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期刊信息/Journal information
交通信息与安全
武汉理工大学 交通计算机应用信息网
交通信息与安全

武汉理工大学 交通计算机应用信息网

严新平

双月刊

1674-4861

jtjsj@vip.163.com

027-86585549

430063

武汉市武昌和平大道1178号

交通信息与安全/Journal Journal of Transport Information and SafetyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报导、介绍交通行业信息化建设、计算机应用等有关的方针、政策、科研成果、经验总结和发展动态。主要刊载：交通信息化发展政策与法规、交通信息化技术、交通信息化经验、交通信息化动态、计算机在交通行业应用、交通规划与设计、交通控制与仿真、交通安全技术、通信、网络等。面向广大交通工程及有关计算机、通信、电子技术、信息技术科技人员、大专院校师生及交通有关单位领导，专业人员。
正式出版
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    基于车载视频抖动矢量的路面平整性评估方法

    陈子昂陈新曾宇同郭唐仪...
    105-114页
    查看更多>>摘要：针对路面平整性评估流程繁琐、效率低、周期长等问题,提出基于车载视频抖动矢量的路面平整性评估方法,实现常态化场景下对路面状态的初步快速筛选评估.使用车载采集设备获取的行车视频作为评估数据基础,对车载图像进行预处理,增强行车视频图像的对比度,降低行车环境变化对视频图像对比度的影响.利用分块灰度投影算法对视频图像进行相似性判定,去除大偏差的抖动矢量和运动目标干扰,提取行车视频的主要抖动矢量特征.采用粒子群优化算法改进投影相关性曲线的搜索模式,通过使用行(列)方向的灰度投影曲线相关性作为适应度函数来提高算法的搜索效率.建立基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的K-means聚类分析算法,实现了自主采集路段中不同车速条件下的路面平整性分级评估.通过自主采集数据实验验证,基于粒子群优化的灰度投影算法在检测平整路面时,耗时0.148 s,算法效率比原算法提高了91.41%;在检测粗糙路面时,耗时0.123 s,算法效率比原算法法提高了87.58%,且检测出的抖动矢量数值一致.本文提出的基于车载视频抖动矢量的GA-K-means路面平整性分级评估方法能够有效降低初始聚类中心的干扰.

    道路工程车载视频抖动矢量路面平整性评估灰度投影法GA-K-means聚类算法

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    基于信息熵的非机动车超越轨迹分段方法

    张蕊王子轩孔令争侯先磊...
    115-123页
    查看更多>>摘要：通过自行车轨迹识别超越行为是评价非机动车交通服务水平的重要工作之一.针对基于阈值分段方法中需对不同轨迹确定不同的阈值问题,引入信息熵对非机动车超越轨迹进行分段.根据实测视频提取了780条非机动车超越轨迹数据,包括了在视频中可能存在的11种超越轨迹情形,并通过对超越过程中各阶段的特征参数分析,最终选取横向加速度、横向偏移距离、偏移角度作为基于信息熵分段的特征参数,通过引入信息熵理论,提出基于信息熵的非机动车超越轨迹分段方法和分段判断条件.根据信息熵理论中,分段后的2段子轨迹中的特征参数概率密度相较分割前更接近时熵增的定律,同时考虑非机动车超越轨迹的特征参数特征,提出适用于非机动车超越轨迹的信息熵分段标准.以实测路段非机动车超越轨迹数据为实验样本,将基于各特征参数的信息熵分段结果与基于时间、速度阈值的分段结果分别带入K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)分类算法中进行超越轨迹识别,并利用轨迹覆盖度指标评价不同分段方法的超越轨迹分段效果.实验结果表明:基于信息熵超越轨迹分段方法的超越轨迹覆盖度平均为83.0%,优于基于阈值分段方法的轨迹覆盖度平均值79.7%,且基于横向加速度信息熵分段法的平均轨迹覆盖度为85.1%,分段效果相较于其他特征参数信息熵分段方法效果最优.

    交通工程轨迹分段非机动车超越行为信息熵特征参数选取轨迹覆盖度

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    基于多目标蚁群算法的共享单车调度优化方法

    薛晴婉瞿麦青彭怀军姚运梅...
    124-135页
    查看更多>>摘要：共享单车作为公共交通接驳、"最后一公里"出行的重要交通工具,存在供需时空不匹配的问题,需要利用调度车实现共享单车的再平衡.针对部分现有共享单车调度方法存在的优化目标单一、调度点只能被访问1次、未考虑连续调度衔接等问题,建立了以总需求不满足度最小和调度成本最小为目标的多目标优化模型.该模型考虑高峰小时调度点需求远大于调度车容量的情况,允许多辆调度车多时段连续调度,且允许调度车重复访问调度点.设计了多目标蚁群算法进行求解,引入非支配排序方法,将解集划分为不同的非支配层级,取最高层级的解,形成1组同时考虑2个目标的Pareto最优解.该算法引入了最大-最小蚂蚁系统,改进了状态转移概率规则和信息素更新规则,使其能够适用于求解多目标优化问题.算例结果表明,该模型能够在保证较低调度成本的同时,减少需求损失,算例调度后的总需求不满足度由不进行调度时的26.48%降低到17.86%.将不同算例规模下多目标蚁群算法与贪心算法求解结果进行比较,多目标蚁群算法在多时段连续调度问题上具有优势,能够统筹安排每辆调度车在每个调度周期的行驶路径和在各调度点的到达时间和共享单车装卸数量.多目标蚁群算法所求得的解的质量优于贪心算法,较大规模算例求解得到的调度成本和总需求不满足度比贪心算法分别降低了62%和23%.

    城市交通共享单车调度多目标优化蚁群算法

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    雨天过街行人流自组织行为特性及其仿真建模

    杨海飞卢素情李昀轩陈娴...
    136-146页
    查看更多>>摘要：为改善降雨环境下城市过街设施的交通安全与效率,研究了雨天行人流过街的自组织行为特性并对其进行仿真建模.结合现场采集的晴、雨天行人流过街轨迹数据,对比分析常见中、小雨天气下过街行人流的速度统计分布、避让位移偏量以及空间溢出幅度;在此基础上通过改进社会力模型建立雨天行人流过街运动模型;应用实测数据标定模型参数并进行仿真验证.特性分析结果显示:雨天行人流过街速度在0.5～1.25 m/s区间的占比较晴天增加了58.80%,而在1.25～2.0 m/s区间占比降低了24.37%,表明其分布向低速范围显著偏移(p<0.001),同时由于未撑伞或溢出行人的紧迫心理,仍有8.05%的行人以2.0～2.5 m/s的较高步速过街;雨天对向行人避让的位移偏量较晴天平均增幅达46.80%,其整体趋势显著增大(p<0.001);雨天行人流空间溢出的临界过街等待人数和人流量较晴天分别下降7人与3人/分钟,溢出幅度为5.07%～24.80%.仿真验证结果表明:所建立的行人流过街运动模型,其模拟的雨天行人过街轨迹精度与晴天达到同量级,其中晴天单向前行与对向避让轨迹均方根误差分别为0.245和0.483,而雨天则为0.329和0.702;模拟的过街速度统计分布与实测分布无显著差异(晴天 p=0.620,雨天 p=0.649),且能够还原未撑伞或溢出行人的高速过街行为;模拟典型场景下雨天行人流溢出幅度与实测值的绝对误差为2.08%,而晴天均未发生溢出现象,与实测结果相符.

    交通安全过街行人流社会力模型仿真降雨

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    高速公路小净距互通立交车辆纵向运行特性

    王延鹏张杰潘存书陈正欢...
    147-157页
    查看更多>>摘要：为明确车辆在高速公路小净距互通立交的纵向运行特性,在G50沪渝高速公路重庆段的白杨沟立交和跑马坪立交,开展了38位被试的实车驾驶试验.利用车载仪器采集了自然驾驶状态下的车辆运行速度以及纵向加速度等参数,计算了速度极差、带宽以及聚集系数,分析了驾驶行为的约束性以及速度变化特征.提取了纵向加速度连续变化曲线的峰值,研究了纵向加速度的累积频率、概率分布特性以及特征百分位值.结果表明:在小净距区段,合流区与分流区相互重叠,车辆交织行为增多,车辆间干涉严重,速度极差较大,离散性较高;断面速度总体呈现偏态分布,小净距区段断面速度区间大于其它断面.纵向加速概率分布曲线总体呈现偏态分布,加速度负值分布区间大于正值分布区间;小净距区段交通环境相对更复杂,驾驶人操作更加谨慎,与常规净距立交相比,小净距立交纵向加速度平均值低0.28 m/s2.汇入过程中,驾驶人对加速度的选择存在一定差异,偏向于较大的加速度正值(0.542 m/s2)与较低的加速度负值(-0.081 m/s2).然而,驶出过程中,驾驶人对加速度的选择具有一定趋同性,加速度正值(0.300 m/s2)与负值(-0.350 m/s2)差异性小;男性驾驶人纵向操作频率高于女性,幅度低于女性,不同驾驶风格驾驶人纵向加速度变化趋势具有一定的趋同性.

    交通工程小净距立交驾驶行为高速公路行驶速度加速度

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    基于异构数据特征的城市轨道交通OD客流短时预测方法

    陈喜群沈楼涛李俊懿李传家...
    158-165页
    查看更多>>摘要：城市轨道交通起讫点(origin-destination,OD)客流短时预测在智能交通系统中意义重大,它为交通管控策略实施以及出行者出行选择提供了重要的决策依据.卷积神经网络被广泛用于交通数据空间相关性提取,但其平移不变性与局部敏感性导致该方法更重视局部特征而忽视全局特征.本研究构建了基于注意力机制的异构数据特征提取机模型(heterogeneous data feature extraction machine,HDFEM)以实现OD矩阵空间相关性的全局感知.该模型从时空特征和用地属性特征出发,构造异构数据OD时空张量与地理信息张量,依托模型张量编码层对异构数据张量进行分割与编码,通过注意力机制连接各张量块特征,提取OD矩阵中各个部分间的空间相关性.该方法不仅实现了异构数据与OD客流数据的融合,还兼顾了卷积神经网络模型未能处理的OD矩阵远距离特征,进而帮助模型更全面地学习OD客流的空间特征.对于OD时序特性,该模型使用了长短时记忆网络来处理.在杭州地铁自动售检票系统(auto fare collection,AFC)数据集上的实验结果表明:HDFEM模型相对于基于卷积神经网络的预测模型,其均方误差、平均绝对误差与标准均方根误差分别下降了4.1%,2.5%,2%,验证了全局OD特征感知对于城市轨道交通OD客流预测的重要性.

    智能交通OD客流预测异构数据融合模型深度学习注意力机制城市轨道交通

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    考虑综合成本的常规公交客流分配方法

    程国柱李威骏冯天军
    166-174页
    查看更多>>摘要：为改善常规公交客流数据传统调查方法效率低、准确性差,以及常规公交客流分配时对出行成本考虑不全面、个体间出行成本存在较大差距的缺点,开展了考虑综合成本的常规公交客流分配方法研究.以数据即服务为基础开发的手机信令数据平台作为常规公交客流分配数据来源.通过经纬度坐标匹配,得到用户与交通小区之间的空间关系.利用数据仓库工具筛取数据字典索引,界定时间、速度、起终点类型等数据参数,通过时间匹配、路径匹配进行交通方式识别,将用户比例外推扩样至全国人口,得到常驻居民早高峰常规公交通勤起讫点(origin-destination,OD)量.分析常规公交客流个体的出行时间成本、拥挤成本、票价成本,建立以个体利益最大为原则、考虑综合成本的常规公交客流分配模型.将交通小区间常规公交客流分配问题转换为有向赋权图路径选择问题,并采用深度优先搜索与连续平均法混合算法求解,进行常规公交出行方案筛选以及客流分配.选取哈尔滨市典型交通小区为案例,开展常规公交客流分配,并与传统Logit路径选择概率模型分配结果、人工调查结果对比分析.结果表明:模型分配结果与人工调查结果的平均绝对百分比误差为4%,Logit模型为17.5%.模型分配客流后个体出行成本极差、方差、总和分别为0.03,0.000 1,1 108.35,Logit模型分别为3.28,1.58,1 127.02.验证了模型分配客流的准确性以及考虑综合成本的必要性,分配客流后个体出行成本差距更小,更符合利益最大原则.

    交通工程常规公交客流分配综合成本有向赋权图深度优先搜索算法连续平均法

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    交通信息与安全征稿启事

    封3页
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