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2016年 第5期

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信息动态
第十六届海峡两岸智能运输系统学术研讨会召开
2016, 34(5). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.05.018
摘要(149) PDF(0)
摘要:
2016年8月30日至9月1日,由武汉理工大学和淡江大学(台湾)联合主办,山东理工大学、逢甲大学(台湾)承办,国家智能交通系统工程技术研究中心、哈尔滨工业大学、同济大学、《交通信息与安全》编辑部等10余家单位协办的第十 六届海峡两岸智能运输系统学术研讨会在山东淄博顺利召开,本届研讨会的主题为“智能交通与交通安全”。武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心主任严新平教授、山东理工大学校长吕传毅教授、山东理工大学交通与车辆工程学院院长高松教授、同济大学杨晓光教授、台湾大学张学孔教授、逢甲大学(台湾)林大杰副教授等出席开幕式并致辞,开幕式由山东理工大学科技处处长魏修亭教授主持。
《交通信息与安全》杂志召开编委会换届暨第八届编委会会议
2016, 34(5). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.05.019
摘要(180) PDF(0)
摘要:
《交通信息与安全》杂志编委会换届暨第八届编委会会议于2016年8月30日在山东淄博山东理工大学召开,本次会 议是在“十二五”开局之年,也是杂志发展创新和改革转型的重要时期召开的。本次会议有以下议程:1.完成了编委会换届工作,成立了《交通信息与安全》杂志第八届编委会(编委会委员名单见封二)。2.《交通信息与安全》杂志第七届编委会副主任委员、前主编严新平教授代表第七届编委会对四年来的工作进行总结。3.新任主编吴超仲教授介绍了《交通信息与安全》杂志“十三五”发展规划与思路。4.徐垄执行主编介绍了《交通信息与安全》杂志编委会工作条例。5.在第八届编委会新任主任委员杨晓光教授的主持下,与会编委就第七届编委会的工作,杂志“十三五”发展规划的制定,履行编委职责、提高杂志质量等内容进行了研讨。《交通信息与安全》杂志在第七届编委会主任委员杨兆升教授,主编严新平教授的带领下围绕提高杂志的学术影响力,提高期刊的质量,做了大量的工作,取得了可喜的成绩,其主要表现如下。
方法研究
双车道高速公路追尾事故实时预测模型
游锦明, 方守恩
2016, 34(5): 1-7,22. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.001
摘要(286) PDF(1)
摘要:
现有的高速公路实时事故预测模型对高速公路信息化采集设备的布设密度和采集的数据粒度要求很高,在低信息化的高速公路管理工作上难以得到应用.结合国内高速公路信息化现状,使用单个检测器所采集的数据,对高速公路追尾事故实时风险进行研究.基于江苏省扬州市启扬高速公路上布设的超声波交通流检测器所采集的交通流数据,采用配对案例对照方法和二元逻辑回归,建立了双车道高速公路追尾事故实时预测模型.对事故前5~20 min的交通流数据分别构建流量时空矩阵、速度时空矩阵、平均车头间距时空矩阵,通过引入矩阵特征值简化建模过程并避免了指标间的相关性过高问题.模型总体精度85.7%,事故预测精度33.3%,误报率低于2%,相比已有模型总体预测精度较高,误报率较低,表明了该方法应用于追尾事故实时预测领域的可行性和有效性.
轨道列车运行时间的线性预测模型与算法
陈治国, 李文明, 李文锋
2016, 34(5): 8-15. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.002
摘要(279) PDF(0)
摘要:
为更加准确地预测城市轨道交通列车运行时间,建立列车运行时间改进线性预测模型.该模型基于正交函数和最小均方误差规则求解线性预测系数.采用不同长度的数据样本建立预测模型,分析数据样本长度和预测阶数对预测结果的影响,进而引入基于顺序迭代法的数据调整机制,提高模型系数计算的准确性.通过对比站间距离不等的情况下距离变换前后模型预测的准确性,分析了站间距离对预测精度的影响,进而引入站间距离的线性变换方法,提高模型的预测精度.结果表明,模型改进前后的平均预测精度分别为92.53%和95.43%,预测精度提高3.13%;提高预测阶数可小幅提高模型预测精度,模型的改进可明显提高运行时间的预测精度.将该模型应用于上海轨道交通2号线列车运行时间的预测,与列车运动模型相比,所提模型预测误差降低17.4%,验证了模型的实用性与准确性.
民航安全信息工作绩效评价指标体系研究
蔡月茹, 崔振新, 孙禾
2016, 34(5): 16-22. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.003
摘要(341) PDF(0)
摘要:
为完善安全信息工作管理制度,提高民航业安全信息工作的质量,将平衡计分卡方法(BSC)进行变型,结合实际工作经验,将平衡计分卡4个层面的逻辑关系由传统的递进关系,变为并列递进关系,构建民航安全信息工作绩效管理指标体系.先采用层次分析法求取主观权重,然后用变精度粗糙集求取客观权重,最后将主、客观权重通过最小相对信息熵原理进行优化,并且采用改进的TOPSIS方法从新的角度对指标体系的信度和效度进行验证.结果表明,一级指标"安全信息的质量"最优权重为0.407,占总权重的40.66%,是评价安全信息工作优良的决定性指标;而其二级指标"安全信息的规范程度"的ρi值最大,反应了该指标信度效度最大,达到0.288,占总权重的11.97%,在安全信息工作绩效管理中最重要.该指标体系可以实际应用于安全信息工作绩效管理过程,有助于提升安全信息工作的管理水平,提高安民航安全信息的质量.
高速公路交通事故模糊逻辑预测模型改进研究
孟祥海, 何莎莉, 郑来
2016, 34(5): 23-30. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.004
摘要(244) PDF(0)
摘要:
以AADT、路段长度、车道数、大型车比例和地形条件作为模型输入变量,以每公里事故数作为模型输出变量,结合辽宁省高速公路数据构建基本的交通事故模糊逻辑预测模型.考虑到模糊集合结构和模糊控制规则对预测结果可能产生的影响,提出调整模糊集合和融入先验知识构建规则库的模型改进方法.以粤赣高速和开阳高速为案例,分析了基本模型与改进模型的可移植性.最后,应用同样的数据构建了负二项分布事故预测模型,并与模糊逻辑预测模型进行了对比分析.研究结果表明,纵向比较,模糊集合细化一定程度提高模型预测精度,细分模型相较于基本模型,总体平均相对误差减少8.3%,模型优度提高0.357;横向比较,融入先验知识构建模糊规则库能一定程度提高模型预测精度,基本先验模型相较于基本模型,总体平均相对误差减少1.9%,模型优度提高0.164.融入先验知识后模型的可移植性增强,平均预测精度高于基本模型,相对误差大于0.5的样本数减少3.8%,总体误差减少3.4%,总体平均相对误差减少4.1%,模型优度提高0.385;但细化集合的模型可移植性较低,与粗分和基本模型相比各个指标值均不同程度变差;而模糊逻辑事故预测模型与负二项分布事故预测模型在预测精度和可移植性方面均无显著差异.
垂直侧碰电动自行车下的小汽车超速辨识方法
包旭, 陈锦文
2016, 34(5): 31-37,67. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.005
摘要(232) PDF(0)
摘要:
为了更加方便准确地判定在垂直侧碰电动自行车事故中小汽车是否超速,以城市交叉口垂直侧碰事故为例,提出了一种垂直侧碰电动自行车下的小汽车超速辨识方法.以碰撞时刻为分界点,将碰撞事故按照时间顺序分为碰撞前和碰撞后2个阶段,采用逆向还原事故发生的方法,结合抛距与碰撞速度的经验公式提出了小汽车碰撞速度模型,在测得制动痕迹长度的基础上利用动能定理构建了小汽车制动时刻速度模型.运用PC-Crash仿真,结果表明,小汽车制动时刻速度在34~38 km/h时,辨识误差为1.47%;在42~70 km/h时,误差小于1.3%.通过比较可知,辨识精度相对GIDAS最多可提升15.94%,可精确地分析小汽车垂直侧碰电动自行车事故,并辨识小汽车有无超速,但仍需提高在34~38 km/h区间内的辨识精度.
城市隧道驾驶员生理特征差异性研究
吴苏南, 陈新, 郭唐仪
2016, 34(5): 38-45. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.006
摘要(308) PDF(1)
摘要:
隧道出入口处驾驶人生理特征变化与交通安全关系紧密,为掌握该路段驾驶人生理特征变化规律,提高隧道口行车的安全性,通过实车实验采集进、出隧道前后的照度、实时车速以及驾驶人心率、瞳孔大小等参数,运用数理统计对比分析了驾驶人在隧道入口和出口段行驶时的心率、瞳孔大小2个方面生理特征的变化规律及差异性.对心率与照度、车速进行了偏相关分析,并建立了入口段心率与照度、车速间的多元线性回归模型以探索外部因素的对心率的影响程度.结果表明,驾驶人心率在进隧道前后存在显著差异,出隧道前后不存在显著差异;瞳孔大小在进、出隧道前后2个阶段均存在显著差异,进行显著性检验的值均接近于0;隧道入口段心率与照度、车速的偏相关系数分别为-0.65和-0.74;入口段仅考虑车速与照度2个因素时所建立的回归模型拟合度为0.66.
草原公路线形诱导标志对驾驶员视觉特性影响的实验研究
葛敬芳, 戚春华, 朱守林, 杨锋, 张贵满
2016, 34(5): 46-52. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.007
摘要(292) PDF(0)
摘要:
草原公路线形诱导标志在指示曲线路段道路线形变化、诱导驾驶员视线、缓解视觉单调感、提高行车安全等方面都发挥着重要作用.选取草原公路不同曲线路段,利用眼动仪采集7名驾驶员的眼动指标,筛选得到5名驾驶员的能清晰描述眼动变化规律的有效数据,并通过单因素方差分析筛选眼动响应敏感指标,得出不同因素对驾驶员眼动指标的影响规律.结果表明,瞳孔直径对是否存在线形诱导标志、驾驶员性别响应敏感;扫视幅度对线形诱导标志设置位置响应敏感.不存在线形诱导标志时,驾驶员的平均瞳孔直径大于存在线形诱导标志时驾驶员的平均瞳孔直径0.09 mm;而存在线形诱导标志时,驾驶员的瞳孔直径变化幅度较大,平均变化率相差近0.5%.线形诱导标志设置在道路左侧时,驾驶员扫视幅度幅值较大,相比线形诱导标志设置在道路右侧时驾驶员的扫视幅度高2.59°,平均变化率相差1.3%.女性驾驶员在线形诱导标志引导路段的平均瞳孔直径比男性驾驶员大近0.25 mm,瞳孔直径变化幅度明显,平均变化率相差0.7%.
基于矢量运算和多级阈值判断的地磁车位占用检测算法研究
王维锋, 万剑, 谢斌, 周云城, 谭挺
2016, 34(5): 53-60. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.008
摘要(276) PDF(0)
摘要:
检测算法解决了现有地磁车位检测中无法排除邻位停车干扰以及所选判断标准无法适应多种车型、停车应用场景的问题.检测算法分析磁偶极子模型,基于矢量运算提取目标车位停车过程产生的地磁扰动矢量,有效排除邻近车位停车过程对目标车位磁场的影响.通过收集大量真实停车产生的地磁扰动信息,统计分析地磁扰动的强度以及方向变化特征,合理选取多级阈值作为算法中车位占用检测的标准,保证检测算法适用于多种车型、停车应用场景.经过3个月实地应用测试,发现检测算法车位占用检测精度达到99.3%,优于强度或者方向单一特征判断算法,并能检测出停车是否规范.研究算法尚未应用于大型客车、货车以及特种车辆车位占用判断.
基于固有匹配对数据的交通事故致亡风险因素分析
张浩, 马路, 俞宏熙, 陈大琳, 闫学东
2016, 34(5): 61-67. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.009
摘要(252) PDF(1)
摘要:
机动车乘员在道路交通事故中死亡风险的大小受到很多因素的影响.为分析交通事故中致亡因素的非线性效应,在美国交通事故死亡分析报告(FARS)的数据基础上,对机动车乘员的事故结果进行匹配筛选,得到了固有匹配对数据.进而以相对死亡风险为衡量指标,通过非参数logistic回归的方法揭露了性别、年龄、安全带的使用情况以及座椅位置4个因素对致亡伤害的深层次影响机理,有望为交通安全政策的制定和交通安全措施的实施提供重要依据.除此之外,非参数logistic模型能够揭露年龄作为连续变量的重要非线性影响.研究结果表明,固有匹配对的数据结构能够排除外界因素对模型的干扰,且性别、年龄、安全带的使用情况以及座椅位置4个因素会对交通事故中机动车乘员死亡风险的大小造成显著影响.女性的死亡风险相对男性高出15.9%(对数值);使用安全带可以降低74.8%的死亡风险(对数值);死亡风险随机动车乘员年龄增长呈上升趋势;小汽车的后座左侧和后座中间位置是最安全的位置.
技术应用
降低交通排放的干线协调信号控制优化方法
姚荣涵, 王筱雨, 徐洪峰, 赵胜川
2016, 34(5): 68-74,101. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.010
摘要(271) PDF(3)
摘要:
为降低干线道路系统的交通排放量,基于机动车比功率改进红绿灯期间排放因子的标定方法,进而以相位有效绿灯时间为决策变量,构建使机动车排放总量最小化的干线交叉口群时空资源优化模型.分析相邻交叉口间车队延误与相位差的关系,改进以车队延误最小为目标的相位差优化模型.为验证模型,设计一个案例,根据传统方法获得参考配时方案,借助Vissim软件标定红绿灯期间的排放因子,并使用所提方法获得优化配时方案.结果显示,每种污染物绿灯期间的排放因子均明显高于红灯期间;与参考配时方案相比,优化配时方案下各交叉口车辆延误和排放量均减少8~11%.所提模型能同时降低干线交叉口群的车辆延误和交通排放量,可用于优化干线协调信号控制方案,进而缓解交通拥堵.
空中交通管制员应急处置能力评测
王燕青, 李苗
2016, 34(5): 75-81,101. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.011
摘要(266) PDF(0)
摘要:
为提高空中交通管制员的应急处置能力,保证航空器在各种紧急情况下的安全运行,基于"洋葱模型",结合管制员的工作特点,通过引入管制员个人特质和意识2个指标,建立"管制员洋葱模型".依据空中交通管制应急处置过程,构建由知识、技能、意识、个人特质4个一级指标和16个二级指标组成的管制员应急处置能力评测指标集,并利用层次分析法得到各指标的权重.运用模糊综合评价模型对某空管单位的管制员应急处置能力进行评测,得出其应急处置能力分数为3.689,即应急处置能力等级为中等.管制员应急处置能力的定量化评测,能够客观评价其应急处置能力.
民航安全信息中实现关键词提取的方法
崔振新, 卢昊文
2016, 34(5): 82-86,101. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.012
摘要(226) PDF(2)
摘要:
对于民航安全信息,关键词有着体现文本概要的功能,在信息提取与调用等方面对民航安全工作者有所帮助.在研究当前关键词提取技术后,结合民航领域词特征,提出了一种以朴素贝叶斯模型为基础的关键词提取模型.模型中所选取的特征项为词语的词长、词性、以及包含词语位置与段落跨度的词频与逆向文档频率乘积(TF-IDF)值,特征项代表了每个候选词的基本属性.利用该模型对已人工标注好关键词的民航安全信息进行训练以获取各个特征项的概率,利用特征项概率计算每个备选词的关键词评分,将评分前3位的词汇输出为关键词.实验表明,针对民航安全信息的关键词提取,所提方法与传统的TF-IDF算法、KEA算法相比,准确率分别提高了18%和11.9%,民航词汇识别率分别提高了15.3%和12.3%.结果证明,与传统算法相比,所提方法能大幅提升关键词提取的准确率与民航词汇识别的能力.
基于GA启发式抽样的交通事件自动检测
李苗华, 陈淑燕, 劳叶春, 谷健
2016, 34(5): 87-92. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.013
摘要(205) PDF(0)
摘要:
为了提高面向不平衡数据集的交通事件检测综合性能,提出了两种基于GA启发式抽样方法的交通事件检测算法.基于GA的实例选择抽样方法(GA-IS),解决非启发式抽样方法人为设定抽样率导致的检测效果不稳定问题.基于GA的支持向量选择抽样方法(GA-SS),改善学习集数据量较大时的检测效率.实验采用新加坡AYE仿真数据库,以支持向量机作为分类器进行事件检测.结果表明,基于遗传算法实例选择抽样的检测模型检测率达到94%,平均检测时间为1.413 3 min,性能指标PI为0.157;基于遗传算法支持向量选择抽样的检测模型决策时间为4.55 s,综合性能最优,其PI为0.151;基于少数类过抽样算法(SMOTE)的检测模型决策时间为35.21 s,PI为0.329,与非启发式抽样方法相比,所提方法能有效改善面向不平衡数据集的事件检测综合性能.
导航类智能终端应用量化评价方法研究
张政, 马思雍, 翁剑成, 刘文韬, 曹荷红
2016, 34(5): 93-101. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.014
摘要(227) PDF(5)
摘要:
在参考国内外主流手机软件(以下简称APP)评价体系与标准的基础上,以定量分析方式建立了导航类APP评价指标体系,提出了功能量化指标、用户体验类指标、软件开发者自评三位一体的评价方式,从主观(即用户体验)与客观(即软件功能)2个方面全面评测导航类APP.构建了行程时间预测准确率、路况信息覆盖率、定位准确率、路况信息分级准确率4个功能量化指标及其计算方法.建立了基于操作便捷度、信息准确度、流畅度、信息及时度、稳定度、满意度在内的六个用户体验指标.软件开发者自评价重点考察导航应用软件的信息源、传输模式以及软件功能.通过多目标的判定决策,根据多级评价中的最不利评级最终确定综合评价结果.以国内3款主流导航软件为案例,开展导航类APP量化评价方法实例应用.案例中,被测软件A功能量化指标得分分别为76.42%、76.24%、100%与76.53%,用户体验指标得分4.54,总评级为一级,与被测APP的市场份额及应用市场评价结果保持了良好的一致性,为市民出行选择导航应用以及开发人员改善系统软件功能提供重要参考.
基于改进贝叶斯网络模型的高速公路交通设施风险评估
张道玉, 胡晓伟
2016, 34(5): 102-107. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.015
摘要(280) PDF(4)
摘要:
交通设施对高速公路交通安全起着关键作用,对交通设施进行风险评估是预防交通事故的有效方法之一.为实现对高速公路交通设施风险的评估,分析了交通设施对交通安全的影响机理.通过因子分析法提取了各作用节点和作用网络,根据网络中各节点之间的关系,结合条件概率知识对贝叶斯公式进行了变形与推导,舍去无关变量和无影响常量,构建基于改进贝叶斯网络的高速公路交通设施风险评估模型.用高速公路历史事故数据对模型概率参数进行标定和校准之后,可将高速公路交通设施现状调查结果带入模型进行风险评估.模型计算得到的 值越小,高速公路交通设施风险越大.采用珲乌高速公路实地调查数据,带入模型分析发现,值小于0.5时,事故数相对较高,设施风险较大;值大于0.5时,设施风险较小.
基于DAG-SVM的居民出行方式选择模型
曹雄赳, 贾洪飞, 伍速锋, 张洋, 康浩
2016, 34(5): 108-114. doi: 10.3963/j.issn1674-4861.2016.05.016
摘要(231) PDF(3)
摘要:
提高居民出行方式的预测精度对于评价交通规划方案、交通策略的效果具有重要意义.应用心理学、行为科学的方法分析了出行决策的思维过程,将出行决策过程结构化,建立出行情景库,并采用主成份法分析了影响方式选择的主要因素,作为支持向量机模型的输入.利用统计学习理论分析了支持向量机与神经网络在建模原理上的区别,建立了基于有向无环图-支持向量机(DAG-SVM)的方式选择模型,阐述了模型的具体步骤.通过实验对不同核函数的预测效果进行了评价,并采用网格法和遗传算法进行参数寻优.结果表明,核函数选择径向基函数效果较理想,参数寻优方法上遗传算法比网格法效果更好.通过优化后,DAG-SVM模型的整体预测精度达到了82.3%,比神经网络提高了近9%.但对出租车出行的预测准确率略低于其他方式,这主要由于出租车常被作为特殊情况下的备选方式,其出行规律性相对较差.
主编心语
吴超仲
2016, 34(5): 115-117. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2016.05.017
摘要(190) PDF(0)
摘要:
亲爱的读者朋友们,大家好!作为《交通信息与安全》杂志社的主编,我在2016年度将与大家分享科技论文写作心得,从论文题目、摘要、关键词、引言、正文、结论等方而谈谈自己的看法,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。

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