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期刊信息/Journal information
交通运输系统工程与信息
交通运输系统工程与信息

毛保华

双月刊

1009-6744

bhmao2006@bjtu.edu.cn

010-51684836

100044

北京西直门外上园村3号北京交通大学机械工程楼D403室

交通运输系统工程与信息/Journal Journal of Transportation Systems Engineering and Information TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是面对国内外交通运输系统工程、智能交通、交通管理、交通工程与信息工程等学科领域的决策者、科技工作者、交通运输工程师、交通运输院校研究院所的专家、硕、博士研究生以及交通运输企业家的刊物。
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收录年代

    虚拟编组下基于跟驰模型的列车群运行控制方法研究

    帅斌罗佳楠冯心妍黄文成...
    1-11页
    查看更多>>摘要:高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式.本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪列车加速度调整策略,建立相应的列车群虚拟编组加速度控制模型,当实现列车群的虚拟编组时,列车群中所有列车的速度相等,任意相邻列车之间的间距等于期望间距,同时,能够确保列车安全与乘客舒适度.本文以CRH380A动车组为背景验证模型,算例仿真结果表明,本文提出的加速度调整策略能有效实现列车群的虚拟编组;与移动闭塞方式相比,采取虚拟编组方式达到列车协同的时间减少9.7%,列车间距缩小10.1%,效率更高;将列车群视为一个整体时,实现虚拟编组的时间比将整个列车群分为多组时更短.

    铁路运输列车运行控制跟驰模型虚拟编组列车追踪间距

    车联网下公交专用道复用的动态清空控制方法

    董红召杨嘉炜全程
    12-20页
    查看更多>>摘要:传统公交专用道动态控制方法无法同时保证公交优先和车道利用率的提升,为解决该问题,本文提出车联网支持下公交专用道复用的动态清空控制方法(Dynamic Clearance Bus Lane,DCBL),建立随网联公交行驶车速和网联社会车辆换道时间动态变化的清空框模型,同时定义换道迫切系数,结合模糊控制理论,设计考虑驾驶员换道心理的换道概率输出算法,以模拟驾驶员实际换道过程,最后通过数值仿真以验证DCBL控制方法的有效性.仿真实验结果表明:DCBL控制方法将适用的交通密度范围扩大至 0~71 pcu·km-1,比传统的BLIP(Bus Lane with Intermittent priority)、IBL(Intermittent Bus Lane)控制方法适用范围增加了9~21 pcu·km-1;在40~70 pcu·km-1的中高交通密度区间,DCBL控制方法将社会车辆平均车速保持在45.86 km·h-1,比传统控制方法提高了17.9%~24.7%,将公交平均车速保持在33.68 km·h-1,对比公交期望车速仅降低了6.4%;DCBL控制方法在路段中高密度区间对公交车的行驶延误小于25 s,比传统控制方法提高路段通行能力8.0%~18.3%.

    智能交通公交专用道复用动态清空框换道概率车联网

    船舶远程驾驶人机主从博弈控制方法研究

    李晨严新平刘佳仑黄亚敏...
    21-31,74页
    查看更多>>摘要:针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器的状态空间推导主从博弈的Stackelberg微分对策,使用Fan-GFlicksberg不动点定理证明纳什均衡解的存在性与唯一性.根据驾驶风格和操纵技能预分配驾驶权重,基于模型预测控制方法设计轨迹跟踪器,采取反馈校正方式在有限时域内滚动优化,综合考虑船舶安全航行边界、碰撞风险和人机冲突程度在线进行调节.选取船舶横向偏移误差和驾驶员操作负荷等评价指标,在内河操纵环境下验证了方法的有效性.仿真结果表明:本文所提出的主从博弈控制方法能够为具备不同驾驶风格和操纵技能的作业人员提供个性化辅助,当驾驶员和共驾控制器发生意图冲突时,根据航行风险对预分配权重进行调节,在确保航行安全的前提下使船舶尽可能满足驾驶员的操纵意图.

    水路运输船舶远程驾驶人机协同共享转向控制模型预测控制权重调节

    基于样本增强的列车卫星定位伪距欺骗检测方法

    刘江张楚蔡伯根王剑...
    32-42页
    查看更多>>摘要:基于卫星导航的列车自主定位是列车控制系统等铁路关键装备的重要技术方向.然而,列车卫星定位面临诸多挑战,除信号可视性问题和多径效应之外,来自系统外部的蓄意欺骗等干扰攻击,会对定位功能及性能产生直接威胁.为此,本文以基于全球导航卫星系统(GNSS)的列车定位面临的伪距欺骗这一典型干扰模式为对象,研究并提出一种基于样本增强的伪距欺骗主动检测方法.该方法运用Wasserstein生成式对抗网络(WGAN)解决受欺骗干扰样本数据不均衡问题,利用扩充的数据集训练检测模型,并引入自注意力(SA)机制优化来自不同接收机输入特征之间的相对位置关系,采用生成式对抗学习思想形成一套完整的列车卫星定位伪距欺骗干扰检测方案.由列车卫星定位欺骗干扰注入测试结果可知,提出的方法能够充分运用生成式对抗网络思想解决受欺骗样本的典型受限问题,融合自注意力机制所得检测性能显著优于载噪比检测和代表性机器学习算法等常规检测方案;对建模样本未覆盖特征具备良好的适应能力,具有更优的检测精度和鲁棒性,在多个伪距欺骗干扰模式数据集上测试所得F1分数均超过0.99.该方法在欺骗干扰检测性能方面的优势能够为众多卫星导航系统铁路应用提供有力支撑,为有效防范卫星定位在信息安全层面的攻击入侵提供了有利条件.

    智能交通伪距欺骗检测样本增强列车定位全球导航卫星系统生成式对抗网络

    起伏道路条件下无人车纵向速度控制方法研究

    李建市徐友春齐尧谢德胜...
    43-52页
    查看更多>>摘要:为提升无人车在起伏道路条件下速度控制的准确性,本文提出一种对目标轨迹上的道路坡度进行预瞄检测的方法.首先,通过实验测定车辆速度控制系统响应延迟参数,确定预瞄时间;然后,以直径为车辆宽度的圆存储激光雷达点云,根据预瞄时间、车辆速度、激光雷达的检测盲区和目标轨迹的长度确定存储点云圆的数量和圆心坐标;随后,根据圆心与车辆前轴中心的欧式距离和预瞄时间以及车速对存储点云的圆进行动态更新和提取,采用三角函数法计算预瞄区域内的路面相对于车身姿态的坡度;最后,与惯性导航系统提供的车身俯仰角叠加得到预瞄区域内路面的绝对坡度.实验结果表明,本文提出的道路坡度预瞄检测方法能够提升无人车在起伏道路条件下速度控制的准确性.就无人车在上坡过程中最低速度分析,与忽略道路坡度的控制方法和采用惯导提供的俯仰角作为道路坡度的方法相比,在通过4°坡道时,速度控制的准确率分别提升了5.9%和2.5%,在通过16°坡道时,速度控制的准确率分别提升了85%和17.5%.

    智能交通速度控制准确性坡度预瞄检测无人车起伏道路

    基于计算机视觉的轨道交通站内火灾检测与定位

    张金雷杨健刘晓冰陈瑶...
    53-63页
    查看更多>>摘要:为及时有效地处理轨道交通站内火灾事件,本文提出基于计算机视觉的站内火灾检测与精细化火灾定位模型(Fire-Detect).首先,基于Unity仿真模拟和收集互联网图像数据的方式制作站内火灾图像与视频数据集Fire-Rail,用于训练构建的火灾检测算法和精细化火灾定位算法;其次,基于卷积神经网络、残差结构与通道注意力机制构建火灾检测算法,用于检测站内监控视频中每帧分别为"正常状态"或"疑似火灾"状态;最后,在"疑似火灾"状态下,模型启动精细化火灾定位算法,将图像以及后续的每帧图像输入精细化火灾定位算法中,并实时输出火灾发生场景下的精细化火灾定位信息.在Fire-Rail数据集上进行实验,火灾检测算法在测试集的准确率为95.12%;此外,卷积神经网络层级实验平衡了资源消耗和准确率,消融实验验证了各部分的有效性,鲁棒性实验表明,该算法能处理大部分噪声,整体模型的平均火灾定位检测精度mAP为77.3%,可应用于轨道交通站内视频监控设备.

    智能交通火灾检测深度学习轨道交通车站计算机视觉

    可达性对城市群多模式交通碳排放的空间异质性影响

    马书红陈西芳杨磊赵玉哲...
    64-74页
    查看更多>>摘要:当前,在交通行业碳减排存在巨大挑战以及未来中国城市群交通发展长远规划双重背景下,如何通过改善交通可达性提高居民出行效率和减少碳排放是亟待解决的关键问题之一.本文基于城际出行手机信令数据,从居民出行的角度提出城际多模式交通客运碳排放量方法,并采用梯度提升决策树(GBDT)模型及多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨可达性对区域碳排放量的空间异质性影响.以关中平原城市群为例进行验证,结果表明:城际公路客运碳排放量远大于铁路,呈现沿交通基础设施线路分布的特征;在整体区域范围内,可达性指标对碳排放水平具有一定的正向边际效应;MGWR能够刻画碳排放与可达性指标关系的空间异质性及尺度差异;经济潜能可达性、介数中心性及接近中心性对城际碳排放具有显著的正向空间异质性影响,但影响尺度不同;公路客运碳排放对介数中心性及接近中心性要素较为敏感,经济潜能对碳排放的影响较为平稳;铁路出行可达性的提升对中心城市的影响效应低于周边区县城市.

    交通工程空间异质性多尺度地理加权回归模型城际交通可达性碳排放

    考虑暴雨灾害动态影响的城市应急车辆救援路径优化研究

    胡晓伟卢泓博安实
    75-82,93页
    查看更多>>摘要:近年来,极端天气事件发生频次不断增加,强度不断加大,其中,由暴雨引发的城市内涝导致交通应急事件发生概率进一步增大.为提升暴雨灾害下应急救援响应速度,本文开展应急车辆救援路径优化研究.以通行时间最短为目标,考虑路面积水对车辆通行速度的动态影响,构建应急车辆救援路径优化模型,提出动态最短路径优化算法求解模型.选取上海市长宁区东北部作为研究区域,根据SWMM(Storm Water Management Model)模拟得到的50年一遇暴雨条件下城市道路路面的积水情况,设定应急救援场景,求解应急救援路径.通过本文提出算法求解得到的路径与传统静态最短路径算法求解结果对比可知,通行用时同比减少了25.42%.同时,考虑应急物资储备情况分配应急救援任务,扩展了算法的应用场景,形成可靠和高效的应急响应方案,可为提升暴雨灾害下应急响应效率提供参考.

    城市交通应急救援贪心策略路径优化暴雨灾害

    集装箱舱位分配与舱位租赁的感知价格研究

    郑建风肖懿灵赵志昊褚艳玲...
    83-93页
    查看更多>>摘要:集装箱舱位的服务方式主要分为两类,即通过舱位分配服务货主和通过舱位租赁服务班轮公司.为提高集装箱舱位利用率的同时增加班轮公司收益,本文研究集装箱舱位分配与舱位租赁的感知价格,提出两阶段优化方法,第1阶段,研究船队部署和舱位分配问题,以班轮公司的总收益最大化为目标构建混合整数线性规划模型;第2阶段,在第1阶段模型结果的基础上,采用逆优化技术求解舱位租赁的感知价格.最后,以包含11条航线和46个港口的亚欧大洋洲集装箱运输网络进行算例分析和灵敏度分析.结果表明:各航线上的船队部署结果对集装箱运输需求量的变化比较敏感,对集装箱市场运价小幅度波动不太敏感;舱位租赁感知价格对集装箱运输需求量的变化和集装箱市场运价波动均敏感;班轮公司应时刻关注集装箱市场动态,以制定合理的船队部署、舱位分配和舱位租赁策略.

    水路运输感知价格逆优化舱位租赁舱位分配

    客车代运与送提一体下的山区农村寄递网络优化

    孙文杰张锦刘娇李国旗...
    94-102页
    查看更多>>摘要:高效畅通的"最初—最后一公里"是农村寄递物流体系可持续运行的关键.针对山区农村寄递需求量小分散、客运班线空载率高的现实特征,本文构建以总成本最小为目标的客车代运与送提一体模式下的寄递网络优化模型,对中转点和服务站位置、代运车辆以及配送车辆路径进行决策.据此,采用有效不等式和热启动策略设计加强Benders分解(Benders Decomposition,BD)算法进行模型求解.通过四川省青川县某乡镇的实例分析验证了模型和算法的有效性.结果表明:客车代运与送提一体下的网络设计模式更具成本优势,可以带来至少4.91%的总成本节约,加强BD算法的求解时间较传统BD算法平均低66.06%.敏感性分析发现,总成本随着客车可用于装货容量的增加呈现阶梯性的降低趋势;总成本增加幅度随着覆盖半径的减小呈现先减后增的趋势.

    物流工程网络优化加强Benders分解农村寄递物流客车代运送提一体