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2015年 第6期

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综 述
智能水运的发展现状与展望--第十届中国智能交通年会《水路交通智能化论坛》综述
蒋仲廉, 初秀民, 严新平
2015, (6): 1-8. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.001
摘要(407) PDF(14)
摘要:
智能化已成为现代水路运输的重要发展趋势之一。通过对第十届中国智能交通年会?水路交通智能化论坛?主题报告内容的分析和梳理,探讨了极地航海保障技术、内河航道智能化建设、"置"慧航运、港口资源管理和船舶电力推进技术等水路交通智能化领域的研究热点,展望了智能船舶、信息传输网络技术和船联网在未来水路交通智能化领域的发展趋势。
行人交通流基本特性研究现状与展望
周继彪, 董升, 陈红, 张敏捷
2015, (6): 9-18. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.002
摘要(399) PDF(20)
摘要:
以行人交通流基本特性为研究对象,总结了行人交通流基本特性研究的发展历程和研究现状,分析了行人交通流未来发展趋势.介绍了行人交通流基础数据采集方法,例如人工调查法、视频检测法和泰森多边形法等.总结了行人交通流宏观特性和微观特性,阐释了行人流交通特性基本关系图和行人流的整体运动特性,讨论了人群中个体的速度特性及个体间的相互作用,行人交通流的微观特性是宏观特性的自然展现.分析结果表明:行人流动力学所表现出来的各种集群效应是由于行人个体之间的非线性作用而引起的,行人交通流特性存在显著的个性化特征,即:出行目的的多元化、出行行为的自组织性、出行过程的避让性.行人速度随着密度的增大而减小,当密度低于1.0~2.0 p/m2值时,行人流完全处于自由流状态,此时行人速度不受密度的影响,完全由个人喜好、舒适程度和个人出行目的等决定;当密度增加到4~5 p/m2时,行人速度已经下降到0.2 m/s,即行人基本上处于拥挤状态,很难继续往前移动.由于行人性别、生理、心理以及年龄、出行目的、调查地点的不同,其速度变化范围为0.9~1.9 m/s,密度变化范围为1.7~7.0 p/m2,而最大阻塞密度则从3.8~10.0 p/m2变化.行人交通流数据采集方法、行人交通仿真与模拟、行人交通建模与实证是未来需要关注的研究趋势.
方法研究与探讨
基于 NGSIM 轨迹数据的换道行为微观特性分析
张颖达, 邵春福, 李慧轩, 马雪婧
2015, (6): 19-24,32. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.003
摘要(385) PDF(36)
摘要:
换道行为在不同的换道意图下可分为自由换道和强制换道两类,选用 NGSIM 轨迹数据对二者微观特性进行对比分析.为保证数据准确性,在平滑处理基础上,以剔除轨迹数据换道过程识别错误为目的,构建了换道起终点时空约束规则,对完整的单次换道行为参数进行了提取.利用半对数模型,采用回归分析法对影响二者换道时间的显著性因素进行提取并对比;同时建立多项式模型,选取多个误差指标对不同阶数下换道横向移动轨迹拟合效果进行评价.结果表明,强制换道平均换道时间稍长于自由换道,影响二者换道时间的显著性因素及各因素影响程度并不相同;但二者横向移动轨迹均可用5次多项式拟合,拟合优度可达0.99.
基于智能手机调查数据的居民出行活动特征分析
杨超, 朱荣荣, 涂然
2015, (6): 25-32. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.004
摘要(377) PDF(2)
摘要:
城市居民出行活动信息是城市规划、交通管理和居民行为研究的重要参考依据。采用传统的基于入户访问和纸质问卷的居民出行调查方式存在受访者负担重、调查精度低、调查成本高等问题,设计并实现了一种基于嵌入 GPS(Global Positioning System)模块的智能手机的居民出行调查系统。通过高频的手机 GPS 定位获取居民出行轨迹,设计基于规则的轨迹数据处理算法,自动提取出行信息。以上海市杨浦区同济新村为例,对比传统问卷调查和基于手机的调查所得的出行数据。利用调查结果对基于智能手机调查的出行生成模型进行系数修正,并对传统调查方式的误差进行分析。发现传统调查的总体误差在33%左右,其中非基家出行的误差更是达到近159%。最后,基于手机调查的数据,对区域内居民活动特征进行分析。
基于公交 IC 卡和 AVL 数据的客流 OD 推导方法
李海波, 陈学武, 陈峥嵘
2015, (6): 33-39,95. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.005
摘要(417) PDF(3)
摘要:
公交 IC 卡收费系统和车辆定位系统的广泛应用,为获取公交客流 OD 提供了新的途径。针对现有公交客流 OD 推导算法的不足,从上车站点识别和下车站点推导两方面入手,对公交客流 OD推导算法进行了改进。为了修正公交 IC 卡数据时间偏差,提高上车站点识别的准确性,在分析公交乘客上车刷卡行为的基础上,提出了基于 AVL 数据的公交 IC 卡数据时间修正方法。根据公交出行链的特性差异,将公交出行链划分为连续链和非连续链两大类,在此基础上,建立了不同公交出行链的下车站点推导模型,优化了下车站点推导流程。以苏州市的公交 IC 卡和 AVL 数据为例进行实例研究,通过对推导结果合理性的讨论分析,论证了改进算法的可行性和有效性。实践表明,改进后的公交客流 OD 推导算法流程清晰,易于程序实现,可以用于公交客流的自动分析。
基于手机 APP 大数据的交通出行数据获取方法
阳扬, 欧冬秀, 何向俊
2015, (6): 40-47. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.006
摘要(321) PDF(0)
摘要:
城市居民的交通出行是交通研究中的基础问题.结合当前手机应用的特点,以手机应用与无线通信网络数据交互时产生的 CI(Cell-ID Identify)定位数据为研究对象来获取居民出行数据.采集了“易信”手机应用2013与2014年共3241238条有效的 CI 定位数据,并对其进行了降维、离散化、去噪预处理.提出将定位数据标准化为0-1数据矩阵,以矩阵运算的形式推导用户出行 OD 矩阵、各小区出入流量等二次数据的算法模型,并在 Matlab 中进行了实现.结果表明,相较于遍历数据的循环算法,推导效率有显著提升.提出了推导 OD 矩阵的完整性与真实性评价指标 R ,并计算得到2013的 R 为19.1%,2014为69.3%.发现手机应用日均数据量较大的 CI 数据具有更高的完整性与真实性(2013年为10.6条,2014年为47.4条),但该指标主要反映所有小区中存在交通出行的整体情况,对各小区的出行行为的完整性与真实性尚需做进一步研究.
车路协同环境下行人目标信息融合算法研究
李泽, 吕能超, 吴超仲, 邓超, 孟柯
2015, (6): 48-53. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.007
摘要(305) PDF(0)
摘要:
车载行人识别系统由于存在检测距离精确度不高及受遮挡影响较大等问题,在弯道及交叉口情况下适应性差.为提高行人防碰撞系统的预警效果,提出在车路协同环境下的行人目标信息融合算法研究.采用路侧和车载摄像头检测行人轨迹信息,通过 Kalman 滤波进行信息预处理,其次分别通过时间对准、空间对准、轨迹关联和信息融合完成对行人目标的位置估计.最后,搭建实车实验平台,对提出的信息融合算法进行验证.实验结果显示,对于 X 方向的行人轨迹误差,通过轨迹融合后,行人轨迹最大绝对误差、绝对平均误差相比于融合前均有大幅度减小,分别为50.00%,55.56%;对于Y 方向的行人轨迹误差,通过轨迹融合后,行人轨迹最大绝对误差、绝对平均误差相比于融合前均有大幅度减小,分别为40.00%,62.07%.实验结果表明,该融合算法提高了行人轨迹检测精度,增强了系统的预警精确度.
基于时间延迟模型的转向架维修计划优化研究
赵亚辰, 陈绍宽, 仝硕, 刘海东, 王文彬
2015, (6): 54-59. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.008
摘要(257) PDF(0)
摘要:
为提高轨道交通车辆转向架的使用效率,减少维修的费用,需对其维修计划进行优化。依据更新收益理论,将单位周期内平均安全运行的维护费用最低作为决策目标;根据时间延迟理论,建立转向架维修计划优化模型,基于根据故障记录数据和预防维修检查数据确定时间延迟分布函数;然后运用极大似然法估计出模型参数,求解最优维修周期。最后将所建模型应用于某地铁维修计划的案例研究中,对优化结果与既有维修计划进行比较分析,以验证模型的有效性。研究发现,应用时间延迟模型并结合成组维修,能减少车辆转向架23%的维修成本,对制定转向架维修计划有指导意义。
非均衡网络交通流动态演化规律研究
柳波, 张生
2015, (6): 60-64. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.009
摘要(350) PDF(0)
摘要:
为描述非均衡网络交通流实际成本-流量状态,考虑置存成本和路段行程时间,建立行程时间动态函数,将其引入用户均衡模型,构建基于出行总成本动态、路径流量动态、路段行程时间动态的交通流演化模型。利用简单网络,采用四阶龙格库塔方法对建立的模型进行数值模拟。动态模型弹性需求下,出行成本调整范围由大到小,趋于平衡值;路径流量迅速增加后,以较小调整范围,趋于平衡值;路段行程时间迅速增加后,逐步趋向于平衡值。固定需求下的出行成本、路径流量、路段行程时间均是反复调整多次后趋近于平衡值,调整范围缩小,次数增加。算例模拟结果表明,模型能够描述网络交通流从一种非均衡状态到另一种非均衡状态的动态调整过程。
交 通 安 全
交通事件持续时间预测的贝叶斯网络模型
马雪婧, 邵春福, 钱剑培, 王天倚
2015, (6): 65-71. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.010
摘要(230) PDF(1)
摘要:
交通事件是引发道路交通拥堵的主要因素之一,通过实时交通诱导等手段可以降低其对交通运行造成的影响,而及时准确地预测事件持续时间则是实现有效管控的前提条件.基于 MIT 打分函数,融合自上而下的网络生长规则,引入蚁群算法寻找最优网络结构,即以 S-ACOB 算法为核心搭建最优贝叶斯网络模型.增加了节点随机选择机制及局部结构概率选择模式,降低局部最优结果生成概率,确保贝叶斯网络的健壮性.通过实例验证及对比分析,针对观测节点属性完备和缺失的情况,网络模型预测精度分别为76.97%和93.23%,平均预测精度可达87.82%,证明该模型可以有效地预测交通事件持续时间.
基于随机森林的城市快速路交通事件持续时间估计
杨超, 李海霞
2015, (6): 72-76,125. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.011
摘要(165) PDF(0)
摘要:
针对城市快速路交通事件持续时间影响因素的复杂性,为合理估计交通事件造成的影响提供依据,提出基于随机森林的快速路持续时间估计模型。利用上海市快速路监控中心获得的样本数据,经过数据预处理后,分析交通事件持续时间的分布特征。通过袋外数据估计得到模型最小误差;同时自动判定各属性的重要程度,即事件持续时间的显著影响因素。建立交通事件持续时间估计模型,最后对模型进行验证,模型估计精度总体达到要求,估计平均误差为6 min,在持续时间7~30 min内精度较高,优于仅基于决策树的方法,且鲁棒性更强。
侧风对桥面车辆转弯安全性的影响分析
蔡晓男, 陈圣迪, 蒋愚明, 陆键
2015, (6): 77-81,107. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.012
摘要(206) PDF(0)
摘要:
针对桥面弯道处车辆的受力状况,综合考虑车辆类型、道路条件、车速和风速的影响,建立安全行车的极限平衡方程。在此基础上,结合某斜拉桥相关数据,计算不同车速下安全行车的临界风速,结果表明,安全行车临界风速随车速的增加先增加后减小,这一变化与通常认为的车速越大临界风速越小相违背。为验证悖论现象是否合理,论文研究了车速和临界风速的变化关系,并结合具体案例计算悖论现象发生时的车速分布区间,以全面理解侧风对桥面安全行车的不同影响,保障桥梁的安全运营。
地铁线网结构对连通可靠性影响评价
杨成, 王佳伟, 范文博, 吕雪
2015, (6): 82-88. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.013
摘要(186) PDF(0)
摘要:
地铁是现代大城市最重要的公共交通系统之一,其线网连通可靠性不但受到运营故障、恐怖袭击、踩踏事故等不确定性因素影响,也与线网结构有密切关系.为评价线网结构(表示为网络的线路组成)对地铁线网连通可靠性的影响,基于传统的节点连通可靠度概念定义了“线路连通重要度”新概念及其计算模型,即线路增减/失效前后网络平均连通可靠度的变化(百分比).采用基于排序的ORDER 方法和网络连通判断算法求解上述模型.以广州规划年地铁线网为例验证了所提模型的有效性,并分析了地铁线路特征(站点类型和数量)对网络连通可靠性的影响.结果显示,3号线的线路连通重要度最大(99.84%)为关键线路.研究发现而线路连通重要度受到线路中换乘站数量和中间站数量的综合影响,且前者的影响高于后者.研究结论值得交通规划和管理决策者在制定地铁建设和维护优先政策时参考和借鉴.
几何设计对快速路立交匝道行车安全性的影响
李宙峰, 孙剑
2015, (6): 89-95. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.014
摘要(182) PDF(0)
摘要:
由于城市快速路转向交通流量大、线形设计标准低,快速路立交匝道成为交通事故的多发点。利用上海市快速路3年事故数据和交通流量检测数据,以上海市浦西地区快速路立交匝道为研究对象,根据车辆在匝道上的行驶特征以及车辆交互特性,将立交匝道划分成出口段、衔接段和入口段及左转匝道、右转匝道等5个研究单元,针对各单元分别建立负二项模型分析匝道几何设计及其组合参数、交通流特征对于安全的影响。结果表明,出口段及入口段的安全性与几何特征的联系较为紧密;迂回式左转匝道相较于右转匝道受几何线形影响大;流量越大、长度越长,事故风险越高,但出口段的长度与事故发生呈负相关关系;出口处为直线、入口处存在长直下坡路段、入口处线形与主线差异大的立交匝道安全性差;迂回式左转匝道上存在过小半径曲线,特别是将小半径曲线设置在出口处,会极大增加事故几率。
技 术 应 用
基于道路友好性的重载汽车悬架半主动控制研究
张俊宁, 路永婕, 韩丰兆
2015, (6): 96-101. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.015
摘要(179) PDF(3)
摘要:
车辆的平顺性和道路友好性是反应车辆悬架性能的2个重要指标.为改善重载汽车在道路行驶中的友好性,基于7自由度重载汽车动力学模型,建立了半主动悬架系统的运动方程,设计了半主动悬架最优控制器,考虑路面不平度的随机激励,以车辆平顺性和道路友好性为控制目标,提出了车辆悬架的最优半主动控制策略,并且给出了详尽的推导过程.仿真分析结果表明:当汽车以20 m/s的速度行驶在 C 级路面时,车身和驾驶室垂向加速度有效均方根值分别减少了3.42%和46.4%,轮胎对路面的破坏减少了2.10%;半主动控制悬架有效地保证了车辆行驶的平顺性,同时可减小车辆对路面的冲击作用,改善了车辆的悬架性能.
驾驶模拟条件下高速公路线形指标对驾驶绩效影响特征分析
张静, 谢练, 梁新, 吕能超
2015, (6): 102-107. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.016
摘要(217) PDF(1)
摘要:
驾驶绩效是衡量驾驶员维持正常驾驶能力的重要指标。为研究高速公路平、纵线形指标对驾驶员行车过程中纵向和横向驾驶绩效的影响,利用模拟驾驶实验平台开展了模拟驾驶实验。按照几何线形对实验场景进行路段划分,统计分析了不同线形指标路段单元上车辆速度、车道偏移量等驾驶绩效指标的变化规律。实验结果表明,车辆运行速度随着平曲线半径增大而上升;下坡路段车速随着纵坡坡度的增大出现先上升后下降的小幅度变化;车辆横向偏移量随道路线形指标无明显变化规律,其变化受驾驶经验、车速、线形指标等多因素影响。这一研究可为高速公路人性化道路线形设计提供参考。
城市道路路段通行能力计算优化模型
吴小丹, 李敏桥
2015, (6): 108-113. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.017
摘要(236) PDF(3)
摘要:
在分析城市道路路段通行能力计算模型的基础上,建立考虑交通管理因素对路段通行能力影响的计算优化模型;在分析交通管理因素的基础上,建立针对交通管理因素中的步行管理因素的折减系数计算模型;根据珠海路段的车速、交通量调查数据,验证路段人行横道无步行管理时的折减系数计算模型;最后应用 Vissim 软件仿真有无步行管理2种情况路段的最大交通量,验证路段通行能力计算优化模型。结果表明:2种情况下路段通行能力的计算值与仿真值的相对误差在5%以内,考虑交通管理因素的路段通行能力计算优化模型是合理的,弥补了原计算模型只考虑道路条件和交通条件这2个因素的不足。
基于驾驶模拟器的高速公路无人值守收费站指示标志设计方案研究
迟景昊, 赵晓华, 荣建, 徐飞
2015, (6): 114-119. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.018
摘要(158) PDF(0)
摘要:
随着我国经济的发展,机动车保有量不断增加,传统的高速公路收费站有人值守模式(MTC)已经不能满足现在的出行需求,因此,目前多省市均在试行高速公路收费站无人值守模式。以无人值守模式的收费站指示标志为研究核心,采用模拟驾驶实验的方法,并以京开高速西红门南桥收费站为案例,选取5种常见指示标志为研究对象,设计16种方案组合,通过主观问卷数据、平均速度、加速度标准差、侧位移、停车位置偏差绝对值、停车次数和减速过程次数7项指标,从标志视认性、取卡便捷性、驾驶舒适度和通行效率4个层面综合评价各方案的有效性,进行优劣排序,首次提出高速公路无人值守收费站指示标志最优和较优的设计方案。希望能够为规范高速公路无人值守收费站指示标志设置,及相关标准规范的制定提供参考和依据。
基于公交 IC 卡数据的区域公交压力指数研究
牟振华, 陈艳艳, 陈举欣, 赵晋, 张政
2015, (6): 120-125. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.019
摘要(236) PDF(0)
摘要:
公共交通系统在运行中产生的 IC 卡刷卡及车辆运行 GPS 数据为量化描述区域公交系统的压力提供了数据支持。基于公交系统在运行中产生的大量的 GPS 数据和 IC 卡刷卡数据,选取了包括满载率、停靠时间、单位时间内的进、出站量和地铁剩余运能等压力模型的评价指标,基于加权平均理论建立了地面公交及地铁压力指数模型;根据公交及地铁站点的等级及登降量因素提出了不同类型站点的权重系数阈值;取地面公交和地铁站压力均值建立了区域公交运行压力模型,并划分了压力分级体系。最后以北京市的国贸和东单区域为例进行了压力指数的计算,分析了两区域压力指数差异的时间及空间原因,并提取2个区域的实际公交登降量数据对压力指数进行了验证,证明该压力指数模型能够有效反映公交系统的运行压力。
考虑驾驶员对线路熟悉程度的区域公交乘务排班模型
孙博, 魏明
2015, (6): 126-130. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2015.06.020
摘要(193) PDF(0)
摘要:
在允许驾驶员跨线调度情形下,提出了一种考虑驾驶员对线路熟悉程度的区域公交乘务排班优化模型,满足驾驶员的工作时间窗、中途休息、用餐时间等现实因素,以最小化驾驶员成本、正常班及加班费用为目标函数,编制一个最佳公交乘务排班方案。根据问题特征,设计求解该问题的人工免疫算法,定义了抗体、启发式种群算法、适应度函数、免疫操作等。最后,结合算例分析,比较任意驾驶员对不同线路的偏好如何影响调度结果,仿真表明:随着驾驶员的熟悉线路程度增加,乘务排班的费用逐渐减少,虽然其调度成本比现有模型的高很多,但是该模型比较符合实际。
《交通信息与安全》杂志2015年总目次
2015, (6): 131-134. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2015.06.021
摘要(146) PDF(0)
摘要:

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