为缓解城市停车难题,面向泊位共享构建一种基于共享泊位供给量预测的泊位分配模型.基于 BP 神经网络,构建当日相邻时刻、相邻工作日同时刻、相邻周同工作日同时刻三种不同时间粒度下的共享泊位预测模型,进而基于组合预测理论构建组合预测模型.以此为基础,考虑收费模式的影响以共享收益最大化为目标,建立固定收费、递减阶梯收费以及递增阶梯收费三种泊位分配模型,提出停车共享总收益、泊位利用率和停车请求接受率的评价指标.以深圳某办公停车场及其毗邻居住区为例进行实例应用和分析,验证模型的有效性.结果表明:组合预测模型对共享泊位供给量的预测效果最好,平均绝对百分比误差为 6.49%;泊位分配模型能显著提高泊位利用率,测算案例办公区夜间共享时段停车场的整体泊位利用率由共享前低谷的 14%提高到共享后的 76%;递增阶梯收费模式的收益和泊位利用率最高,接受的长时停车请求最多;递减阶梯收费模式的收益和泊位利用率最低,接受的短时停车请求最多.
为挖掘绿通车查验的业务知识,以高速公路绿通车查验记录的文本信息为数据来源,提出一种不合格绿通车致因机理建模方法.首先,运用文本挖掘提取关键词作为文本特征项,绘制词云图并建立共现矩阵;其次,采用社会网络分析方法将文本特征项划分为关键特征、重要特征、次要特征和一般特征四类;最后,通过 CONCOR 凝聚子群分析和层次聚类,揭示文本特征项之间的关联规则.通过陕西省实例来验证模型的有效性,结果表明:分割度取值为 3 时凝聚子群效果最优,327 个特征项被分为 8 个子群和 137 个凝聚簇.研究结果能够有效揭示文本特征项之间的耦合关系和层级结构,揭示不合格绿通车形成原因和规律,促进绿通车查验文本信息数据的资源化.
为探究超级高铁初期的安全性,提出一种基于概念扇的超级高铁安全性解释结构模型.首先,利用概念扇对超级高铁的 5 类安全问题进行初步分析,得到 18 种潜在风险要素;其次,采用解释结构模型进一步分析风险要素间的相互关系并划分层级,建立超级高铁安全模型,找出影响超级高铁安全运行的深层次、间接和直接风险要素;最后,根据超级高铁安全模型,提出相应的风险管控措施.结果表明,主观原因是影响超级高铁安全运行的最深层风险要素;检测系统故障、管道损坏和端口对接密封性差是影响超级高铁安全运行的间接风险要素;抽气系统故障、过渡舱损坏和未检测到列车驶入是影响超级高铁安全运行的最直接风险要素.
为提高公交线路运营效能,满足乘客出行与公交运营的冲突性需求,以乘客出行时间、公交运营成本、公交运营效能为优化目标,考虑乘客滞留情况,构建以发车间隔为决策变量的公交时刻表多目标优化模型,并设计该模型带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ).以哈尔滨市 106 路公交线路为研究对象进行实证研究,实证结果以Pareto解集中的方案 4 为例,乘客出行时间减少 27%,公交运营成本降低 5%,运营效能指数F3 优化率为 34%,采用优化后的发车时刻表能够有效改善目标值,减少乘客滞留情况.通过权重系数分析,验证时刻表优化模型及求解算法的有效性和稳定性.模型可为编制不同需求情况下的公交时刻表提供参考.
为研究交叉口机动车与非机动车交通安全问题,提出交叉口机非碰撞风险评价模型.首先,基于 YOLOX+ DeepSORT多目标检测与追踪算法,提取无人机视频中的机动车与非机动车轨迹数据,并获取交通参数.其次,基于机非碰撞风险分析,从空间维度提出评价指标最小接近距离及机动车与非机动车的相位角,从时间维度提出评价指标到达最小接近距离的时间.最后,融合时空指标提出机非碰撞风险评价模型.选取南京市三个交叉口进行实例分析,并利用冲突时间(Time to Collision,TTC)验证CRA模型.结果表明:YOLOX+DeepSORT算法检测机动车和非机动车的准确率分别为 93.5%、89.9%.CRA 模型能够合理量化机非碰撞风险,用于评价交叉口安全水平是有效且可靠的.
为剖析突发公共卫生事件持续期居民短距离出行意愿的决策机理,在整合计划行为理论和保护动机理论的基础上新增交通政策和防疫政策,构建居民短距离出行意愿的结构方程模型.以 2022 年 10 月新冠肺炎疫情持续期间在重庆市主城区采集到的 254 份居民有效调查问卷为例,研究突发公共卫生事件持续期居民短距离出行意愿的影响因素.结果表明:居民短距离出行意愿模型的卡方自由度比(CMIN/DF)为 2.097,RMSEA 值为 0.066,GFI、AGFI等其余指标均拟合良好,表明该模型与有效数据具有良好的适配性.突发公共卫生事件持续期间交通政策、防疫政策、短距离出行的感知行为控制和态度对居民短距离出行意愿产生直接显著的正向影响,总效应值分别为0.327、0.290、0.230、0.450;增强居民对短距离出行中交通政策和防疫政策的效果感知,同时,加强疫情防控工作的宣传力度以提升城市居民对短距离出行的主观信任度.
机场作为航空运输和城市的重要基础设施,是综合交通运输体系的重要组成部分.提高机场运营效率是实现航空客货有效运输的关键.从机场运营效率的研究对象选择、测度指标选取、评价方法使用等方面梳理国内外关于机场运营效率研究的相关文献,得出研究对象统一、研究视角有待拓展、忽略机场运营中非期望产出、忽视过程指标及测度方法单一的当前研究现状.未来研究不仅要注意时间跨度,还应考虑空间因素,同时,测度指标应将非期望产出指标纳入,并加入过程指标,研究方法则应依据研究目标和对象进行选取.
为探讨公路技术状况指标体系中各项评价指标对路面综合评价指标的贡献率,以国家高速公路 G3012 吐和路段上行为研究对象,以数据驱动技术的权重量化为视角,通过 K 均值聚类法对公路进行分段,应用反向传播神经网络构建路面综合评价指标预测模型,并结合平均影响值方法分析各项评价指标与路面综合评价指标的权重关系.以高速公路测试段为例进行研究,结果表明:K均值聚类法将路段分为 3 个区域时会更好地呈现研究对象跨越不同区域的现状,通过反向传播神经网络和平均值算法组合模型,得出路面跳车评价指标对路面综合评价指标的贡献率高于路面抗滑性能评价指标约 87.65%、94.48%及 87.40%,与现行规范中固定权重之间存在明显差异,为沥青路面使用性能评价体系引入基于数据驱动的权重精细化提供了一些参考思路.
为探讨共享电动汽车用户参与充电调度的意愿,提出一种基于累积前景理论的 Logit 预测模型.首先设计考虑不同停车点与目的地情景中用户在激励措施下对有无充电设施的停车点选择行为的调查问卷,并将非线性回归方法应用于问卷调查数据进行累积前景理论模型的参数标定;其次利用基于累积前景理论的 Logit模型对用户参与充电调度的意愿进行预测分析;最后采用弹性分析方法对比分析不同多走距离对用户参与充电调度意愿的影响.结果表明,用户愿意参与充电调度的预测概率为 61.82%,与问卷调查所得的实际选择概率 58.21%的误差在允许的-1.5%～4.5%范围内;在参与充电调度可以获得奖励的激励下,部分共享电动汽车用户可以忍受多走一段距离将车辆停放到有充电设施的停车点并获得奖励;用户前往目的地多走距离增大时的充电调度参与概率变化幅度大于距离减小时的概率变化幅度,符合累积前景理论中决策者对损失的敏感程度高于对收益的敏感程度的特性.
当前关于轨道交通车站疏散的研究多采用仿真软件直接构建三维模型,并将站内设施布局作为主要疏散瓶颈.实际上存在的复杂设施结构和客流流线冲突使客流疏散问题更为复杂,主流的仿真方法并不能很好解决这一问题.以青岛地铁13号线董家口火车站地铁站为例,基于SketchUp三维建模软件绘制用作仿真场景的轨道车站模型,再运用MassMotion仿真软件分析仿真过程中客流流线冲突情况,从而找出疏散瓶颈,并考虑以流线干扰策略对疏散方案进行优化.研究结果表明:在开放所有通道而未进行流线干扰时,疏散时间未能满足要求;而在最优疏散方案下,乘客出站时间可由7.62 min降至5.43 min,优化率达到28.74％.相较于开放所有通道提高疏散效率的方案,通过设置障碍物对客流流线进行干扰,能更好提升疏散成功率.
为促进西北地区的区域协调发展,基于西北五省(区)面板数据构建交通-环境-经济耦合协调模型指标体系,并在运用耦合协调模型分析交通-环境-经济耦合协调发展水平时空演变特征的基础上,进一步利用向量自回归VAR模型探究交通-环境-经济三个子系统的相互作用机理.结果表明:西北五省(区)耦合协调发展与交通子系统发展趋势高度一致,二者发展水平较低但均呈差异化提升趋势.交通子系统的发展更加侧重于依赖交通自身发展趋势和基本情况,在经济互联互通方面的作用有待于进一步加强,因此加快交通子系统对其他子系统从消极影响到积极影响的转变是提升西北地区耦合协调发展水平的重中之重.
为提升高速公路对路衍经济的带动效用,研究既有营运服务区区域融合的适应性水平,针对性提出开放发展路径.在系统分析服务区与地区耦合效应基础上构建"CRITIC-耦合协调度"模型,评价营运服务区区域融合的耦合协调度.运用评价结果,反向溯源融合过程中存在的问题和发展空间,提出与不同服务区适配的开放提升路径,确定开放实施的必要性、方向以及着力点.对鹤壁和周口东服务区进行实证分析,首先评价得到其耦合协调度分别为严重失调和初级协调,内部条件水平系数均低于外部环境水平系数,由此明确开放的必要性;其次,相关过程性指标表明鹤壁服务区宜开放发展商贸和物流功能,而周口东服务区宜发展客运接驳功能;最后,结合上述开放方向对两座服务区提出具体的实施着力点.
为探究不同能见度及信息量条件下驾驶人的视觉特性,以城市主干路为模型基础,分别建立不同能见度及信息量条件的模拟驾驶场景.选取21名驾驶人参与试验,运用模拟驾驶试验的方式采集数据,分析不同能见度及信息量条件下驾驶人注视时长、扫视百分比和瞳孔直径变化规律;通过动态分类法对驾驶人视野区域进行划分,应用马尔科夫链计算驾驶人在不同能见度及信息量条件下注视点在各区域间的一步转移概率和平稳分布概率.结果表明:能见度较好时交通标志信息量是影响驾驶人视觉特性的主要因素,在I3条件下驾驶人能够迅速判别道路交通环境中的重点信息;当能见度较差时驾驶人的观察区域由道路远处向近处转移,无法及时搜索远处的潜在威胁,不利于行车安全.
针对小汽车和地铁构成的双模式交通系统,提出将道路拥挤收费的收入按比例补贴给地铁用户的联合方法,以鼓励部分用户出行由小汽车向地铁转移,优化交通系统的出行结构.联合策略以固定需求无收费无补贴时的双模式均衡出行方式为基础,分析与补贴联合时统一收费、最优收费、阶梯收费的均衡出行方式,算例分析不同收费与按比例补贴策略对方式划分与成本的影响及其适用性,讨论关键参数对方式划分的敏感性.研究发现,实施统一收费时地铁用户的初始增长量最高,但在补贴时增长不及其他收费策略,适合作为短时调节措施;实施阶梯收费对地铁用户数量的影响与最优收费相差不大,且社会总成本低于统一收费,适合作为长期调节措施;统一收费策略时增加地铁补贴力度,个体和社会都受益;但最优收费和阶梯收费时,增加补贴力度仅对个体有利.
为缓解现有道路交叉口配时方案所引发的交通拥堵,提高交叉口通行效率,以启东市人民医院周边的交叉口交通流量为基础数据,探究该交叉口的最佳信号配时方案.首先利用AnyLogic软件构建道路仿真模型并对原有信号配时进行仿真优化;然后运用遗传算法以及交通流量在交叉口占比来确定最优仿真参数,再用AnyLogic优化得出最佳交叉口信号配时方案;最后使用VISSIM仿真软件对交叉口信号配时优化前后方案进行指标评价分析.通过混合仿真结果表明:交叉口采用AnyLogic优化后的信号配时方案,平均排队长度减少33.75％、平均车辆延误减少21.10％、平均停车延误减少25.38％,交叉口的整体通行效率得到提高,交叉口拥堵得到缓解.
为探讨车辆在城市道路上实际行驶时间,合理规划道路交通流,提出一种改进的城市道路阻抗函数模型.城市道路阻抗分为路段延误和交叉口延误,其中路段延误采用王素欣改进的道路阻抗函数模型对SPIESS路阻函数进行修正,利用城市道路交通流三参数速度、交通量、密度的关系推导出交通饱和度与交通密度的关系式.在交叉口节点延误中对Webster模型进行改进,并对整个道路阻抗函数模型进行相关道路影响因素(交叉口间距、行人自行车干扰、道路宽度)的修正,最后利用百度地图的智能实时路况查询服务来获取道路数据.通过对改进的城市道路阻抗函数模型得出的实验结果进行验证对比与独立样本T检验,结果表明改进的道路阻抗函数更贴近实际行驶时间,对路径规划和智能交通平台有参考意义.
为探究地震攻角对曲线梁桥地震易损性的影响,采用曲线梁桥参数化建模方法建立有限元模型,通过增量动力时程分析和概率地震需求分析生成桥梁-地震动样本对训练集、验证集和测试集.基于反向传播神经网络(BPNN)、宽界限法和串并联概率理论建立曲线梁桥构件—单体—网络三个层次的地震易损性快速计算和评估模型,对比分析地震攻角对曲线梁桥的易损性影响规律,并对区域桥梁网络震后通行能力进行快速评估.结果表明,地震攻角对曲线梁桥的动力响应、地震易损性影响明显,忽略地震攻角影响可能会对交通网络的震后通行能力评估带来较大误差.
为研究城市高时空分辨率移动源排放特征,以淄博市移动源污染物CO、HC、NOX、PM 为研究对象,基于本地化排放测算模型,利用自主开发的移动源调度指挥系统平台中的溯源分析系统,分别进行不同燃料类型、车型、排放阶段的污染物分担率分析;最后依据淄博市移动源排放情况从油-车-路三方面提出减排建议,利用数字化预测技术手段逐步建立对高排放移动源的全监控网络,实施主动化监管.研究结果表明,轻型客车和重型柴油车分别以保有量大和单车排放因子高成为淄博市高排放道路移动源;叉车和挖掘机以在线数量高成为非道路移动源中高排放机械,机械在线数量与排放分担率具有较强的正相关关系.
为提升高铁线路风速预测精度以保障强风下高速列车的运营安全,融合信号分解与排列熵提出高铁线路风速区间预测方法.采用信号分解技术与排列熵(PE)筛选分量,对不同复杂度分量分别利用门控循环单元分位数回归(QRGRU)和门控循环单元(GRU)构建高铁线路风速区间预测模型.对我国某高铁线路风速监测数据进行预测,结果表明:预测模型的预测精度较对比方法有显著提升,在区间预测上有良好表现,预测区间覆盖概率(PICP)、预测区间平均带宽(PINAW)及综合覆盖带宽指标(CWC)分别为 94%、0.16、1.72,表明该方法能准确描述未来风速趋势,提升预测精度,对解决高铁安全运营问题具有实用价值.
提出基于AFS的四轮线控驱动转向稳定性控制技术,提高四轮线控驱动车辆的稳定性.信号调理层通过建立线性二自由度期望模型得出四轮线控驱动车辆转向的横摆角速度与质心侧偏角的理想值;集成控制层以二者与实际值的偏差判断四轮线控驱动车辆的稳定状态,利用滑模控制(SMC)实现主动前轮转角(AFS)的控制,维持四轮线控驱动的稳定性,同时利用模型预测控制(MPC)实现横摆力矩(DYC)控制,控制分配层通过驱动力分配器将集成控制层获取的横摆力矩分配给各车轮;执行层以此为基础结合集成控制层得出前轮附加转角值,驱动车辆稳定运行.实验表明:该方法可以降低四轮线控车辆的滑移率;将驱动力经由分配器分配给各车轮,以保证驱动车辆稳定运行;当四轮线控驱动车辆以低速或高速行驶时,均可有效控制四轮线控车辆的稳定性.
