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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
正式出版
收录年代

    基于复杂网络的高速公路重要路段识别模型

    温志勇翁小雄张鹏飞
    1-8,76页
    查看更多>>摘要：随着高速公路道路结构的日益复杂,识别高速公路重要路段对于交通特性研究及运营管理至关重要.基于多层复杂网络原理从交通系统的供给和需求两个方面出发,构建高速公路重要路段识别模型.模型由多层复杂网络、路段重要度评估指标以及基于熵权法的K-means聚类等 3 个模块组成.首先,针对高速公路交通系统的复杂特性,建立由结构网、权重网和出行网组成的多层复杂网络,以准确反映路段的道路结构、通行成本和交通出行等多种属性,实现交通系统精细化建模;其次,在多层复杂网络基础上构建表征路段交通供需特征的路段重要度指标,具体地,在权重网上采用K条最短路径形成有效路径集合结合多项Logit算法进行路径选择,从而构建路段概率介数,以准确反映存在多义路径情况下的路段在交通供给侧的重要性;在出行网上构建路段流量介数,以反映路段在交通需求侧的重要性,进一步结合路段权重的自身特性构建加权概率介数与加权流量介数,形成路段重要度的多属性指标;然后,针对路段的多属性指标研究熵权法权重聚类算法,以聚类方式实现高速公路重要路段分类,避免等量划分的主观性.最后,以粤港澳大湾区高速公路为研究对象进行案例分析,模型结果经过SIR网络传播模型和对比分析验证了模型的有效性和可靠性.

    智能交通重要路段识别模型复杂网络路段重要性熵权法聚类加权介数

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    智能网联汽车的车队跟驰模型及仿真研究

    柳祖鹏谢晓峰陈玲娟
    9-20页
    查看更多>>摘要：随着智能网联汽车的发展,车辆的智能化和网联化已经成为明确的发展趋势,新业态下如何实现安全与高效的交通管理与控制是亟需解决的问题.为了研究智能网联环境下的车队跟驰,探索基于规则的车辆队列形成机制,以"尽量靠近"、"速度一致"和"避免碰撞"3 条智能网联环境下车辆的交互规则为基础,基于最小安全距离模型构建出一种面向智能网联汽车的车队跟驰模型.以乘坐舒适性和行程时间作为模型的综合评价指标,建立数学模型并进行多目标优化求解;在SUMO仿真软件中编程实现车队跟驰模型和优化求解算法,对两辆车和五辆车的交通场景进行仿真研究.仿真试验的结果表明:后跟随车辆在跟随其相邻前导车做跟驰运动的过程中,车辆能够以较短时间、以相同速度并保持最小安全距离跟随前导车行驶,同时能够满足乘坐舒适性和行程时间最优.仿真试验不仅验证了所提车队跟驰模型的可行性,而且也验证了该模型具备成为智能网联环境下跟驰车队形成机制的科学性.为进一步说明所提模型的优势特性,在保证同等仿真条件的情况下,进行了CACC形成车队的仿真试验,对仿真结果进行对比分析可知,依据所提车队跟驰模型行驶的车辆,在形成车队的跟驰运动中行驶更加稳定,从而保证了整个车队的行驶稳定性.

    智能交通车队跟驰模型智能优化算法智能网联汽车SUMO仿真

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    动态子网级高速公路预防养护序列编制模型

    李海莲张茗刘亚雄司金忠...
    21-28页
    查看更多>>摘要：随着中国高速公路网规划建设的不断完善,如何在多种因素约束下编制科学合理的网级养护序列模型,是中国高速公路管养部门面临的主要问题之一.目前养护序列相关研究多以养护时机为契点单独展开,忽略了路况水平、养护成本等因素随着时间维度产生的动态变化,与养护过程中受多维度约束的现实情况严重不符.针对此状况,以考虑时间维度为基础,建立了动态子网级高速公路预防养护序列编制模型.首先,在最佳预防养护时间段理论的基础上对管养流程进行优化,提出了更切合实际的网级沥青路面预防养护决策流程.其次,将最佳预防养护时间段分割为N个阶段,分别引入时间权重,将动态因素值随时间维度变化的问题转化为多阶段决策型问题.最后,再基于模糊型权重未知的灰色关联分析法,搭建一套考虑时间维度的动态子网级养护序列编制模型,并以甘肃省某子网级高速公路沥青路面作为案例,在确定其最佳预防养护方案、时间段,且忽略子网级之间资金分配约束的基础上进行分析.结果表明:在考虑时间维度的前提下,本研究模型可高效地对甘肃省某子网级高速公路沥青路面的养护序列进行编制.

    智能交通养护序列灰色关联分析子网级高速公路时间权重

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    面向行驶周期测算的细分速度区间的车辆行驶里程和时间算法

    臧金蕊焦朋朋宋国华
    29-38页
    查看更多>>摘要：行驶周期是车辆尾气排放测算的核心参数之一,但传统建立行驶周期所采用的数据收集方法成本高,耗时长,样本代表性不足.为克服传统数据采集方法的缺陷,获取构建准确行驶周期所需的覆盖全路网的交通流参数,构建了面向行驶周期测算的细分速度区间的路网动态车辆行驶里程(VKT)和车辆行驶时间(VHT)算法.首先,基于多城市不同等级道路的多源交通流数据,构建宏观交通流基本图模型,利用路段速度数据推算全路网流量数据;其次,基于C++算法开发细分速度区间的路网动态VKT 和VHT 算法,研究道路等级和城市规模对VKT 和VHT 分布特征的影响;最后,构建动态VKT 和VHT 数据分析系统,对计算结果进行直观展示.结果表明,不同等级道路宏观交通流基本图模型能较好地模拟城市道路交通流,流量测算误差低于10%;细分速度区间VKT,VHT 分布会受道路等级和城市规模影响,其中道路等级影响更大;有必要针对不同城市规模和道路等级分别建立相应行驶周期;面向行驶周期开发的VKT,VHT 算法及数据分析系统,可对细分速度区间的动态VKT,VHT 进行快速计算,并对不同城市计算结果进行直观对比.研究成果提高了细分速度区间的动态车辆行驶里程测算精度,为构建准确刻画车辆行驶状况的行驶周期提供数据支撑.

    交通工程宏观交通流基本图动态流量算法车辆行驶里程车辆行驶时间

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    基于生成式对抗网络与ResNeXt的车道线检测算法

    潘玉恒刘泽帅鲁维佳汪佳...
    39-47页
    查看更多>>摘要：现实场景中汽车行驶环境具有复杂多变性,光照变化、道路阴影、车辆及建筑物遮挡会对车道线的识别造成干扰.针对该问题提出一种生成式对抗网络与深度神经网络架构(ResNeXt)相结合的语义分割车道线检测算法.首先采用高斯滤波器和线性点运算结合的方法对输入图像进行预处理,增强图像的纹理特征,降低光照及噪声对图像的影响.其次采用生成对抗网络SAGAN,生成图像来扩充数据集,并结合ResNeXt网络构成SGRNeXt检测模型,该模型采用VGG堆叠的思想和Inception的Split-Transform-Eerge思想,在不增加参数复杂度的前提下提高准确率,减少超参数数量,同时采用基于行方向上的位置选择、分类的算法,在全连接层上进行分类,并使用全局特征作为提取特征来解决感受野的问题.而后进行语义分割的车道线检测,最后在图森数据集上进行测试和验证.试验结果表明,本研究所提出的SGRNeXt检测算法的准确率可达 95.7%,基于行方向上的位置选取与分类算法使该模型在识别速度上具有明显的提升,FPS可达 53.74,满足实时性要求.生成式对抗网络的引入,可以使模型更加稳定地训练,防止过拟合化,增强了模型分类能力.本方法在具有视觉遮挡和多变照明条件下对车道线的识别具有很好的检测效果,提升了车道线识别在多样环境下的鲁棒性和准确性.

    智能交通车道线检测SGRNeXt模型深度学习自动驾驶ResNeXt

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    基于改进樽海鞘算法的高速公路应急资源调度

    于涵诚王长华倪双静朱熙豪...
    48-57页
    查看更多>>摘要：为解决当前高速公路救援不及时、救援效果差及容易引发二次事故等问题,结合高速公路环境下应急资源调度的实际需求,充分考虑突发事件及其对潜在二次事故的影响,研究了一种基于改进樽海鞘算法的高速公路应急救援资源调度方法,以高效应对高速公路的紧急情况.首先,从技术角度深入研究分析最优路径选择方法和救援物资调度分配方法,将时间和成本作为高速公路应急救援调度的目标,并建立调度目标函数.然后,针对高速公路应急救援的最佳路径选择方法,研究蚁群最短路径算法,并结合高速公路自身的路网特征对蚁群算法中的全局更新规则进行改进,提高算法的路径搜索效率.随后,为求解潜在事故下的应急资源调度问题,研究樽海鞘算法,利用该算法计算量小、具有全局探索等优势对资源调度目标函数进行求解.同时,结合烟花算法中的爆炸、变异等操作对樽海鞘算法进行改进,进一步避免算法陷入局部最优的情况.最后,通过试验结果表明,所提出的调度方法能提供更快的路径规划,改进的樽海鞘算法能有效提高收敛速度和计算精度,而且相比不考虑潜在事故的调度,一旦发生二次事故,该方法能有效降低应急救援的资源调度总成本.

    智能交通应急资源调度樽海鞘算法高速公路烟花算法蚁群算法

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    城市危险废物运输网络多目标优化建模与求解

    邬标华赵佳虹
    58-66页
    查看更多>>摘要：为降低危险废物的运输风险,提高网络运转效率,基于公众感知差异,提出了一种城市危险废物运输网络的多目标优化建模与求解方法,旨在解决多品类危险废物的运输设施选址、异构型运输车辆配置及运输网络设计的组合优化问题.考虑应急响应时间对公众感知的影响,设计了感知风险度量模型.采用双商品流方法,构建了成本和感知风险最小的多目标优化模型.针对模型复杂度,设计了一种基于MOEA/D-分支切割三阶段混合多目标求解算法.最后,结合昆明市实例和多个测试验证了运输网络优化模型和三阶段求解算法的有效性.结果表明:新模型和新算法能在 1 177.8 s内为决策者提供多个有效的新方案;相较于原始方案,新方案可以分别减少 53.58%的运输成本和 30.56%的运输风险;新模型和算法对车辆额定载重量、设施最大能力和应急响应时间阈值参数,具有一定的敏感性;相较于传统模型,新风险模型能降低 10.20%的运输成本,新网络优化模型能有效降低计算量并提升最优解的优化率,可将结果与最优解的差距值缩短 5.22%;相较于常规多目标优化方法,新算法能缩短 67.28%的求解时间,并在求解不同规模的优化问题时保有较高的计算稳定性.

    智能交通网络优化模型基于分解的多目标进化算法危险废物感知风险选址-路径多目标

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    基于模糊意见集中决策法的再生沥青混合料生产工艺

    郭思怡冯振刚曲建涛刘淼...
    67-76页
    查看更多>>摘要：拌和温度、拌和时间、掺料拌和次序和储存时间在生产过程中的波动会显著影响再生沥青混合料的路用性能.为了探究这些因素对再生沥青混合料路用性能的影响,采用马歇尔试验设计了再生沥青路面材料(RAP)掺量为20%的再生沥青混合料AC-16C,并在不同生产工艺参数下成型试件.通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验分别测定了再生沥青混合料的动稳定度、最大弯拉应变、冻融劈裂强度比和残留稳定度等主要性能指标.基于再生沥青混合料的体积参数与路用性能指标,采用模糊意见集中决策法对各项试验指标进行综合评价.通过计算不同生产工艺方案下的Borda值,确定了再生沥青混合料的最佳生产工艺参数.结果表明:对于RAP总掺量为20%的AC-16C再生沥青混合料,最佳拌和温度为165℃,此时混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;最佳拌和时间为 180 s,能够确保新旧材料充分融合并防止过度老化;最佳拌和次序为先将RAP干拌 45 s,再加入新沥青搅拌 45 s,最后加入矿粉拌和 90 s,这种拌和顺序可使混合料更加均匀密实;在150℃下储存0.5 h可以进一步促进新旧沥青的融合,提高混合料的综合路用性能.

    道路工程生产工艺模糊意见集中决策法再生沥青混合料路用性能

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    基于改进物元可拓模型的多年冻土路基稳定性评估

    朱旭伟田波权磊李思李...
    77-85页
    查看更多>>摘要：为准确客观地评估多年冻土公路路基稳定性,构建了以冻土特性、地质环境、气候条件和工程状况为准则层,包含 12 个指标的评价体系.选取 7 个区间的多年冻土公路路基作为样本,通过G1 法和熵权法分别计算各指标的主、客观权重,并采用博弈论方法确定各评价指标的综合权重.通过物元变换构建了冻土公路路基稳定性等级的物元体系,计算各指标的关联度.将博弈论组合赋权和物元可拓模型相结合,构建了一种新型的多年冻土公路路基稳定性评估模型,对 7 个区间多年冻土公路路基的稳定性进行评估.结果表明:年平均地温、工程措施、路基高度、年平均气温和含冰量是影响冻土稳定性最主要的因素;基于博弈论组合赋权和物元可拓模型的多年冻土公路路基稳定性评价方法,克服了G1 法赋权中主观随意性带来的偏差,同时也避免了熵权法过于依赖指标数据而忽略指标重要性的问题,这使得多年冻土路基稳定性评估中的指标权重更加科学合理;评价结果与实际路基的变形监测数据吻合度较高,验证了该模型的科学性和有效性.

    道路工程路基稳定性博弈论物元可拓模型多年冻土

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    大温差区高速公路半刚性基层冻融致裂损伤模型及验证

    任恩泽杨更社申艳军刘志云...
    86-96页
    查看更多>>摘要：中国内陆区高速公路普遍面临着大温差冻融作用的影响,造成半刚性基层开裂而严重影响使用寿命及工作性能.厘清半刚性基层温变致裂演化过程及构建冻融致裂损伤模型是解决半刚性基层长期稳定的关键科学问题.首先,以中国"一带一路"标志性工程——京新高速公路梧木段半刚性基层为对象,开展了不同冻融次数下的冻融循环试验,并采用超声波无损检测、核磁共振及电镜扫描等多元测试手段精细再现半刚性基层内部冻融损伤演化过程.然后,因传统半刚性基层温变开裂模型未考虑冻融作用影响及损伤后微元体承担残余温变应力的能力,故通过引入冻融渐进损伤系数,在对传统半刚性基层温变开裂模型研究优化的基础上,建立了适用于大温差区高速公路半刚性基层的冻融致裂损伤模型,并结合京新高速公路梧木段半刚性基层现场监测结果予以验证.结果表明:前 6 次冻融循环半刚性基层动态模量显著降低,降幅达到 47.93%,然后趋于平缓;经历 6 次冻融后,基层内部孔隙整体上表现为孔隙增多、孔径尺寸增大,其中大孔数量占比由 0 增至 29.8%;通过现场半刚性基层应变和温度监测数据对模型予以验证,对比误差范围为0.4%～6.0%,验证了模型的可靠性与准确性.研究结果可为大温差区高速公路半刚性基层开裂过程认知及评估提供基础理论参考.

    道路工程冻融致裂损伤系数半刚性基层温变应力京新高速公路

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