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2016年 第1期

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卷首语
卷首语
吴超仲
2016, (1). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.001
摘要(288) PDF(0)
摘要:
时间来到2016年,《交通信息与安全》杂志巳经走过了33个春秋。
本期导读
本期导读
2016, (1). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.002
摘要(234) PDF(0)
摘要:
由于水上航运密度越来越大、航道越来越复杂,船舶避碰的智能化研究逐渐受到了水上交通安全研究领域的重点关注,对航运安全具有重要意义。在分析总结国内外基于专家系统、模糊控制、神经网络,以及人工势场这4种重要的智能避碰系统研究成果的基础上,从避碰模型和避碰信息2个方面探讨了船舶智能避碰面临的关键问题,阐述了动态描述的避碰模型和基于权重的避碰信息划分方式。对船舶智能避碰系统的发展趋势进行了展望,分析了立体化船舶领域和避碰模型在线辨识等研究趋势。
综 述
船舶智能避碰研究综述及展望
谢朔, 初秀民, 柳晨光, 吴青
2016, (1): 1-9. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(638) PDF(25)
摘要:
由于水上航运密度越来越大、航道越来越复杂,船舶避碰的智能化研究逐渐受到了水上交通安全研究领域的重点关注,对航运安全具有重要意义。在分析总结国内外基于专家系统、模糊控制、神经网络以及人工势场这4种重要的智能避碰系统研究成果的基础上,从避碰模型和避碰信息2个方面探讨了船舶智能避碰面临的关键问题,阐述了动态描述的避碰模型和基于权重的避碰信息划分方式,最后对船舶智能避碰系统的发展趋势进行了展望,分析了立体化船舶领域和避碰模型在线辨识等研究趋势。
从国际海运年会2015展望航运发展热点与挑战
王凯, 袁裕鹏, 严新平, 邹明雷
2016, (1): 10-16,22. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
基于国际海运年会2015,从当今航运业发展的新形势出发,展望了航运业发展的热点与挑战,以期为航运业的发展方向提供参考依据。其中,新形势下航运业发展新理念主要体现在大数据应用、基于移动互联的信息共享与服务以及基于工业4.0实现航运发展新蜕变;船舶智能化以及船舶高效绿色化将是新形势下航运业发展的新趋势;而新形势下航运发展的新挑战则主要体现在降成本运营和商业模式创新及升级等方面。
方法研究与探讨
基于自然驾驶数据的驾驶员变道特征分析
王雪松, 李艳
2016, (1): 17-22. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
为研究驾驶员的变道特征,包括变道频率、变道动机、注视行为以及转向灯使用情况,基于上海自然驾驶实验采集的驾驶员行为以及车辆运行数据,通过车道偏移值对变道事件进行识别,提取特征变量。对比分析不同类型道路上驾驶员的变道特征,得到以下结论:驾驶员变道较为频繁,城市主干道上变道频率最高,为0.82次/km;高速公路上多车道变道的比例相对较高,安全隐患较大;与美国学者 Olsen 等人的研究结果相比,驾驶员在变道前查看侧视镜与开启转向灯的比例较高,但极少转头检查盲区。频繁变道、多车道变道以及忽视盲区都是变道过程中存在的安全隐患,深入了解这些特征,从而有针对性地提出改善措施对提高行车安全性有重要意义。
基于 ORB 全局特征与最近邻的交通标志快速识别算法
胡月志, 李娜, 胡钊政, 李祎承
2016, (1): 23-29. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
交通标志包含重要的交通信息,交通标志的自动识别是智能车辆和智能辅助驾驶系统(ad-vanced driver assistance systems,ADAS)的关键技术,快速和准确地识别交通标志对于安全驾驶意义重大。研究基于 ORB 算法全局特征的交通标志快速识别算法,ORB 是一种局部描述算子,通常用于局部特征的匹配,首先将训练的交通标志图像大小归一化,图像的中心点作为 ORB 的特征点,通过运用归一化的图像大小作为一个 ORB 图像块,计算了特征点的描述符并且用它作为全局描述符来进行交通标志的识别。识别阶段,在海明距离的基础上利用最近邻域算法识别出交通标志的类型。最近邻算法(K-Nearest Neighbor,KNN)的优点是所有成功识别出来的交通标志可以作为训练资源被训练数据库利用。利用公开的德国交通标志数据集(GTSRB)对所研究的算法进行测试,算法识别准确率达到91%。一个交通标志的特征提取和识别的平均时间小于2 ms。实验结果表明,基于 ORB 算法全局特征的交通标志快速识别算法能精准、高效地识别交通标志,且鲁棒性好。
基于 RFID 的城市路网 OD 矩阵获取方法及时空特性分析
赵晓晓, 杜威, 周旭, 郭建华
2016, (1): 30-36,50. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
为适应现代化城市交通管理对起讫点(origin-destination,OD)矩阵获取提出的要求,提出一种基于无限射频识别技术(RFID)的城市道路机动车 OD 矩阵获取方法。方法以设置在路网中的RFID 基站作为机动车出行的起讫点,基于数据挖掘技术,对不同汇集度内通过起讫点的 RFID 车牌数据进行匹配,获取出行量数据并汇总得到 OD 矩阵。应用该方法对南京市某路网进行试验,获取并分析了 OD 出行矩阵的时间和空间特性。结果表明,提出的方法可获取任意给定时间汇集度下的 OD矩阵,且获取的矩阵在时空特性趋势上符合实际交通状况,表明了所提出的 OD 矩阵获取方法的有效性。
通航城市民航旅客吞吐量预测模型
彭挺, 张亚平, 郝斯琪, 付川云
2016, (1): 37-44,63. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
民航旅客吞吐量的科学预测是确定机场建设规模和建设时机的重要前提条件。为构建适用于新建机场的客流预测模型,提高模型的预测精度,在考虑社会经济发展水平对通航城市民航旅客吞吐量影响的同时,引入航空网络结构的相关指标,比传统预测模型更为全面。对预测模型的不同构造形式进行了系统的比较分析,避免模型参数的多重共线性,保证模型设定无偏误。研究表明,通航城市的第三产业产值、旅游人数、平均路径长度和节点度均显著影响民航旅客吞吐量。所构建的预测模型对民航旅客吞吐量的解释能力达到了97.4%,对大部分城市的预测误差均在10%以内,具有较高的预测精度,但对某些旅游城市或边缘城市的预测精度较差。
基于 SOM 神经网络的综合客运枢纽分级方法研究
朱苍晖, 李鹏林, 王压帝
2016, (1): 45-50. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
为了确定综合客运枢纽分级标准、指导不同等级枢纽的建设,基于既有各交通方式场站规范和枢纽换乘量矩阵,提出枢纽对外运输方式旅客发送总量和枢纽总换乘量作为分级指标,体现枢纽对外服务能力及总换乘需求对建设规模的影响。选取我国在建及运营的90个综合客运枢纽作为研究实例,利用自组织神经网络(self-organizing feature map,SOM)无监督状态下自组织、自学习、自动分类、无需测试数据的特征,通过统计分析中的频率累计法确定枢纽分级界限,并改进了欧式距离函数,解决了 SOM 神经网络处理相关性较强指标时出现的问题。训练结果表明,选取的通用分级指标反映了不同等级综合客运枢纽建设规模的差异性,改进方法提高了网络收敛速度和聚类准确性。
基于驾驶感受的车辆运行特性研究
常鑫, 荣建, 周晨静, 陈春安
2016, (1): 51-56. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
除车辆自身性能外,驾驶员的驾驶感受也会对车辆的运行特性产生一定的影响,已经得到很多学者研究的认同,但是通过道路实验进行定量化实证分析的研究还较少。基于驾驶感受和车辆运行过程中乘客的物理受力分析,提出了3种加/减速状态,采用随车评价记录和仪器测试相结合的实验方法,以不同驾驶经验的驾驶人为实验对象,利用随车调查人员的乘车感受评价对车辆加/减速运行状态作出判断;采用车载高精度 GPS(v- box)工具记录车辆在运动过程中的加/减速度,并采用Raff′s 临界间隙法得到3种不同驾驶状态的加/减速度临界点;结果显示驾驶员可接受的状态区间为加速度在0~3.28 m/s2之间,减速度在-3.48~0 m/s2之间,车辆在道路上正常行驶时,加/减速度选择一般不会在这个范围之外。研究确定了不同驾驶感受的车辆运动特性区间,为把握道路车辆实际运行特性、合理标定微观交通仿真参数、准确模拟道路车辆实际运行特性提供了很好的参考价值。
城市道路隧道入口车头时距的幂律分布研究
陈新宇, 臧晓冬, 赵斌
2016, (1): 57-63. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
车头时距是交通流与随机过程中的重要参数。为了清晰地描述城市道路隧道入口的交通流特性,采集了广州市内的官洲隧道和 CBD 隧道入口不同车道、不同时段的车头时距数据。通过数据分析发现车头时距的随机过程具有偏离负指数分布的非泊松特性,提出了一种适用于描述车头时距分布的特殊形式的幂律分布,并通过理论推导建立了幂律分布函数。利用极大似然法和遗传算法优化对幂律分布进行了参数估计,并通过卡方检验对各组实测数据进行了拟合优度检验。结果表明,实测的车头时距分布曲线呈现先递增后递减的性质,实测的车头时距数据均不服从负指数分布,具有偏离负指数分布的非泊松特性,而9组实测数据中有8组服从幂律分布,幂律分布拟合效果较好。幂律分布可为城市道路隧道入口车头时距分布的刻画提供一种新的统计建模方法,但车头时距的随机过程中所蕴含的非泊松过程产生机制和动力学效应则需要进一步研究。
交 通 安 全
城市主干道安全建模与影响因素分析
樊天翔, 王雪松
2016, (1): 64-70. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
主干道是城市路网的骨架,其复杂的道路交通环境造成事故频发。通过安全建模分析,识别事故的主要影响因素,有利于提出改善措施。基于上海市18条主干道176个路段,选取道路几何特征、用地性质、路段流量和路段平均车速作为影响因素。利用浮动车数据(floating car data,FCD)计算路段平均车速,克服了定点测速装置断面选取的问题。考虑到同一主干道路段之间的空间相关性,建立分层泊松对数正态模型。采用全贝叶斯方法进行参数估计,并比较不同信息先验对结果的影响。事故特征在高峰时段和平峰时段存在差异,因而分时段研究。结果表明:样本数据呈现分层结构,与极大似然先验(maximum likelihood estimation,MLE)模型相比,分层模型的方差信息标准(deviance information criterion,DIC)值更小。极大似然先验可以提高参数估计可靠性。与无信息先验模型相比,极大似然先验模型估计参数的标准差更小。在主干道层面,路段平均长度越长,事故频率上升。在路段层面,道路几何特征和用地性质对道路安全存在显著影响。事故频率随路段流量增加而上升,尤其在高峰时段,单位流量引起的事故增量更加显著。路段平均车速在高峰时段与事故频率具有正相关关系。
低空救援实时飞行的冲突探测与解脱算法研究
张明, 王磊, 王硕, 喻慧
2016, (1): 71-77,84. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
航空器冲突探测和解脱的实时计算对航空救援飞行安全意义重大。基于低空目视飞行规则,构建三维空域网格,采用时间窗理论分析了两航空器同高度飞行的时空冲突判定方法。依据救援目视飞行规则和航空器飞行性能约束,建立航空器 Agent 的可行路径集和基于网格划分的 Airspace模型,并根据航空器 Agent 的救援任务属性确定了优先级判定准则,对各个 Agent 模型在冲突顶点上的优先级进行判定。建立两航空器无冲突最优路径规划方法,计算 Agent 的无冲突路径。通过仿真验证,分析了飞行冲突的时间窗和区域,以及优先级下的无冲突路径,结果表明,本方法相对于非协作的冲突探测和解脱方法可以有效提高解脱效率,节约飞行时间146 s。
基于 BP 神经网络的高速公路事故预测模型
邓晓庆, 孟祥海, 郑来
2016, (1): 78-84. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
依据收集到的山岭区和丘陵区高速公路的几何线形、交通量和事故数据,建立高速公路路段基于几何线形指标和交通量的事故预测模型。利用平均影响值法对几何线形指标进行相关性检验,满足与事故率相关性条件的线形指标包括直线段长度、平曲线半径、偏角、竖曲线半径和纵坡坡度,根据检验结果划分事故预测单元。建立基于 BP 神经网络的事故预测模型,验证了模型在具体路段上的适用性。对模型进行灵敏度分析,确定各线形指标对事故率发生的影响程度。验证结果表明:模型准确度达到88%,该模型对山岭区或丘陵区高速公路基本路段具有广泛的适用性,对具体路段的预测具有较高的精度。
基于网格的铁路建设工程风险指数评价模型研究
郭孟欣, 钟雁, 王福田, 杨惠文
2016, (1): 85-90,102. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
提升铁路建设工程的风险管理水平是铁路建设的重要内容。目前对铁路建设工程风险管理的研究在精细化和定量分析方面存在一定的局限性。围绕我国铁路建设工程的实际施工特点及安全风险管理现状,提出基于网格和指数的铁路建设工程风险评价量化模型。模型借助网格化的思想,实现铁路施工活动与相应的风险事件在时空位置上一一对应,利用网格风险指数,对施工活动所在的风险管理网格中可能发生的风险事件进行量化评定及等级划分。将该模型应用于某建设工程路基工程的安全风险评价,对该工程的致灾因子和风险事件进行概率计算,得出网格 G48,27;G49,27;G55,29;G56,29所对应的风险指数分别是64.9,64.9,75.8,75.8。前2个网格为Ⅲ级风险,处于预备预警区;后2个是Ⅳ级风险,属于潜在风险区。该模型可以精细地对铁路建设工程进行风险评价,便于管理者实时量化地掌控风险程度。
基于 AHP 法的高速公路风险驾驶行为要素分析
贺文雅, 吕斌, 王忠宇, 吴兵, 李林波
2016, (1): 91-95,102. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
采用层次分析法建立高速公路风险驾驶行为要素的层次结构模型,对提出高速公路的安全管理对策、降低高速公路交通事故率具有重要意义。通过专家打分确定模型的判断矩阵,计算层次结构模型各级元素的单排序权重和组合权重,并对高速公路风险驾驶行为各要素的相对重要性进行排序。分析此层次结构模型的计算结果,发现换道频繁(变换车道行为)是高速公路上风险性最高的驾驶行为,并探讨了减少风险驾驶行为的安全对策。分析过程为高速公路风险驾驶行为要素的评价提供了新思路,研究结论可以为高速公路交通管理部门提供有效建议,减少高速公路上驾驶人的风险驾驶行为,显著提高高速公路的安全水平。
基于 FTA 失效评估的电脉冲除冰电源 E-bayes 可靠性分析
刘琳, 葛红娟, 陈鹏
2016, (1): 96-102. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
为了评估机载系统在无失效数据情况下的可靠性,以电脉冲除冰电源为例,提出了一种基于FTA 失效评估的 E-bayes 可靠性分析方法。首先利用 FTA 分析方法得到电脉冲除冰电源系统失效率的解算值。然后将该值作为 E-bayes 估计的引入参数,估算第 k +1次定时截尾试验的截尾时间,从而进行系统的可靠性评估及平均寿命预测。最后比较了基于 FTA 失效评估的 E-bayes 方法与传统 E-bayes 方法、综合 E-bayes 方法对电脉冲除冰电源系统平均寿命估算的稳健性,结果表明基于FTA 失效评估的 E-bayes 方法在无失效数据情况下估算结果是稳健的,证明基于 FTA 失效评估的E-bayes 方法在无失效数据可靠性评估中具有可行性、便于在工程中应用。
技 术 应 用
考虑节能减排的直行待行区仿真分析
林芬, 程琳
2016, (1): 103-109,129. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
针对城市交叉口拥堵和大气污染日益严重的现状,研究了基于节能减排的确定交叉口直右车道设置直行待行区的最优条件的方法,通过 Vissim 交通建模设置直右车道有无待行区的实验组和对照组,逐一改变流量、右转率等变量,输出尾气排放、燃油消耗、车均延误、停车次数等指标结果,在考虑效率和环保的基础上对指标赋权值进行定量化的交通效益评价,最后得到基于节能减排的直右车道设置直行待行区的评估与优化方案。选取上海市江苏路与长宁路交叉口为研究案例进行仿真分析,结果表明,当流量在300~550 pcu/h,右转率在40%~50%时为设置直行待行区的最优条件。设置直行待行区后,在最优流量和右转率条件下,交叉口的行车效率提高了22.5%,尾气排放减少了32.8%,燃油消耗降低了32%,车均延误减少了46%,停车次数则增加了43.7%,按该方法设置直行待行区的综合效益明显,交叉口的整体运行环境得到较大提升。
ATIS 条件下出发时间选择对交通影响的仿真研究
李春燕, 叶晓飞, 陈峻, 孙正安
2016, (1): 110-115. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
为研究实时信息条件下驾驶人的不同出发时间选择行为对城市交通运行的影响,以描述型、定量型、预测型和指示型4种实时信息条件下驾驶人的出发时间选择行为为研究对象,采用 Vissim微观仿真法,对不同出发时间选择行为造成的交通拥堵改善情况进行分析。通过试凑法将交通流量输入实际道路网,实现调查方案中交通运行实时信息内容的定量化表达;通过模拟无信息和4种实时信息条件下驾驶人的不同出发时间选择行为,对比分析道路交通延误,判断交通运行情况。以南京市驾驶人出发时间选择行为为例进行仿真分析,结果表明提供实时信息条件下道路交通延误周期段数减少33%,交通延误时间段明显得以分散,Vissim 仿真能够很好地模拟微观出行行为带来的宏观交通影响。
限行政策对道路交通流的影响研究--以天津市为例
杨雨, 李庚, 王蓉, 邱鹏, 贾宁
2016, (1): 116-122. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
国内外许多城市开始实施限行政策以来,其效果的有效性一直备受争议。以天津市为例,采用多元线性回归模型定量评价限行政策对机动车车流量的影响。研究了天津市不同路段在限行政策实施前后,机动车在不同时段的流量变化。通过选定不同的自变量与因变量做回归分析,分别研究了限制不同尾号个数的限行政策对工作日车流量的影响,限行政策对不同路口交通流量影响程度的不同以及限行政策对限行前后周末车流量的变化。研究发现,限行强度越大,机动车车流量受到的影响越大;工作日限行,路口车流量减少幅度最大为16%;APEC 单双号限行,路口车流量减少幅度最大为27.4%。实施限行政策的工作日,早高峰前路口车流量最大增长了23.7%,这说明限行政策使得人们有采取提早出行的方式来规避限行政策的趋势。限行后周末的车流量增加比例为8%~22%,这表明工作日限行政策的实施,使得人们将一些柔性的出行需求转移到周末,增加了周末出行的需求和欲望。
基于微观仿真的城市轨道交通车站设施服务水平研究
杨陶源, 吴海燕, 杨静, 刘博
2016, (1): 123-129. doi: 10.3963/j.issn 1674-4861.2016.01.001
摘要(0) PDF(0)
摘要:
城市轨道交通车站行人设施服务水平是影响轨道交通系统服务质量的重要因素,合理的服务水平分级指标对于车站的规划设计具有重要意义。回顾了国内外行人设施服务水平的研究历程,选取行人占用空间作为评价指标,从分级依据、阈值选取、分级数量和分级描述等方面评价现有标准的优缺点。为探究现有评价标准对我国车站的适用性,以北京地铁呼家楼站为例,利用 Legion 软件建立车站设施服务水平评价模型,对比仿真与实地调研结果,验证评价标准的可靠性。结果表明,?公共交通通行能力及服务质量手册?对自由状态行人流的划分仍有待改进,但总体能够真实反映车站实际运行状况,对于我国轨道交通车站的运营管理具有一定参考价值。
主编心语
主编心语
吴超仲
2016, (1): 130-130. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.022
摘要(175) PDF(0)
摘要:
亲爱的读者朋友们,大家好!作为?交通信息与安全?杂志的主编,我在2016年度将与大家分享科技论文写作心得,从论文题名、摘要、关键词、引言、正文、结论等方面谈谈自己的看法,供大家参考。如果能对大家写作有所帮助,我就心满意足了;如果能引起大家的共鸣甚至争议,那就再好不过了,因为真理越辩越明,也欢迎大家就此发表自己的建议。
信 息 动 态
《交通信息安全》杂志第二届理事会名单
2016, (1): 131-131. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.023
摘要(184) PDF(0)
摘要:
《交通信息安全》杂志第七届编委会委员名单
2016, (1): 131-131. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.024
摘要(164) PDF(0)
摘要:
《交通信息安全》杂志2015年度优秀论文
2016, (1): 132-132. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.01.025
摘要(164) PDF(0)
摘要:

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