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2022年, 第22卷, 第6期
刊出日期：2022-12-25 上一期    下一期
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综合交通运输体系论坛
智能交通系统与信息技术
智能车联网技术与应用
智能交通系统与信息技术
系统工程理论与方法
“碳达峰、碳中和”下的交通运输业发展


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《交通运输系统工程与信息》期刊2022年卷首语 《交通运输系统工程与信息》编辑部 2022, 22(6): 0.  摘要 ( )   PDF(790KB) ( )   相关文章 | 计量指标

综合交通运输体系论坛

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内河航运系统监管技术现状与展望 陈德山, 范腾泽, 元海文, 严新平 2022, 22(6): 1-14.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.001 摘要 ( )   PDF(2561KB) ( )   数字化、自动化及智能化监管技术是保障内河航运系统安全、高效及绿色运行的关键。从态势感知、事件监视及组织优化这3方面阐述内河航运系统监管技术研究现状，总结技术发展沿革与趋势，分析监管技术存在的不足。研究表明：内河航运监管态势感知研究伴随先进信息感知技术发展做适应性进步，从利用海事雷达技术捕捉船舶物理表象特征，逐步结合数据挖掘方法融合多源信息向多船态势感知和智能感知方向发展；事件监视研究起初受限于传感器设备感知水平不足而主要面向事件后分析，结合先进传感器技术和智能技术，逐渐向事件中检测和事件前预测方向发展；组织优化研究主要包括船舶运行空间优化方案和时间优化方案的制定，未来组织优化模型需考虑航道突发事件的影响，有利于推进组织运行方案的实际应用，更好地服务于海事监管需求。提炼内河航运系统多模式一体化融合感知网、全息场景图及智能管控系统构建的关键技术，面向未来新一代航运系统，探索内河航运平行监管模式，阐述内河要素物理及耦合关系平行建模和平行数据集建立与信息挖掘、平行监管及交互可视化等方面建设的核心内容，旨在采用基于数字孪生技术的虚实闭环交互机制实现内河航运系统的高效运行，为内河航运系统监管技术的研究与发展提出了创新方向。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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城市道路交通承载力研究综述 李小静, 王花兰, 范媛媛, 傅忠宁 2022, 22(6): 15-25.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.002 摘要 ( )   PDF(1774KB) ( )   多年来，广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标，交通承载力向上与城市交通规划，向下与机动车需求管理融合，可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时空网络中，一定的资源和环境约束条件下，城市道路交通承载力就是道路网络或基础设施现有或未来的承载状态，即交通资源达到最优配置、交通环境稳定时，道路交通设施单元或系统的承载能力或阈值。本文通过系统梳理城市道路交通承载力的国内外研究现状，从基础理论、量化研究方法和实践应用这3方面提出存在问题和发展建议。现有城市道路交通承载力研究存在理论体系不完善，评价量化方法有效性难以保证，评价指标选取缺少标准化，复杂系统承载力缺乏综合的内外部耦合协调分析，以及应用技术方法落后等问题。首先，未来可以建立较完善的交通承载力理论体系；其次，标准化评价指标，建立有效评价模型和耦合协调模型，研究交通系统内外部的耦合协调机制，提出协同优化策略；最后，改进应用技术方法，拓展自身及交叉领域应用。为城市道路交通承载力研究提供理论保障，为促进我国交通可持续文明发展建设进程提供有力支撑。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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分心驾驶研究文献计量学分析 郭凤香, 曲思柔, 万华森, 陈瑶, 李京阳 2022, 22(6): 26-39.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.003 摘要 ( )   PDF(2723KB) ( )   车辆自动化和信息娱乐系统的发展趋势使驾驶人分心成为日益突出的社会问题。为全面了解分心驾驶的研究进展，本文选取近 12 年关于分心驾驶的 2313 篇文章，利用文献计量工具VOSviewer和R-Bibliometrix系统梳理与分析分心驾驶的研究现状。首先，概述分心驾驶研究的总体情况，包括分心驾驶研究的国家分布、核心作者及核心期刊；其次，重点归纳分心驾驶领域的高影响力文献，并从“注意力机制”“分心驾驶风险与年轻驾驶人驾驶行为”“分心源”“分心驾驶检测”“自动驾驶下驾驶人的分心效应”这5个研究主题总结分心驾驶的研究热点；最后，构建分心驾驶的研究体系，并预测未来的发展趋势。研究认为：有必要加强研究分心的形成、消散和恢复机理；需扩展研究对象和场景，综合考虑车内和车外的分心源以及复合分心带来的风险；多源信息融合及考虑多类型分心可以进一步完善分心驾驶风险的研究；界定分心状态与等级划分，针对不同驾驶分心类型的识别应是未来分心驾驶检测研究的重点；自动驾驶场景下的分心行为及接管效能，以及混合交通流下的分心状态是值得关注的研究。基于机器视觉的分心检测和自动驾驶的接管效能将成为分心驾驶领域的研究前沿。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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驾驶压力影响因素与识别方法研究综述 杨柳, 杨莹, 宋允洲, 张宇 2022, 22(6): 40-50.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.004 摘要 ( )   PDF(1668KB) ( )   高强度的驾驶压力会对驾驶人的情绪、决策及行为产生负面影响，可能导致交通事故，并对驾驶人的健康状况造成长期影响。本文借助CiteSpace软件对驾驶压力研究进行可视化分析，进一步从驾驶人自身因素、车辆内部和外部因素这3方面总结驾驶压力影响因素，并归纳整理驾驶压力识别方法。总结发现：交通拥堵、道路复杂性及新技术使用等驾驶环境因素是引发或增加驾驶压力的主要因素；非职业驾驶人易受车辆外部环境的影响，职业驾驶人易因工作产生负面情绪，导致驾驶压力增加。驾驶压力识别主要基于主观测评量表、驾驶行为分析及生理数据分析等方法开展研究，其中，基于生理数据的识别方法因其较高的识别精度和准确度被认为在驾驶压力识别领域具有明显的优势。从研究趋势来看，未来研究需重视社会环境以及多因素叠加对驾驶压力的影响，特别关注职业驾驶人及新技术的影响，以及如何采用多模态数据融合方法实现实时监测，以提高驾驶压力识别的精度。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于可达性的城市群交通网络公平性分析 马书红, 陈西芳, 武亚俊, 邵恒, 张俊杰 2022, 22(6): 51-59.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.005 摘要 ( )   PDF(2891KB) ( )   研究交通网络的可达性和公平性有助于更好地把握城市群范围内不同城市的发展水平和差异，更具针对性地制定规划和功能提升策略。利用实时路径规划数据，获取公路及公路衔接高铁两出行场景下的出行成本，运用Arcgis工具分析城市群内交通网络可达性；提出基尼系数与泰尔指数双指标公平性测度思路，对比分析其可达性差异特征；以关中平原城市群为例进行验证。结果表明：城市群范围内高铁网络的可达性水平整体高于公路网络，但存在部分地区(无高铁站点)高铁出行可达性低于公路网络出行；公路网络可达性呈现出由核心城市逐级递减的格局，高铁网络呈现出沿线路廊道向两侧递减的格局；出行时间可达性数量分布具有一定的正态特征，而空间可达性分布则显示出指数分布特征；两出行场景下的可达性分布均表现为不公平，基于经济发展水平的可达性分布不公平性更强；高铁网络加剧了城市间的时间可达性差异，但缩小了城市间的经济潜力差距。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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新形势下中欧班列的市场空间及其改善策略 曾玮, 贾晋中 2022, 22(6): 60-67.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.006 摘要 ( )   PDF(1829KB) ( )   基于中欧班列运输组织过程，本文提出班列运行效率与经济性评估方法。通过与海陆联运、航空运输等竞争方式比较，建立中欧班列的竞争力分析测算模型。考虑俄乌冲突引发的世界经贸格局重组，分析中欧班列径路及其市场空间变化。研究认为：地缘政治风险加剧了欧洲端市场贸易的不稳定性，使中欧班列及中欧间其他海陆通道的运到时限均有所增加。总体上中欧班列在原通道上的市场竞争力受到一定挑战，市场空间有所收窄。欧洲局势的变化需要打造和拓展新的运输径路，其中地中海径路具有一定发展潜力。在中欧班列运输新径路的打造中，应重点兼顾区域稳定性和沿线货运市场因素，以便为中欧班列运行提供更大的市场空间。新运行径路下稳定的区域环境为提升中欧班列竞争力提供了利好条件，从而推动中欧班列的可持续发展。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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我国城市轨道交通网络运营盈利能力的实证分析 彭恺, 李夏苗 2022, 22(6): 68-73.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.007 摘要 ( )   PDF(1830KB) ( )   PDF(English version)(473KB) ( 24 )   为从财务可持续性角度探讨城市轨道交通网络盈亏平衡问题，本文建立了以票款净收入和运营成本为基础的网络运营盈亏平衡模型，定量分析票价率、客运强度、票价优惠策略等要素对运营企业盈利能力的影响。实证研究表明：我国不同城市票价率水平差异较大，多数城市体验了初期线网扩张带来的网络化运营红利；但随着网络进一步扩大到市区边缘或郊区，多数城市网络总规模超过300 km后，全网平均客流强度呈下降态势，企业盈利能力有所下降，政府补贴压力增加。由于城市轨道交通在解决通勤出行中的公益性定位，以及不同城市居民人均可支配收入水平和城市政府财政收入的差异，应进一步研究不同城市经济发展水平下票价水平、线网规模及技术制式、不同线路功能定位的关系，以提高轨道交通网络运营盈利能力，促进我国城市轨道交通行业的可持续发展。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

智能交通系统与信息技术

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智能网联环境下多车道异质交通流建模与仿真 单肖年, 万长薪, 李志斌, 张小丽, 曹昌衡 2022, 22(6): 74-84.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.008 摘要 ( )   PDF(3265KB) ( )   为探究智能网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle, CAV)与人工驾驶车辆 (Human Driving Vehicle, HDV)混合行驶的多车道异质交通流运行特征，本文剖析了异质交通流中不同类型车辆的跟驰模式，提出不同类型车辆双车道及多车道换道模型，进而构建了多车道异质交通流仿真模型，并分析了不同CAV混入率下的道路通行能力及换道行为特征。研究结果表明，随着CAV渗透率的提高，单车道通行能力由1678 pcu·h-1提升至4200 pcu·h-1，交通流临界密 度由25 pcu·km-1增长至35 pcu·km-1 ，同一渗透率下不同车道数的道路通行能力及临界密度值呈现显著差异性。异质交通流换道行为呈现三阶段特征：在低密度下，不同类型车辆均可自由行驶及换道；密度在20~100 pcu·km-1 时，车辆换道频率呈“上凸”状，CAV渗透率越高，HDV凸形峰值越大，而CAV峰值较低；在高密度下，受可换道空间的约束，不同类型车辆均无法完成换道。此外，进一步讨论了不同CAV渗透率及密度条件下的异质交通流仿真效益，包括交通量提升及秩序改善特征等。研究成果有助于理解智能网联环境下多车道异质交通流运行状况，为未来异质交通流管理提供理论参考。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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一种基于物影匹配算法的道路小目标跟踪方法 项新建, 胡海斌, 姚佳娜, 丁祎, 郑永平, 金立 2022, 22(6): 85-94.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.009 摘要 ( )   PDF(2637KB) ( )   针对复杂道路环境下小目标抛洒物难以被检测与跟踪，且落地静止像素易被纳入背景而导致目标丢失等问题，本文提出一种基于物影匹配算法(OSMA)的道路小目标跟踪方法来解决上述问题。首先，采用混合高斯模型对背景进行建模以此获取前景图像，对前景图像采用膨胀、腐蚀等形态学处理；其次，根据道路抛洒物移动时在前景产生独立的物与影双轮廓特征，进行连续帧前景轮廓的物影匹配，并将连续的匹配结果定为疑似抛洒物；最后，采用多帧质心偏移法判断疑似抛洒物是否处于静止状态，并对运动状态中的疑似抛洒物进行位置判定与帧间轮廓匹配，从而实现抛洒物的逐帧跟踪。基于大量实验表明：本文所提出的OSMA与核化相关滤波器(KCF)、辨别尺度空间跟踪器(DSST)、背景感知相关滤波器(BACF)、深度注意力跟踪器(DAT)、视觉跟踪时空变换器(SATRK)等跟踪器相比，准确性更优越，可较好解决道路复杂场景下各类抛洒物的跟踪问题；复杂背景、快速旋转的小目标场景中跟踪表现优异，具有良好的跟踪尺度，实时性满足预期要求。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

智能车联网技术与应用

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考虑路面车辙的自动驾驶卡车高速公路车道管理策略研究 陈丰, 赵岁阳, 宋明涛 2022, 22(6): 95-104.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.010 摘要 ( )   PDF(2273KB) ( )   自动驾驶卡车在横向控制原理、横向位置分布特征上与人工驾驶车辆存在较大差异，为评估自动驾驶卡车对路面耐久的影响并支撑其在人机混驾环境下的车道规划，开展考虑路面车辙的高速公路车道管理策略研究。基于高速公路自然驾驶数据，提取卡车车道内横向分布特征，并提出以正态分布为基础的自动驾驶卡车横向位置分布模式；根据车道类型提出3种高速公路车道管理策略，即专用车道策略、混合流车道策略、专用+混合流车道策略；在不同车道管理策略、横向位置分布参数下，从车辙发展均衡出发确定不同车道自动驾驶、人工驾驶卡车比例，并通过沥青路面三维有限元模型评估路面养护年限。结果表明：专用车道策略中专用车道宽度可变，但要求自动驾驶卡车比例固定，且沥青路面养护年限最低；混合流车道策略适用于所有自动驾驶卡车比例，且养护年限最高；专用+混合流车道策略适用于自动驾驶卡车比例高的高速公路。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

智能交通系统与信息技术

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基于轻量化网络和注意力机制的智能车快速目标识别方法 陈志军, 胡军楠, 冷姚, 钱闯, 吴超仲 2022, 22(6): 105-113.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.011 摘要 ( )   PDF(2595KB) ( )   为提高智能车在真实环境中的实时检测能力，改善复杂环境下检测效果不佳的问题，本文提出一种基于轻量化网络和注意力机制的智能车快速目标识别方法。首先，为了减少网络计算参数和提升目标识别算法的推理速度，提出利用GhostNet加速YOLOv4的特征提取；其次，为了提高复杂场景下对道路目标的识别精度，在GhostNet和特征金字塔部分添加结合软阈值化改进的注意力模块；最后，为了验证本文提出方法的有效性，选取Pascal VOC、KITTI公开数据集和自制城市道路数据集进行实验对比。与其他目标检测算法在精度和速度上进行比较，结果证明，本文方法在平均检测精度提升1.7%的情况下，模型参数量降低到原来的18.7%，检测速度提升了 66%，检测速度和精度均优于其他算法，可满足智能车的实时感知需求。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑对地航速和航向的船舶典型轨迹提取方法 刘畅, 张仕泽, 李倍莹, 李波 2022, 22(6): 114-123.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.012 摘要 ( )   PDF(3001KB) ( )   基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的船舶典型轨迹挖掘需要经过两个重要步骤，一是压缩 AIS 数据，二是聚类压缩后的 AIS 数据。传统的DP(DouglasPeucker)压缩算法，只考虑船舶轨迹的压缩形状，忽视了船舶航行中其他重要信息。为解决此问题，把对地航速和航向加入到DP算法的压缩过程中。在AIS轨迹聚类方面，传统谱聚类方法只对船舶轨迹的位置进行相似性度量，没有考虑船舶轨迹的其他维度，针对此问题，提出多属性轨迹相似性度量方法。由于不同的输入参数影响着最终的聚类质量，引入Calinski-Harabasz指标评价谱聚类算法，实现聚类参数的自适应选择。利用山东威海水域的实际AIS数据进行实例研究，并与传统谱聚类算法做比较实验。实验结果表明，利用该方法提取到的典型轨迹符合真实水域的交通情况，相较于传统谱聚类方法具有更高的聚类质量。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

系统工程理论与方法

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社区建成环境对机动车行驶里程影响的空间异质性模型 陈坚, 刘柯良, 李武, 邸晶, 彭涛 2022, 22(6): 124-133.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.013 摘要 ( )   PDF(2312KB) ( )   为指导社区生活圈打造绿色出行环境，定量解析社区建成环境对居民小汽车行驶里程 (VMT)影响的空间异质性。基于建成环境的5D维度选取人口密度、土地利用多样性及公交站点密度等6个指标刻画建成环境，在《社区生活圈规划技术指南》的基础上，结合步行速度和非直线系数等指标差异化界定社区生活圈尺度，利用POI数据和道路网络等地理空间数据测度建成环境。以保定市居民出行行为调查数据作为实证研究数据来源，构建考虑自变量尺度变异的多尺度地理加权回归模型(MGWR)。研究结果表明：对比最小二乘回归(OLS)模型与传统的地理加权回归(GWR)模型，纳入变量尺度异质性的MGWR模型降低了残差的自相关性，且调整后R2 相比于GWR模型与OLS模型分别提高了1.8倍与6.0倍；从标准化系数来看，社区建成环境指标中，土地利用混合度和公交服务水平对VMT影响最大；社区建成环境指标中，路网密度与交叉口密度接近全局尺度，空间异质性较弱，其余建成环境变量均具有较强的空间异质性，需要进行差异化的空间设计；社区建成环境指标局部回归系数的空间分布模式呈现“中心-外围”变化趋势，与城市形态有较强的耦合。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于动态分流元胞传输模型的城市道路网络韧性评估 吕彪, 谢智宇, 康宇翔, 赵雨萌 2022, 22(6): 134-143.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.014 摘要 ( )   PDF(2515KB) ( )   为全面评估重大扰动事件下城市道路网络抵御扰动并从扰动中快速恢复的能力，提出以改进元胞传输模型模拟路网流量分布状态，以韧性为测度指标的路网性能评估模型。针对传统元胞传输模型交叉口分流比例恒定的不足，明确考虑扰动事件影响期内因出行者调整路径可能导致的路径流量波动，构建出行决策行为与元胞流量传输的强耦合机制，提出一种新的动态分流元胞传输模型；基于动态分流元胞传输模型获得的路网性能参数，以路网效率为路网基础性能指标，构建反映扰动事件影响期内路网效率累积动态变化的韧性指标；并基于Sioux Falls网络开展算例研究。算例结果表明：相比传统元胞传输模型，提出的动态分流元胞传输模型通过设置交叉口动态分流参数，建立出行决策行为与元胞流量传输的动态耦合关系和路径流量变化与交叉口元胞分流比例的自洽机制，可准确描述路网实际流量分布状态；提出的基于路网效率的韧性指标可全面反映扰动事件发生后路网性能退化到恢复全过程的动态累积性能，直观展示路网抵御扰动并从扰动中恢复的能力，契合韧性内涵；韧性评估中若忽视出行决策行为潜在影响，将获得次优甚至明显偏离实际的方案或结果。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑用户偏好的共享汽车混合运营模式优化 柯华, 莫雨彤 2022, 22(6): 144-151.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.015 摘要 ( )   PDF(1863KB) ( )   针对共享汽车运营商的油车和电车混合车队调度问题，本文将自由流动式和站点借还式两种运营模式相结合，提出考虑用户用车类型偏好的共享汽车系统优化模型。模型为油车和电车车队分别设置了自由流动式和站点借还式的运营模式，并进行运营范围决策、站点选址和车辆调度优化；运营商优先满足用户的用车类型偏好选择，对无法满足偏好的用户进行补贴。根据优化模型基本特征，设计基于梯度的启发式求解方法，对大规模非线性混合整数规划模型进行求解；针对案例区域，比较有无补贴的混合车队模式和单一车队模式的优化结果。结果表明：相比无补贴模式，有补贴模式能够鼓励偏好燃油汽车的用户更多地使用电动汽车，需求满足率从73.4%提高到78.2%，运营商利润提高了46.4%；相比单一类型车队，混合车队能够吸引更多用户使用共享汽车，用户需求数提高了40.6%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于事故综合强度的公交事故严重程度分析 刘强, 严修, 谢谦, 解孝民 2022, 22(6): 152-159.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.016 摘要 ( )   PDF(1700KB) ( )   为更加精确地对公交事故严重程度进行分类以探究其影响因素，本文提出一种基于事故综合强度+K-means的公交事故严重程度分类方法，并基于此分类方法建立公交事故严重程度影响因素分析模型。首先，针对传统事故严重程度分类中的定性分类方法，引入事故综合强度法定量计算公交事故严重程度，并运用K-means聚类算法对事故严重程度进行聚类。其次，选取环境、驾驶员、道路车辆和事故特征这 4 方面的 17 个因素作为自变量，分别将事故综合强度+K-means分类法和传统分类法的结果作为因变量，运用有序Logit模型分析公交车事故严重程度，同时利用平均边际效应量化各显著因素的影响程度，以佛山市2021年156起公交车事故数据为例进行分析。结果表明，基于事故综合强度+K-means分类法的有序Logit模型具有更好的拟合优度。高峰期、换道、超速、加速度过大、注意力分散和进出站会增大发生极严重公交车事故的概率，增大的概率分别为11.57%、29.06%、23.98%、17.13%、30.97%和12.27%；白天和晴天会减小发生极严重公交车事故的概率，减少的概率分别为22.31%和12.34%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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重型货运车辆出行时空差异性和影响因素分析 陈小鸿, 刘涵, 张华, 杨志伟 2022, 22(6): 160-171.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.017 摘要 ( )   PDF(3234KB) ( )   重型货运车辆能促进城市经济生产和物流效率，但也因显著的排放、噪声和拥堵等外部属性对城市空间品质有明显影响，对其活动时空特征和影响因素分析是当前城市空间品质提升和交通管理精细化的迫切需求。基于深圳注册的12 t以上重型货车GPS轨迹数据，考虑不同类型货运车辆作业差异，提出利用统计抽样中最小样本量的观察结果确定不同类型重型货车轨迹数据出行切割阈值水平的方法；针对5类重型货车，分析出车强度和出行时段的差异性，与小客车进行对比分析发现，重型货车出行活动与小客车出行在时间上存在错峰特征，且夜间出行比例较高；重型货车的活动空间具有组内差异性，集装箱卡车具有显著的跨城市活动需求，更多承担中长距离运输功能，而土方车和重型罐式车更多承担本地化运输服务功能；重型货车的活动空间具有集聚特征，出行活动的节点强度具有无标度幂律分布特征；利用广义加性模型分析两类典型货车活动空间的影响因素，集装箱卡车活动与港口及交通仓储园区等物流设施呈现非线性关系，而普通大货车与工业园区等产业用地具有紧密关系。本文可以为重型货车交通精细化管理和交通需求模型建设提供新的思路和方法。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑驾驶风格差异的高原公路危险路段识别研究 朱兴林, 姚亮, 刘泓君, 叶拉森∙库肯, 艾力∙斯木吐拉 2022, 22(6): 172-182.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.018 摘要 ( )   PDF(2772KB) ( )   针对高原环境中驾驶人风格、生理变化与危险路段特征之间的潜在关联，提出一种基于驾驶状态的危险路段识别方法，辨识和分析不同风格驾驶人具有潜在风险的路段，并提出优化方案。首先，通过实车实验采集驾驶人行为及生理指标数据，使用DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)得出驾驶风格类型，并依据行为特征对驾驶风格进行差异性 分析；其次，采用卷积神经网络、双向长短时记忆神经网络与注意力机制搭建危险状态识别模型，通过GPS(Global Positioning System)点位对应实现危险路段辨识，并基于驾驶风格差异，从驾驶人感知、操纵与生理角度对危险路段进行致因分析；最后，将生理与道路线形作为优化参考，以车速建议为着力点进行多元回归分析，并按照生理舒适域确定车速建议区间。结果表明：驾驶人根据行为特点分为谨慎、稳健和激进型，3类驾驶人在上行和下行途中的危险路段多为具有弯坡特征的组合型路段；海拔提升可加速危险驾驶状态的出现，各类驾驶人在上行时的紧张状态多源于弯坡组合值和转角值的增长，激进型驾驶人在坡度大于6%的直纵坡路段时亦会开始高度紧张；下行时，谨慎与激进型驾驶人在直纵坡坡度大于3%时易出现危险状态，激进型驾驶人在转角值大于80°且弯坡组合值大于50时亦存在驾驶风险。研究成果可满足高原公路人因事故预防的需求，为线形设计与交通管理措施制定提供理论依据。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型 戢晓峰, 戴秉佑, 普永明, 郝京京 2022, 22(6): 183-190.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.019 摘要 ( )   PDF(1627KB) ( )   PDF(English version)(509KB) ( 25 )   为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为，确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例，利用无人机采集超车行为视频数据，提取参与超车行为的机动车轨迹，构建超车行为变量指标体系，分析山区双车道公路超车行为特性；建立基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型，确定影响超车持续的关键协变量，并分析关键协变量与超车持续时间的定量关系。结果表明：混合交通流条件下，山区双车道公路平均超车持续时间为10.3 s，平均超车距离为201.3 m，由驾驶员的驾驶风格、较高的行驶速度及复杂的交通流条件共同作用所致；Log-logistic 加速失效时间模型对超车持续时间拟合效果最好，AIC和BIC分别为272.989和265.650，危险函数拐点约为13 s，说明超车行为在13 s前结束的可能性最大；影响超车持续时间的关键变量分别为超车距离和超车车辆与被超车车辆的初始速度差、最大横向距离、是否有对向车、被超车车辆长度和超车车辆类型，影响程度较大的协变量为超车车辆类型和是否有对向车，当超车车辆为货车时，超车持续时间增加了22.9%，当有对向车时，超车持续时间降低了17.8%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于多层复杂网络的中欧班列运输网络关键节点识别研究 冯芬玲, 蔡明旭, 贾俊杰 2022, 22(6): 191-200.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.020 摘要 ( )   PDF(1825KB) ( )   若运输网络中的重要节点发生故障，中欧班列的运输效率和货物流动会受到严重制约。 本文提出一种基于改进TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution) 法及灰色关联分析的多层网络节点重要性评价方法。首先，以中欧班列运输网络结构特征为基础，构建中欧班列多层网络；其次，选取度中心性、介数中心性及接近中心性等多个评价指标，运用改进TOPSIS法计算节点单层网络重要度评价值，采取灰色关联分析融合得到节点综合重要度评价值；最后，利用多层网络SIR(Susceptible Infected Recovered Model)模型验证方法的有效性。 结果表明：本文识别出的关键节点包含中欧班列主要线路的起讫城市、境内外重要口岸和中欧班列集结中心，结果与实际情况较为契合；采用排序前10%重要节点作为初始感染节点，SIR网络感染率在 20 次迭代后达到 97.8%，本文提出方法的网络节点感染率及传播速率均高于 BC (Betweenness Centrality)算法、DC(Degree Centrality)算法和PageRank算法等传统单一网络排序方法，即识别的关键节点对全局网络的影响更为普遍和高效。此外，根据排序结果从国家层面提出相应的政策建议，有助于提高中欧班列运输网络的鲁棒性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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融合网络拓扑结构特征与客流量的城市轨道交通 关键节点识别研究 王亭, 张永, 周明妮, 鲁文博, 李世豪 2022, 22(6): 201-211.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.021 摘要 ( )   PDF(2653KB) ( )   科学合理地识别轨道交通网络的关键节点，并制定针对性的维护管理措施，有助于保障轨道交通的稳定运行。网络中的节点在局部发挥着对外传输与连接的作用，在全局中影响着网络的传输效率，同时，也必然受到其他节点的影响，本文提出一个考虑邻居节点影响的改进节点度模型评价节点的局部重要性，以及一个考虑其他节点影响的改进节点效率模型评价节点的全局重要性，基于改进的节点度模型和节点效率模型构建节点网络拓扑结构重要度评价模型，综合反映节点的局部重要性和全局重要性，也能反映其他节点对目标节点的影响；以进出站客流和换乘客流为基础建立节点客流量重要度评价模型；进一步构建综合考虑节点网络拓扑结构重要度和客流量重要度的关键节点识别模型，更加全面地评价节点的重要性，并以西安市数据为基础进行实例验证。结果表明：本文模型所识别出的关键节点，能很好地体现节点在网络中的功能特性；排名前5的关键节点失效，会导致客流损失34.41%，网络效率降低57%，相对最大连通子图比例下降91.82%，证明了模型的有效性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑多时间尺度特征的城市轨道交通短时客流量预测模型 张文娟, 杨皓哲, 张彬, 李秀杰 2022, 22(6): 212-223.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.022 摘要 ( )   PDF(2494KB) ( )   针对目前城市轨道交通短时客流量预测模型在构建特征时容易忽略客流变化周期依赖性的不足，提出一种考虑多时间尺度特征的混合深度学习模型(GRU-Transformer)，该模型由添加注意力机制的 GRU(Gate Recurrent Unit)神经网络(Attention- GRU)和改进的 Transformer(ConvTransformer)两模块并行构成。首先，对周周期、日周期及相邻时段这3种时间尺度下的客流数据分别进行建模，并合并各周期数据作为模型输入。其次，搭建Attention-GRU和Conv-Transformer模块分别挖掘数据连续性与周期性特征，融合特征后输出预测值。最后，采集上海市地铁2号线两站点AFC(Automatic Fare Collection)客流数据，预测5 min时间粒度下的进出站客流量。为分析各模型参数对预测结果的影响，开展模型精细化调参实验，基于所得最优参数组合验证和评估模型 。 结果表明 ，相较于5个基线模型(BPNN(Back Propagation Neural Network)、CNN (Convolutional Neural Network)、GRU、CNN-GRU 及 Transformer)和4个GRU-Transformer消融模型，本文提出的GRU-Transformer模型预测精度最高，具有较好的实用性。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型 张海, 吕苗苗, 倪少权 2022, 22(6): 224-233.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.023 摘要 ( )   PDF(2422KB) ( )   基于客流时空分布规律，考虑列车平均发车间隔、运行时间、最大载客量等约束条件，将列车在车站的停站时间与上、下车客流量相关联，建立城市轨道交通高峰时段基于非均匀发车间隔的大小交路时刻表优化模型，对乘客平均旅行时间及列车发车间隔平均偏离值进行协同优化。以某城市轨道交通线路实际运营数据验证模型的有效性。结果表明，优化后乘客在各个车站平均等待时间较优化前减少幅度为0.4%~13.1%，其中全线客流量较大的第7、8、9站优化幅度较为明显，分别为 11.7%、13.1%、11.9%。优化后列车在各个车站最大满载率较优化前降低幅度为1.8%~8.5%，且所有车站站台均无滞留乘客，体现了优化后列车运输能力与客流需求的良好匹配。灵敏度分析讨论了目标函数权重系数及列车平均发车间隔值对模型的影响，表明本模型具有良好的可用性及稳定性，能够为城市轨道交通列车时刻表优化提供参考。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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灵活检修工艺下地铁车辆架大修作业调度优化方法 陈绍宽, 王丹阳, 刘致远, 刘葛辉, 冯佳 2022, 22(6): 234-243.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.024 摘要 ( )   PDF(2911KB) ( )   架大修作业调度方案是影响架大修作业效率的关键，其制定的重要依据是车辆检修工艺。首先，分析以人工调度为主的车辆架大修工艺的局限，根据车辆架大修作业的项目分解结构、工艺次序关系和执行对象，建立基于灵活检修工艺的车辆架大修作业调度优化模型，实现列车库内检修作业时间最小化；其次，针对模型中存在复杂次序关系约束的特点，设计改进的遗传算法进行求解；最后，通过对多种场景下车辆架大修作业调度优化方案开展案例研究，验证模型与算法的正确性和有效性。案例研究结果表明：采用灵活检修工艺可有效缩短车辆库内检修时间，显著提高架大修的作业效率，较 3 种对比检修工艺，架大修平均作业时间分别下降 22.3%，15.2%，11.1%；双列同步作业时，采用不同修程混合维修模式，可有效降低维修作业瓶颈的影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于有限穿越可视图的进场航班流量波动特性研究 张勰, 肖恩媛, 刘宏志, 赵嶷飞, 王梦琦 2022, 22(6): 244-257.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.025 摘要 ( )   PDF(4664KB) ( )   研究空中交通流量的波动特性是设计高效流量管理措施和控制策略的基础，掌握空中交通流量波动特性有利于空域资源配置与流量运行需求之间的均衡匹配。在3种时间粒度上，针对进场航班流量时间序列，一方面从复杂网络整体维度出发，采用有限穿越可视图对时间序列进行建网，利用k-core算法探究航班流量波动特性；另一方面从复杂网络局部维度出发，引入序模体方法，构造有限穿越可视图序模体，利用多元序模体类型转换规律来刻画流量的动态转移模式，进而掌握航班流量波动动态演化规律，为波动模式的预测提供了有效工具。研究结果表明：在有限穿越可视图方法映射得到的网络中，节点所属核阶数可以有效刻画流量波动强度，且与波动强度成正相关关系，即节点所属核阶数越大，波动强度越大，天津机场进场航班流量数据的强波动时 段为16:50-17:30；序模体越长，波动特性刻画能力越强，但鉴于受到空中交通混沌特性影响，序模体过长对于流量预测意义不大，推荐使用5节点序模体；波动模式状态转移图在有效刻画流量波动动态演化的同时，也可以计算波动模式的转移概率，3种时间粒度下转移概率分别为12.315%、 13.131%和10.638%，为波动模式的预测提供了有效工具。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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多优先级多车种动态应急交通网络反流策略研究 刘正, 李新刚 2022, 22(6): 258-268.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.026 摘要 ( )   PDF(2130KB) ( )   危化品爆炸泄漏和火灾爆炸等局部突发事件下，疏散车辆与救援车辆在路网上通行的优先级具有差异性。为研究多优先级多车种动态应急交通网络协调优化问题，本文根据多车种的优先级差异性，松弛路段传输模型，模拟疏散和救援交通在路网上的动态加载过程，引入交叉口冲突转向消除与道路反流约束；考虑到优先通行车辆的反流策略会占用低优先级车辆的道路通行能力，设置救援交通的逆行路段数限制。设计分阶段优化方法求解多优先级多车种动态应急交通网络协调优化的多目标混合整数线性规划模型(MPCDETN-MMILP)。最后，以 NguyenDupuis路网为例，分析优先通行车辆使用的逆行路段数对疏散和救援交通的影响。算例结果表明：救援交通逆行路段数和对救援车辆迅速到达受灾区域的提升存在上限，且这种提升趋势是逐渐变缓的，而对疏散车辆迅速到达安全区域的抑制呈现波动式的增加趋势；救援交通逆行路段数对救援优先的疏散和救援交通运行优化效果有较大协调作用；连接受灾区域和外部救援场站，且可构成最短径路的路段更会被选择为救援交通逆行路段。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑时变特性的海上溢油事故应急物资调度 张昊, 陶宁蓉, 杨男 2022, 22(6): 269-280.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.027 摘要 ( )   PDF(2596KB) ( )   针对海上溢油事故应急物资调度问题，本文考虑事故需求点受海上风浪影响而发生漂移的特点，分析需求点漂移对救援路径规划和环境损失的影响，构建以运输成本和环境损失最小为优化目标的数学模型，提出一种改进的遗传模拟退火混合算法。以蓬莱石油泄露事故的实际数据为背景，对模型进行实例验证和算例分析。结果显示：与不考虑需求点漂移获得的救援方案相比，本文方法在总航行距离上减少了9.11%、环境污染降低了41.17%，说明海上溢油应急救援调度问题中考虑需求点漂移的重要性；针对不同规模、不同需求点分布的算例，本文方法在算法优越性和求解稳定性上均体现出较为明显的优势，表明本文方法可以获得较优的调度方案，实现更准确高效的应急救援；通过灵敏度分析获知，提升船舶容量可以明显降低应急救援运输成本，且提升船舶航行速度可以更好地降低环境污染。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

“碳达峰、碳中和”下的交通运输业发展

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碳排放控制的国际比较及经验借鉴 关雎文, 周琪, 毛保华 2022, 22(6): 281-290.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.028 摘要 ( )   PDF(2187KB) ( )   碳排放的增长是影响人类生存环境的重要问题，控制碳排放已成为全球共识。本文基于国际比较的视角，选取已实现碳达峰的部分国家为研究对象，从不同发展阶段剖析碳排放的演变规律，从经济发展、能源结构及产业结构维度对比各国实现碳达峰前后的社会经济变化规律，分析各国碳达峰后的减排效果及路径。研究表明，通常情况下，碳排放强度达峰早于碳排放总量达峰，碳排放与经济发展的关系普遍存在由相互依赖到弱脱钩再到强脱钩的阶段性变化规律；碳达峰后，出现经济增长趋缓，化石能源占比下降及第三产业比重上升的趋势，年均减排速度在1.6%左右。目前，我国社会经济发展水平与碳达峰国家还有一定差距，碳达峰与碳中和时间间隔短，减排任务与难度更大，应借鉴已达峰国家经验，优化产业结构，促进燃料及能源结构变革，培育社会低碳意识，坚持走绿色可持续发展道路。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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中国交通运输业碳达峰时间预测研究 朱长征, 杨莎, 刘鹏博, 王萌 2022, 22(6): 291-299.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.029 摘要 ( )   PDF(1998KB) ( )   交通运输业碳排放尽早达峰对中国实现总体碳达峰具有十分重要的作用。本文测算 2000—2019 年中国交通运输业碳排放水平，分析碳排放主要影响因素，构建拓展的 STIRPAT (Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)模型。在设置各主要影响因素增长水平的基础上，利用岭回归构建碳排放预测模型，并基于情景分析预测5种发展情景下交通运输业碳达峰情况。结果显示：基准情景下，中国交通运输业碳排放将于2035年达到峰值12.35亿t；强化低碳情景、一般低碳情景、一般高碳情景及绝对高碳情景下，中国交通运输业将分别在2030年、2032 年、2040年及2043年达到峰值，峰值量分别为10.31亿，11.00亿，14.01亿，16.47亿t。中国应采取有效措施，努力达到一般低碳或强化低碳情景，使交通运输业碳排放尽早达峰。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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中国综合交通运输绿色效率的空间特征研究 马奇飞, 贾鹏, 匡海波 2022, 22(6): 300-308.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.030 摘要 ( )   PDF(1871KB) ( )   将社会发展指数纳入综合交通运输效率评价指标体系，采用SBM(Slacks-Based Measure) 模型和Dagum基尼系数等分析方法，以中国30个省区为研究对象，测度综合交通运输绿色效率，并研究其空间特征。结果表明：中国综合交通运输绿色效率整体水平较低，区域差异较大，具有显著的空间非均衡性；综合交通运输绿色效率空间非均衡性具有明显的阶段性特征，研究前期区域差异逐渐扩大，后期呈缩小态势；中国综合交通运输绿色效率总体差异较大，区域内差异东部最小，中部次之，西部最大，东-中区域间差异与东-西区域间差异相差不大，但演化趋势此消彼长，中-西区域间差异始终居于最低位，区域内差异是造成总体区域差异的根源。最后，根据研究结论提出相关政策建议。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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中国货运结构优化的碳减排效应测度 诸立超, 刘昭然, 汪瑞琪, 熊强 2022, 22(6): 309-315.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.031 摘要 ( )   PDF(1548KB) ( )   PDF(English version)(388KB) ( 28 )   管理部门和学界高度重视货运结构优化问题，因为过高的公路货运量导致货运碳排放居高不下，不利于早日实现“碳达峰、碳中和”目标。除货运结构外，货运碳排放受诸多因素影响，但研究者大多仅关注部分重点因素影响，对于货运结构优化的碳减排效应缺乏准确理解。为解决上述问题，本文利用“自上而下”法测算1999—2019年中国货运碳排放量，并构建综合考虑社会经济变量(如人均GDP)与货运特征变量(如货运分担率)的偏最小二乘回归模型，通过调整不同货运方式使用费用，模拟2030年不同政策刺激情景下货运结构优化的碳减排效应。结果表明：1999— 2019年，社会经济变量对货运碳排放增长的年均贡献度为73%，显著高于货运特征变量；公路、铁路和水路货运分担率变化对货运碳排放增长的年均贡献度分别为1.81%、-0.01%和-0.26%；2030 年公路货运量全部转为铁路或水路货运量的极端情景，难以实现单位GDP货运碳排放较2005年下降65%的标准；增加高碳货运方式使用费用的碳减排效应比降低低碳货运方式使用费用更显著。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型 彭飞, 宋国华, 尹航, 于雷 2022, 22(6): 316-326.  DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.06.032 摘要 ( )   PDF(2404KB) ( )   由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标