维激光点云的语义分割，包括地面分割，交通标志牌分割和杆状语义目标分割；面向智能车的点云语义地图表征，利用分割的语义目标投影，生成带权有向图，语义路，语义编码，再以语义编码和高精度GPS的全局位置组成语义地图表征模型；基于语义表征模型的智能车定位，包括基于GPS匹配的粗定位和基于语义编码渐进匹配的节点定位。实验在3种长度不同、复杂度不同的道路场景下进行，节点定位准确率分别为98.5%，97.6%和97.8%，结果表明所提出的定位方法节点定位准确率高、鲁棒性强且适用于不同的道路场景。
为提高智能车节点定位准确率，研究了基于3D点云语义地图表征的智能车定位方法。该方法分为3个部分：基于三维激光点云的语义分割，包括地面分割，交通标志牌分割和杆状语义目标分割；面向智能车的点云语义地图表征，利用分割的语义目标投影，生成带权有向图，语义路，语义编码，再以语义编码和高精度GPS的全局位置组成语义地图表征模型；基于语义表征模型的智能车定位，包括基于GPS匹配的粗定位和基于语义编码渐进匹配的节点定位。实验在3种长度不同、复杂度不同的道路场景下进行，节点定位准确率分别为98.5%，97.6%和97.8%，结果表明所提出的定位方法节点定位准确率高、鲁棒性强且适用于不同的道路场景。
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为准确发现邮轮内部空间乘客之间的伴随关系，在室内环境安装UWB定位设备开展室内人员定位实验。根据UWB定位的位置数据特点，提出结合室内位置语义的Hausdorff-DBSCAN算法以聚类邮轮乘员轨迹，并利用LSTM神经网络对疑似伴随关系对象进行相似度变化趋势的预测。传统的Hausdorff算法在计算轨迹相似度时未考虑轨迹时序一致的问题，引入位置语义序列能够较好地解决这一问题。改进后的Hausdorff-DBSCAN算法的输入为乘员轨迹数据集，根据轨迹整体相似度阈值选定聚类半径，输出具有伴随关系的乘员轨迹聚类结果； LSTM神经网络以定长时间窗口的点邻近度序列为输入，预测后一时刻点邻近度值，结合轨迹相似度阈值和预测结果分析乘员伴随关系的时序变化。利用Anylogic建模单层邮轮室内环境进行乘员仿真得到的轨迹数据验证算法的有效性。改进的Hausdorff-DBSCAN算法的准确率为0.920，召回率为0.950，F1值为0.934，准确率高出对比算法至少5.7%，召回率高出对比算法至少8.0%，F1值高出对比算法至少6.7%。同时LSTM在预测邮轮乘员之间相似度变化时，收敛后的误差值能保持在3%~4%左右，预测结果具有较高的准确性。
为准确发现邮轮内部空间乘客之间的伴随关系，在室内环境安装UWB定位设备开展室内人员定位实验。根据UWB定位的位置数据特点，提出结合室内位置语义的Hausdorff-DBSCAN算法以聚类邮轮乘员轨迹，并利用LSTM神经网络对疑似伴随关系对象进行相似度变化趋势的预测。传统的Hausdorff算法在计算轨迹相似度时未考虑轨迹时序一致的问题，引入位置语义序列能够较好地解决这一问题。改进后的Hausdorff-DBSCAN算法的输入为乘员轨迹数据集，根据轨迹整体相似度阈值选定聚类半径，输出具有伴随关系的乘员轨迹聚类结果； LSTM神经网络以定长时间窗口的点邻近度序列为输入，预测后一时刻点邻近度值，结合轨迹相似度阈值和预测结果分析乘员伴随关系的时序变化。利用Anylogic建模单层邮轮室内环境进行乘员仿真得到的轨迹数据验证算法的有效性。改进的Hausdorff-DBSCAN算法的准确率为0.920，召回率为0.950，F1值为0.934，准确率高出对比算法至少5.7%，召回率高出对比算法至少8.0%，F1值高出对比算法至少6.7%。同时LSTM在预测邮轮乘员之间相似度变化时，收敛后的误差值能保持在3%~4%左右，预测结果具有较高的准确性。
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针对采用多状态约束卡尔曼滤波（MSCKF）的视觉惯性里程计定位精度易受特征点匹配异常值影响问题，提出了一种基于描述符辅助光流跟踪匹配的数据关联方法。该方法采用金字塔LK光流对序列图像中特征点进行跟踪匹配，计算每一对匹配点的rBRIEF描述符，根据Hamming距离对描述符的相似度进行判断消除异常匹配点。在实验中从特征点匹配主观效果以及定位精度两个方面评估本文方法的有效性。结果表明：所提出方法能够有效滤除动态场景下图像特征匹配的异常值，使用该方法处理后的图像进行MSCKF运动解算，位置结果漂移率小于0.38%，相较于未剔除异常匹配值的MSCKF算法结果，改善了54.7%，单帧图像处理时间约为39 ms。
针对采用多状态约束卡尔曼滤波（MSCKF）的视觉惯性里程计定位精度易受特征点匹配异常值影响问题，提出了一种基于描述符辅助光流跟踪匹配的数据关联方法。该方法采用金字塔LK光流对序列图像中特征点进行跟踪匹配，计算每一对匹配点的rBRIEF描述符，根据Hamming距离对描述符的相似度进行判断消除异常匹配点。在实验中从特征点匹配主观效果以及定位精度两个方面评估本文方法的有效性。结果表明：所提出方法能够有效滤除动态场景下图像特征匹配的异常值，使用该方法处理后的图像进行MSCKF运动解算，位置结果漂移率小于0.38%，相较于未剔除异常匹配值的MSCKF算法结果，改善了54.7%，单帧图像处理时间约为39 ms。
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为解决室内交通场景中智能汽车和移动机器人进行定位计算的问题，利用室内场景中已存在的各类标志，引入BEBLID（Boosted Efficient Binary Local Image Descriptor）算法，提出1种视觉定位方法。对BEBLID算法进行改进，赋予其对图像整体进行特征表征的能力。将定位过程分解为离线阶段和在线阶段，离线阶段构建场景标志地图，在线阶段将当前图像所提取的全局和局部BEBLID特征与场景标志地图的对应特征进行匹配，引入KNN方法确定最近节点和最近图像，并利用场景特征地图中存储的标志坐标信息，进行度量计算，获取当前位置信息。在教学楼、办公楼和室内停车场场景进行实验，实验中对场景标志的正确识别率达到90%，平均定位误差小于1 m，与传统方法相比，同一样本下识别精度相对提升约10%，实验验证了算法的有效性。
为解决室内交通场景中智能汽车和移动机器人进行定位计算的问题，利用室内场景中已存在的各类标志，引入BEBLID（Boosted Efficient Binary Local Image Descriptor）算法，提出1种视觉定位方法。对BEBLID算法进行改进，赋予其对图像整体进行特征表征的能力。将定位过程分解为离线阶段和在线阶段，离线阶段构建场景标志地图，在线阶段将当前图像所提取的全局和局部BEBLID特征与场景标志地图的对应特征进行匹配，引入KNN方法确定最近节点和最近图像，并利用场景特征地图中存储的标志坐标信息，进行度量计算，获取当前位置信息。在教学楼、办公楼和室内停车场场景进行实验，实验中对场景标志的正确识别率达到90%，平均定位误差小于1 m，与传统方法相比，同一样本下识别精度相对提升约10%，实验验证了算法的有效性。
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为实现智能网联环境下低成本、高精度的车辆定位，研究了基于自适应遗传Rao-Blackwellized粒子滤波的协同地图匹配算法。利用联网车辆的定位信息和道路约束条件消除公共偏差，提高车辆定位精度。将自适应遗传算法引入到粒子滤波的重采样过程中，增加粒子的多样性，解决传统粒子滤波算法中容易出现的“粒子退化”和“粒子耗尽”问题。通过仿真实验与传统粒子滤波及卡尔曼平滑粒子滤波下的定位结果进行了对比，同时分析了不同联网车辆数目对定位精度的影响。通过实际测试验证了算法在实际应用中的定位效果。实测结果表明：以典型十字路口为例，在联网车辆数目为4的情况下，协同地图匹配算法的定位误差范围为1.67 m，分别为原始GNSS定位以及单车地图匹配定位结果的41.03%和56.80%。同时，该算法的统计定位精度（CEP）达到1.06 m，比GNSS原始定位精度提高了2.52 m，具有较好的定位效果。
为实现智能网联环境下低成本、高精度的车辆定位，研究了基于自适应遗传Rao-Blackwellized粒子滤波的协同地图匹配算法。利用联网车辆的定位信息和道路约束条件消除公共偏差，提高车辆定位精度。将自适应遗传算法引入到粒子滤波的重采样过程中，增加粒子的多样性，解决传统粒子滤波算法中容易出现的“粒子退化”和“粒子耗尽”问题。通过仿真实验与传统粒子滤波及卡尔曼平滑粒子滤波下的定位结果进行了对比，同时分析了不同联网车辆数目对定位精度的影响。通过实际测试验证了算法在实际应用中的定位效果。实测结果表明：以典型十字路口为例，在联网车辆数目为4的情况下，协同地图匹配算法的定位误差范围为1.67 m，分别为原始GNSS定位以及单车地图匹配定位结果的41.03%和56.80%。同时，该算法的统计定位精度（CEP）达到1.06 m，比GNSS原始定位精度提高了2.52 m，具有较好的定位效果。
2024, 42(1): 1-10.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.001
摘要:
飞机排班是航班计划的关键环节，直接影响民航运输的安全和经济效益。随着中国机队规模的稳步扩张，大规模飞机排班问题的研究愈发迫切；然而，早期基于连接网络或时空网络的机型指派模型及侧重运营收益、维修需求或鲁棒性的飞机排班问题模型，在问题规模、约束条件数量等方面往往受限，不能满足大规模飞机排班需求。本文在分析各类排班问题关联性和局限性的基础上，归纳了大规模一体化飞机排班问题的模型及其求解算法，分析了各算法的适用范围、优势和不足，并发现：分阶段排班模型无法保证全局最优解，一体化飞机排班模型更具有实际意义；精确算法理论上可保证求得最优解，但运算复杂、耗时长、模型分解难度大；启发式算法计算速度快，步骤简单，但无法保证求解的质量和算法的稳定性。在此基础上，进一步提出了未来大规模一体化飞机排班问题的研究方向：①问题建模方面，可在优化航线网络结构的同时，综合考虑航线需求、时间均衡调度和个性化机组指派等因素，建立一体化飞机排班集成模型，以解决现有模型的局限性；②问题求解方面，可以将Benders分解和列生成算法相结合，将整个问题分解为相对简单的主问题和子问题的组合，减少求解难度；也可将精确算法和启发式算法相结合，在保证求解精度的前提下尽量减少运算耗时，提高求解效率。
飞机排班是航班计划的关键环节，直接影响民航运输的安全和经济效益。随着中国机队规模的稳步扩张，大规模飞机排班问题的研究愈发迫切；然而，早期基于连接网络或时空网络的机型指派模型及侧重运营收益、维修需求或鲁棒性的飞机排班问题模型，在问题规模、约束条件数量等方面往往受限，不能满足大规模飞机排班需求。本文在分析各类排班问题关联性和局限性的基础上，归纳了大规模一体化飞机排班问题的模型及其求解算法，分析了各算法的适用范围、优势和不足，并发现：分阶段排班模型无法保证全局最优解，一体化飞机排班模型更具有实际意义；精确算法理论上可保证求得最优解，但运算复杂、耗时长、模型分解难度大；启发式算法计算速度快，步骤简单，但无法保证求解的质量和算法的稳定性。在此基础上，进一步提出了未来大规模一体化飞机排班问题的研究方向：①问题建模方面，可在优化航线网络结构的同时，综合考虑航线需求、时间均衡调度和个性化机组指派等因素，建立一体化飞机排班集成模型，以解决现有模型的局限性；②问题求解方面，可以将Benders分解和列生成算法相结合，将整个问题分解为相对简单的主问题和子问题的组合，减少求解难度；也可将精确算法和启发式算法相结合，在保证求解精度的前提下尽量减少运算耗时，提高求解效率。
2024, 42(1): 11-18.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.002
摘要:
聚焦城市无人机航线飞行，为确保运行安全，需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景，研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险，得到无人机纵向飞行间隔，作为后续间隔计算的基准；通过综合考虑定位误差和速度误差引发的位置不确定性，计算伴随无人机航线飞行进程的碰撞风险。加大纵向间隔会延迟突破安全目标水平的时机，但随着飞行进程的推进，碰撞风险终将突破安全目标水平。基于此，提出了无人机位置调控机制，对2架无人机位置进行定期调控，以消除速度所产生的累积误差。针对某1个指定的安全目标水平，得到了纵向间隔与位置调控频率的关系曲线，发现二者存在博弈关系，实施高频调控，需要采取更小的航线间隔；反之，则需要加大航线间隔。同时，为兼顾城市空间与位置调控能力的双重约束，提出了选取曲率最大值位置的所需飞行间隔与调控频率作为折中方案，发现安全目标水平要求越严格，所需调控频率和飞行间隔越大。实验得到在满足安全目标水平为5×10－9次/飞行小时情况下，所需调控频率为87次/h，所需纵向飞行间隔为90 m；同时在实际运行环境中，应用上述评估模型与方法可以客观选择所需间隔和调控频率。本文研究可以兼顾城市物流无人机空中运行的安全，提高城市空域利用率和派送效率。
聚焦城市无人机航线飞行，为确保运行安全，需要为无人机配备合适的飞行间隔。面向同航线纵向飞行场景，研究了考虑冲突频率与碰撞概率且符合ICAO间隔制定原则的间隔调控模型。通过研究仅考虑无人机定位误差下的碰撞风险，得到无人机纵向飞行间隔，作为后续间隔计算的基准；通过综合考虑定位误差和速度误差引发的位置不确定性，计算伴随无人机航线飞行进程的碰撞风险。加大纵向间隔会延迟突破安全目标水平的时机，但随着飞行进程的推进，碰撞风险终将突破安全目标水平。基于此，提出了无人机位置调控机制，对2架无人机位置进行定期调控，以消除速度所产生的累积误差。针对某1个指定的安全目标水平，得到了纵向间隔与位置调控频率的关系曲线，发现二者存在博弈关系，实施高频调控，需要采取更小的航线间隔；反之，则需要加大航线间隔。同时，为兼顾城市空间与位置调控能力的双重约束，提出了选取曲率最大值位置的所需飞行间隔与调控频率作为折中方案，发现安全目标水平要求越严格，所需调控频率和飞行间隔越大。实验得到在满足安全目标水平为5×10－9次/飞行小时情况下，所需调控频率为87次/h，所需纵向飞行间隔为90 m；同时在实际运行环境中，应用上述评估模型与方法可以客观选择所需间隔和调控频率。本文研究可以兼顾城市物流无人机空中运行的安全，提高城市空域利用率和派送效率。
2024, 42(1): 19-27.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.003
摘要:
电动垂直起降飞行器（eVTOL）是1种新兴的交通工具，也是近年来研究的热点。受限于垂直定位精度低、穿越飞行风险隐患多等问题，eVTOL运行间隔标准难以确定，尚不具备实际应用条件。为探索该飞行器垂直间隔标准，针对多旋翼型eVTOL的底部较宽、顶部逐渐变细的外形特性，改进了经典Event垂直碰撞模型，并提出了基于改进Event模型的多旋翼型eVTOL垂直间隔安全评估方法。该模型考虑了多旋翼型eVTOL的外形特征、导航精度、运行特点、定位误差、飞行速度特性及速度误差等因素，引入相对速度、侧向重叠概率、垂直重叠概率等计算模型参数，并将原长方体碰撞盒修正为圆台体碰撞盒，有效降低了计算冗余，提高了碰撞模型的精确性。以亿航216-S型多旋翼型eVTOL为例，计算了其在不同安全目标水平和不同导航精度下的最小垂直间隔，计算结果表明：①安全目标水平与导航精度的降低，都会导致最小垂直间隔的减少；②当安全目标水平为1×10－6次/飞行小时且导航精度为RNP10时，最小垂直间隔可缩小至11 m；③当导航精度为RNP10且垂直间隔为11 m时，基于改进Event模型计算的碰撞风险比原模型降低了24.78%。研究结果表明，在计算多旋翼型eVTOL的碰撞风险中，引入圆台体碰撞盒的垂直间隔安全评估方法更加精确合理，能够为多旋翼型eV-TOL垂直间隔标准制定提供理论支持。
电动垂直起降飞行器（eVTOL）是1种新兴的交通工具，也是近年来研究的热点。受限于垂直定位精度低、穿越飞行风险隐患多等问题，eVTOL运行间隔标准难以确定，尚不具备实际应用条件。为探索该飞行器垂直间隔标准，针对多旋翼型eVTOL的底部较宽、顶部逐渐变细的外形特性，改进了经典Event垂直碰撞模型，并提出了基于改进Event模型的多旋翼型eVTOL垂直间隔安全评估方法。该模型考虑了多旋翼型eVTOL的外形特征、导航精度、运行特点、定位误差、飞行速度特性及速度误差等因素，引入相对速度、侧向重叠概率、垂直重叠概率等计算模型参数，并将原长方体碰撞盒修正为圆台体碰撞盒，有效降低了计算冗余，提高了碰撞模型的精确性。以亿航216-S型多旋翼型eVTOL为例，计算了其在不同安全目标水平和不同导航精度下的最小垂直间隔，计算结果表明：①安全目标水平与导航精度的降低，都会导致最小垂直间隔的减少；②当安全目标水平为1×10－6次/飞行小时且导航精度为RNP10时，最小垂直间隔可缩小至11 m；③当导航精度为RNP10且垂直间隔为11 m时，基于改进Event模型计算的碰撞风险比原模型降低了24.78%。研究结果表明，在计算多旋翼型eVTOL的碰撞风险中，引入圆台体碰撞盒的垂直间隔安全评估方法更加精确合理，能够为多旋翼型eV-TOL垂直间隔标准制定提供理论支持。
2024, 42(1): 28-40.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.004
摘要:
互通式立交承担着不同方向交通流的流向转换功能，是道路交通网络的重要节点。目前高密度立交在城市道路网络中已愈发常见，高密度立交之间的间距比普通立交更小，车辆交织更为密集，驾驶人需要在更短的时间内进行分合流驾驶操作。为探究立交间距对驾驶人精神负荷的影响与高密度立交出入口区段的驾驶人精神负荷统计特性，在重庆市内环快速路上选择了1段包含4座连续立交的路段作为实验对象，其中3座立交为高密度立交。通过车载仪器采集47名驾驶人在实车实验过程中的心电数据，对在高密度立交出入口区段与普通间距立交出入口区段的驾驶人心率变异性时域和频域指标进行差异性分析，得到了驾驶人在高密度立交与普通间距立交出入口区段的精神负荷分布特征。研究结果表明：驾驶人在经过普通间距立交出入口区段和高密度立交出入口区段时的心率变异性时域指标不存在显著性差异，频域指标心率变异性的低、高频功率的比值（ratio of low-frequency to high-frequency，LF/HF）存在显著性差异，频域指标LF/HF可作为评价驾驶人精神负荷在立交出入口区段的主要指标；驾驶人在经过高密度立交入口区段时，频域指标LF/HF比经过普通间距立交入口区段时显著增加，立交间距不足会增加驾驶人在立交入口区段的精神负荷；驾驶人在经过普通间距立交出口区段时的心率变异性频域指标LF/HF比经过高密度立交出口区段时显著增加，即驾驶人通过普通间距立交出口区段的精神负荷更大；对于高密度立交群，驾驶人在入口区段的精神负荷水平要略高于出口区段。
互通式立交承担着不同方向交通流的流向转换功能，是道路交通网络的重要节点。目前高密度立交在城市道路网络中已愈发常见，高密度立交之间的间距比普通立交更小，车辆交织更为密集，驾驶人需要在更短的时间内进行分合流驾驶操作。为探究立交间距对驾驶人精神负荷的影响与高密度立交出入口区段的驾驶人精神负荷统计特性，在重庆市内环快速路上选择了1段包含4座连续立交的路段作为实验对象，其中3座立交为高密度立交。通过车载仪器采集47名驾驶人在实车实验过程中的心电数据，对在高密度立交出入口区段与普通间距立交出入口区段的驾驶人心率变异性时域和频域指标进行差异性分析，得到了驾驶人在高密度立交与普通间距立交出入口区段的精神负荷分布特征。研究结果表明：驾驶人在经过普通间距立交出入口区段和高密度立交出入口区段时的心率变异性时域指标不存在显著性差异，频域指标心率变异性的低、高频功率的比值（ratio of low-frequency to high-frequency，LF/HF）存在显著性差异，频域指标LF/HF可作为评价驾驶人精神负荷在立交出入口区段的主要指标；驾驶人在经过高密度立交入口区段时，频域指标LF/HF比经过普通间距立交入口区段时显著增加，立交间距不足会增加驾驶人在立交入口区段的精神负荷；驾驶人在经过普通间距立交出口区段时的心率变异性频域指标LF/HF比经过高密度立交出口区段时显著增加，即驾驶人通过普通间距立交出口区段的精神负荷更大；对于高密度立交群，驾驶人在入口区段的精神负荷水平要略高于出口区段。
2024, 42(1): 41-48.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.005
摘要:
为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行，以某轻轨线路为依托，利用多体动力学软件UM（Universal Mechanism）建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨，以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于Hertz及Kalker简化理论、Archard模型，进行不同摩擦系数共5个工况下车辆动力响应以及车轮磨耗变化规律的仿真分析。在此基础上进一步分析了4个不同运行里程阶段对应共96组车轮磨耗型面下轻轨车辆安全性指标的变化规律。研究了4个不同运行里程阶段对应的不同车轮磨耗型面下车辆过曲线时安全性指标随摩擦系数的变化情况。结果表明：脱轨系数、轮轴横向力、轮轨横向力、车体横向加速度受摩擦系数的影响较为显著，而轮重减载率、车体垂向加速度对摩擦系数的改变并不敏感。车轮磨耗深度随里程和摩擦系数的增加而增大，且相同工况下独立旋转车轮的磨耗情况更加严重。在车辆运行40 000 km后，其轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数整体呈现随里程增加而增大的规律，而轮重减载率基本不受运行里程的影响。在不同摩擦系数及运行里程的叠加影响下，轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数的峰值出现的位置不同，而轮重减载率却始终处于较为稳定的状态。
为了确保低地板轻轨车辆安全且平稳地运行，以某轻轨线路为依托，利用多体动力学软件UM（Universal Mechanism）建立了低地板轻轨车辆-轨道耦合动力学模型。选用LM磨耗型车轮踏面以及R50标准钢轨，以美国六级不平顺轨道谱作为线路激扰。基于Hertz及Kalker简化理论、Archard模型，进行不同摩擦系数共5个工况下车辆动力响应以及车轮磨耗变化规律的仿真分析。在此基础上进一步分析了4个不同运行里程阶段对应共96组车轮磨耗型面下轻轨车辆安全性指标的变化规律。研究了4个不同运行里程阶段对应的不同车轮磨耗型面下车辆过曲线时安全性指标随摩擦系数的变化情况。结果表明：脱轨系数、轮轴横向力、轮轨横向力、车体横向加速度受摩擦系数的影响较为显著，而轮重减载率、车体垂向加速度对摩擦系数的改变并不敏感。车轮磨耗深度随里程和摩擦系数的增加而增大，且相同工况下独立旋转车轮的磨耗情况更加严重。在车辆运行40 000 km后，其轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数整体呈现随里程增加而增大的规律，而轮重减载率基本不受运行里程的影响。在不同摩擦系数及运行里程的叠加影响下，轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数的峰值出现的位置不同，而轮重减载率却始终处于较为稳定的状态。
2024, 42(1): 49-58.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.006
摘要:
安全意识在促进安全行为方面发挥着重要作用，但由于安全意识具有多维性和复杂性，难以直接测量。为探究交通安全意识对危险骑行行为的影响，通过云模型选取安全态度、危险认知、安全素质和外界环境这4个潜变量，作为影响交通安全意识的结构要素，并基于调查问卷数据开展实证研究。运用Mplus 8.0软件构建“交通安全意识-危险骑行行为”结构方程模型，量化交通安全意识各要素作用于危险骑行行为的因果链路。采用Bootstrap法检验安全素质、危险认知和安全态度的中介作用，梳理外界环境对危险骑行行为的直接和间接关系；再利用分层回归模型，验证交通安全知识在交通安全意识与危险骑行行为间的调节效应。研究结果表明：①结构方程模型拟合良好，交通安全意识的4个要素分别与危险骑行行为呈显著的负相关，其中，危险认知对无意行为的影响最大（-0.331），安全态度对有意行为的影响最大（-0.332）；②中介效应显示外界环境作为外生变量可直接作用于行为，也可通过安全素质、危险认知和安全态度对骑行者的行为产生影响；③交通安全知识的调节作用显著（∆R2 = 0.017，P＜0.05），该变量强化了交通安全意识与危险骑行行为的负向影响关系，其简单斜率关系表明，当骑行者交通安全知识水平较高时，交通安全意识对危险骑行行为的作用效果更强。
安全意识在促进安全行为方面发挥着重要作用，但由于安全意识具有多维性和复杂性，难以直接测量。为探究交通安全意识对危险骑行行为的影响，通过云模型选取安全态度、危险认知、安全素质和外界环境这4个潜变量，作为影响交通安全意识的结构要素，并基于调查问卷数据开展实证研究。运用Mplus 8.0软件构建“交通安全意识-危险骑行行为”结构方程模型，量化交通安全意识各要素作用于危险骑行行为的因果链路。采用Bootstrap法检验安全素质、危险认知和安全态度的中介作用，梳理外界环境对危险骑行行为的直接和间接关系；再利用分层回归模型，验证交通安全知识在交通安全意识与危险骑行行为间的调节效应。研究结果表明：①结构方程模型拟合良好，交通安全意识的4个要素分别与危险骑行行为呈显著的负相关，其中，危险认知对无意行为的影响最大（-0.331），安全态度对有意行为的影响最大（-0.332）；②中介效应显示外界环境作为外生变量可直接作用于行为，也可通过安全素质、危险认知和安全态度对骑行者的行为产生影响；③交通安全知识的调节作用显著（∆R2 = 0.017，P＜0.05），该变量强化了交通安全意识与危险骑行行为的负向影响关系，其简单斜率关系表明，当骑行者交通安全知识水平较高时，交通安全意识对危险骑行行为的作用效果更强。
2024, 42(1): 59-66.
doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2024.01.007
摘要:
针对外卖骑手闯红灯事件频发、事故风险隐患较高的问题，调查了西安市多个信号交叉口处外卖骑手的闯红灯行为。将闯红灯行为作为因变量，将骑手个人特征、穿越行为特征、交通及环境特征等作为自变量，构建了考虑均值及方差异质性的随机参数Logit模型。采用Halton序列抽样进行参数估计，并结合参数估计结果和平均边际效应值量化分析各自变量对因变量的影响。结果表明：“饿了么”和“UU跑腿”的骑手闯红灯概率较低，到达时段为红灯第2段或第3段、停车线之后等待通行、冲突方向机动车流量较大等变量也会显著降低闯红灯概率，而同向违章人数增加、午高峰、晚高峰等变量会显著增加闯红灯概率。其中，使闯红灯概率提升最大的变量为晚高峰，其平均边际效应为0.278；使闯红灯概率降低最大的变量为停车线后等待，其平均边际效应为-0.222。此外，停车线后等待和晚高峰为随机参数变量，参数均服从正态分布，其均值和标准差分别为-1.379，1.359和2.502，5.360，且都具有显著的均值及方差异质性。对于停车线后等待这个变量，红灯第2段会同时提高其参数均值和方差，即增加闯红灯的概率，并增加该变量对闯红灯行为影响的随机性。对于晚高峰变量，机动车流量较大会同时降低其参数均值和方差，即降低闯红灯的概率，并降低该变量对闯红灯行为影响的随机性。此外，违章人数为1也会降低晚高峰参数的方差。
针对外卖骑手闯红灯事件频发、事故风险隐患较高的问题，调查了西安市多个信号交叉口处外卖骑手的闯红灯行为。将闯红灯行为作为因变量，将骑手个人特征、穿越行为特征、交通及环境特征等作为自变量，构建了考虑均值及方差异质性的随机参数Logit模型。采用Halton序列抽样进行参数估计，并结合参数估计结果和平均边际效应值量化分析各自变量对因变量的影响。结果表明：“饿了么”和“UU跑腿”的骑手闯红灯概率较低，到达时段为红灯第2段或第3段、停车线之后等待通行、冲突方向机动车流量较大等变量也会显著降低闯红灯概率，而同向违章人数增加、午高峰、晚高峰等变量会显著增加闯红灯概率。其中，使闯红灯概率提升最大的变量为晚高峰，其平均边际效应为0.278；使闯红灯概率降低最大的变量为停车线后等待，其平均边际效应为-0.222。此外，停车线后等待和晚高峰为随机参数变量，参数均服从正态分布，其均值和标准差分别为-1.379，1.359和2.502，5.360，且都具有显著的均值及方差异质性。对于停车线后等待这个变量，红灯第2段会同时提高其参数均值和方差，即增加闯红灯的概率，并增加该变量对闯红灯行为影响的随机性。对于晚高峰变量，机动车流量较大会同时降低其参数均值和方差，即降低闯红灯的概率，并降低该变量对闯红灯行为影响的随机性。此外，违章人数为1也会降低晚高峰参数的方差。
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：文元桥 刘克中 张存保
执行主编：徐堃
编辑出版：
《交通信息与安全》编辑部
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