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2014年 第1期

本期导语
本期导语
2014, (1).
摘要:
基于面部识别技术,采用 OpenCV开发平台,综合图象二值化和模板匹配技术,对管制员的身份及疲劳状况进行识别,取得比较实际的检测效果,疲劳检测成功率达80%,对管制员这类工作岗位的风险管理具有一定的参考价值。
新技术及应用
基于面部识别的管制员疲劳风险评估关键技术研究
孙瑞山, 史增鹏, 王俊虎
2014, (1): 1-4. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.001
摘要:
人为因素在民航事故发生原因中所占比例逐渐增加,因此,高效检测管制员的身份和疲劳状况,对保证飞行正常及安全风险的评估具有重要的意义。基于面部识别技术,采用 OpenCV 开发平台,综合图象二值化和模板匹配技术,对管制员的身份及疲劳状况进行识别,取得比较实际的检测效果,疲劳检测成功率达80%,对管制员这类工作岗位的风险管理具有一定的参考价值。
城市交通
基于 FCD 的城市路网常发性拥堵路段识别方法研究
张晓燕, 宋国华, 朱琳, 何巍楠, 孙建平, 于雷
2014, (1): 5-9,15. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.002
摘要:
常发性拥堵严重影响了城市路网运行效率,准确识别常发性拥堵是交通部门解决交通拥堵问题的重要任务。研究选取浮动车数据作为基础,确定了数据分析的时间粒度,从常发性拥堵的时空特性角度出发,建立拥堵阈值、时段拥堵时长比和常发频度3级判别指标,并运用 GIS 技术,结合指标体系设计了常发性拥堵时空分布的筛选平台。以北京为例,针对早高峰常发性拥堵路段进行识别。通过对识别结果的分析和相关数据对比,成果可反映常发拥堵的特征,以及北京近年来的缓堵工作效果。
小城镇交通系统特征分析及其在公共交通规划中的应用研究
江新凯, 杨晓光
2014, (1): 10-15. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.003
摘要:
在众多小城镇分类标准中,对小城镇的概念及定义做了明确界定,分析了小城镇的几个重要特征,即社会经济水平、土地利用特征、居民出行特征、公交需求特征和供给特征。采集了一些典型小城镇的交通特征指标,并就这些特征指标值和大中城市做了相应对比,明确了小城镇概念及其交通系统特性。重点关注目前我国小城镇公交发展的实际情况,结合小城镇公交运行的实际情况,给出小城镇公交线网规划指标的推荐数值。
基于概率模型的交叉口感应信号控制研究
景泰, 吕斌, 郝斌斌
2014, (1): 16-20. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.004
摘要:
考虑多种因素影响下初始绿灯时间和车辆到达服从概率分布特征,提出了1种交叉口感应控制最大绿灯时间优化模型,以交叉口平均延误、停车次数、排队长度为评价指标,利用 Vissim 仿真软件,将该模型与传统感应控制模型进行对比。仿真结果表明提出的算法在不同的饱和度下改进效果比较明显,尤其当交通量较大、饱和度较高时,传统感应控制效果有限,采用该模型的改进效果依然显著。
港湾式公交停靠站对路段通行能力的影响
张兵, 凌璐
2014, (1): 21-24. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.005
摘要(416) PDF(11)
摘要:
在对南昌市城区主干道港湾式公交停靠站调查的基础上,通过 Vissim 仿真模拟得到大量交通流数据,从港湾式站台设置的长度、站台乘客等待数量、路段车道数、路段车辆的平均速度、站台停止车辆数、以及进出口平均延误时间6个方面建立神经网络分析模型,以路段平均延误车辆/路段实际通行能力作为通行能力的影响折减,运用 Matlab 软件编程求得变量因素与输出影响的连接强度权值 W 与偏置值 B ,为港湾式公交站对路段通行能力影响提供了定量化影响系数。
过饱和状态干线协调控制策略适用性研究
惠彦彦, 蒋盛川, 杜豫川, 王宁鸣
2014, (1): 25-28. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.006
摘要:
续进式绿波协调和同步式绿波协调,均为经典干线协调控制策略。我国传统使用的续进式绿波协调策略,已无法满足高饱和度交通流的需求,甚至会对复杂多变的交通状况产生负面影响。续进式绿波控制在过饱和状态的失效机理,是由于续进式协调控制中上游交叉口先放行,当下游交叉口排队未完全消散时,导致上游绿灯初期放行车辆的二次停车,造成延误增大甚至排队溢出。过饱和状态时,同步式绿波协调更有利于车辆连续不间断地通过交叉口群,车速越高则绿波带越宽,控制效果越显著。以此为基础,基于 Vissim 仿真的建模分析,对比分析了不同交通饱和度,尤其是过饱和状态下,2种干线协调控制策略效果,并对结论进行了实例验证。
基于速度特性的城市快速路常发性交通拥堵研究
冯星宇, 周晨静, 荣建
2014, (1): 29-33. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.007
摘要:
基于城市快速路浮动车技术,获取北京市快速路瓶颈路段全天交通流运行速度时间序列数据,对快速路常发性交通拥堵形成及消散进行精细化定量分析。首先应用小波分析技术对数据进行降噪处理,依据速度变化特性将快速路瓶颈处交通流运行状态划分为稳定运行态、拥堵形成态、拥堵态及拥堵消散态4种状态,并分析不同状态下的速度表现特征。研究表明,应用速度变化量可以判别交通流所处状态,而后利用统计学方法给出不同状态之间变化的判断阈值,并归纳出快速路常发性交通拥堵形成时刻、消散时刻及持续时间的判别方法。该方法对拥堵特性判别精度可达80%以上,对交通拥堵预测及交通管理具有明显实际应用价值。
基于首次超越机制的小规模路网可靠性模型研究
洪智勇, 邹智军, 张瑞, 张博
2014, (1): 34-37. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.008
摘要:
可靠性可用于评价路网性能。传统的路网可靠性指标基于路段可靠性推导而得,因数据获取难度大等诸多缺点导致难以实践应用。分析了传统路网可靠性指标的不足,基于路网行程时间,通过构造合理的单输入单输出路网结构模型,获得表征路网结构的功能函数,并得到一般路网的可靠性模型。在此基础上,基于首次超越机制,在泊松假设的前提下构造了评价路网可靠性的模型。基于Vissim 仿真平台介绍了模型的应用过程,仿真结果与路网运行状态相符。
公交线路客流 OD 管流类推估算方法的应用
章玉, 郭淑霞, 胡兴华, 黄伟宏
2014, (1): 38-42. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.009
摘要:
应用管流类推法(fluid analogy method ,FAM )研究公交线路 OD 矩阵的估算,该方法利用管流概念,将公交线路和乘客分别视为管道和流体,利用乘客在各站上下车人数来估算公交线路 OD 矩阵。将该方法应用于北京市分段计价的公交线路中,通过对比估算结果与实际公交 IC 卡的出行 OD分布,结果表明:在早高峰、晚高峰、全日的 OD 估算误差指数在0.75以上,且早高峰、晚高峰、全日估算的公交乘车站距与实际乘车距离的相关系数分别为0.98,0.98,0.99,验证了 FAM 法在公交线路不同时段 OD 估算中的精度与可靠性,与传统的均衡算法等解析模型相比,该方法简单、高效,且能够得到惟一解,在智能公交实时调度中具有较高的实用价值。
基于 NTCIP 协议快速路匝道控制器的设计与实现
白思明, 张永忠, 颜陪州
2014, (1): 43-47,57. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.010
摘要:
匝道控制决定了城市快速路进出口匝道以及与之关联的地面道路交通状况,为确保快速路匝道控制与 ITS 系统组成各单元彼此间的“互操作性”和“互换性”。基于 ARM9G20的 CPU 核心板,实现了多接口控制和扩展的匝道控制器,根据 NTCIP 协议中1207匝道交通信号控制协议 MIB 的内容,构建了包含完整对象操作内容的结构体,通过管理中心和匝道控制器间 SNMP 信息报文接收、发送,完成对数据库中对象的读取、设置,实现 NTCIP 1207中相应功能和灯组交通配时的控制,从而解决不同匝道控制器协调、通信上的障碍。
基于数据预测的区域道路状态模糊判别
王志建, 李敏, 董路熙
2014, (1): 48-52,63. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.011
摘要:
区域路网交通状态判别是实施区域交通管理控制和交通诱导的基础。为有效且有前瞻性地描述区域路网拥挤状况,提出了1种基于时间序列数据预测和主成分分析相结合的模糊综合定量评价方法。以路段平均速度和交通流量为描述交通拥挤状况的参数,利用时间序列预测模型对数据进行预测;将路网中各路段的平均旅行时间作为总延误的影响因素;再利用主成分分析法确定各个路段对区域拥挤的影响权重;最后运用模糊综合评价法对区域路网拥挤状况进行评估。以山西省临汾市实际路网为例,通过 Vissim 交通仿真软件和 SPSS 数据统计分析软件对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,该算法能够有效地预判城市区域的交通状况,为交通管理、控制和诱导提供准确的依据。
灾害天气下大型桥梁运营风险分析
李红伟, 陆键, 刘元林
2014, (1): 53-57. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.012
摘要:
为了量化大型桥梁灾害天气下的运营风险,提出了1种风险分析模型。抽样调查数据经统计分析后得出:(1)灾害天气包括,冰、雾、雪、冰雹、暴雨、风;(2)交通拥堵作为风险评判指标;(3)大桥运营风险影响因素包括,灾害天气的种类、等级、持续时间、空间连续性、以及节假日、时段、车型比例等。在此基础上,应用调查数据建立了模糊层次分析模型(fuzzy analytic hierarchy process ,Fuzzy-AHP)。该方法可以在客观数据缺失的情况下得出大桥运营风险结果和风险发生的概率,为大桥管理者制定合适的应急预案提供依据。最后利用苏通大桥运营情况验证了模型的有效性。
高速公路行程时间可靠性评价体系及指标阈值标定
孙小菲, 陈旭梅, 刘文峰, 王莹, 汪林
2014, (1): 58-63. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.013
摘要:
行程时间可靠性是评价道路运行效率的重要指标,同时也是评价高速公路服务水平的重要指标。为了向高速公路管理者和使用者提供更加准确的行程时间信息,提高高速公路的服务水平及使用效率,在已有研究的基础上,建立了高速公路行程时间可靠性评价体系,并采取向高速公路使用者问卷调查的方式对高速公路行程时间可靠性阈值进行研究,通过对数据进行分析,结合佛罗里达算法,提出了新的高速公路可靠性指标阈值的计算方法。
基于混合算法的联合运输路径优化
王义晶, 贾俊芳
2014, (1): 64-67,83. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.014
摘要:
为了求解联合运输网络的最优运输方式组合问题,采用遗传算法并使用整数编码方式对城市节点进行编码,摒弃了传统的二进制编码方式,有效地缩减了编码长度并简化了编解码工作;城市节点链的运输方式组合与节点间运输方式转换使用动态规划方法来确定;至于联合运输网络数据,在建立多重图数据结构基础上,采用结构体数组与链式存储结构相结合的方式来存储。通过仿真实验表明,该方法可行,能够在较短的时间和可预期的迭代次数内找到最优解。
道路交通
高速公路营运管理综合数据中心框架设计研究
王浩淼, 张健, 何赏璐, 杨彬彬
2014, (1): 68-73,90. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.015
摘要:
为适应信息化要求,整合并优化配置信息资源,推进信息化建设,提升高速公路管理业务服务水平,在分析高速公路信息化现状和需求基础上,结合云计算、数据仓库、数据挖掘融合等技术理念,架构出1种信息化系统综合数据中心框架体系,梳理了数据中心营运管理业务的数据流程,设计数据中心平台及子系统功能,提出了数据中心建设运行的标准规范和安全管理机制。
路线外一点对应路线中桩算法研究
潘兵宏, 王晓东, 孙元琪
2014, (1): 74-78. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.016
摘要:
求解路线外一点对应的路线中桩和距离是路线和立交设计程序中经常遇到的问题,也是互通式立交端部搜索设计程序的基础。其算法的好坏直接影响到整个程序的运行效率。基于路线中桩坐标计算和点到路线上任一点切线方向的垂足算法,提出了1种适用于各种复杂平面线形,不考虑初始桩号,可以同时搜索多个对应桩号的算法,这一算法具有计算效率高,收敛速度快特点,为互通式立交程序化设计提供了重要依据。
广东西部某公路高填方段裂缝补救措施分析
梅宇, 吴斌华, 张军洲, 顾珑, 张鑫, 陈强
2014, (1): 79-83. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.017
摘要:
针对广东西部复杂的地质条件,对该区域某高速公路高填方段裂缝进行了分析。通过现场裂缝调研、地质勘察以及初步监测等手段,根据不同的沉降机理(填筑土的自密沉降与地基土的固结沉降)建立了2种不同类型的工后裂缝辨识方法,提出了相关裂缝的不同补救措施,同时对2种沉降中注浆方法的可行性与优缺点进行了对比分析,最后结合相关的后期现场监测数据进行分析论证,结果表明,根据裂缝类型的不同采取相应的针对性补救措施具有一定的可靠性、经济性。
水路交通
基于内河单幅图像的去雾算法研究
刘清, 熊燕帆, 黄明晶, 郭建明
2014, (1): 84-90. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.018
摘要:
图像景深和天空亮度值的求取是图像复原方法去雾的核心问题,但目前的去雾算法都是基于一定的假设条件来求取这2个值的,对于色彩单调、天空区域较大的内河图像去雾效果不理想。通过对内河航道视频图像的研究,提出将直方图多峰均值法和位平面分解法相结合的方式来求得天空亮度值并分割天空区域;采用分区域的景深计算方法求得图像任意一点的景深值。然后基于大气散射模型,完成内河雾天单幅图像的去雾处理。为了客观评价去雾后图像的质量,从图像的可见边数目比、平均梯度比和图像熵值三方面进行了去雾效果的比较。实验证明,该算法对内河航道图像有良好的去雾效果。
出口箱随机入港下的集装箱码头泊位调度
陈超, 邱建梅, 台伟力, 曾庆成
2014, (1): 91-96. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.019
摘要:
针对港口竞争环境下产生的出口箱随机入港分散堆放策略,综合考虑出口箱堆场堆存位置分布以及泊位分配与集卡路径之间的相互影响,提出了出口箱随机入港下的集装箱码头泊位调度问题,并以船舶停靠泊位为决策变量,以所有集卡行驶总路径最短为目标函数,建立了泊位调度优化模型。采用基于遗传算法的启发式算法,对遗传算子进行了改进设计。最后,应用算例对模型和算法进行仿真实验,并将优化后结果与传统的先到先服务泊位调度模式进行比较分析。结果表明:以集卡行驶总路径为考量的泊位调度优化可使集卡行驶总路径缩短11.51%,可明显降低港口的运营成本,同时获得合理的泊位分配计划,模型和算法可行有效。
船舶电子设备串口数据的软件共享方法
唐磊, 赵江滨, 马东芝
2014, (1): 97-99. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.020
摘要:
针对船舶串口接口的电子设备数据共享问题,提出了1种技术方案。利用配对的虚拟串口和自行开发的串口转发软件,将1个物理串口的数据转发到多个虚拟串口上去,应用软件可以继续利用串口模式,实现数据的读取,方便了新软件系统的开发,也避免了更改已有的软件系统,便于船舶计算机多软件系统的集成和协同,更好地发挥各自的优势,提升船舶的运营水平。
基于危化品水上运输监管平台的流程标准体系研究
邵文渊, 史婧, 戴建锋, 何惠良
2014, (1): 100-106. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.021
摘要:
随着危化品水上运输的快速发展,其安全监管问题引起相关监管部门的高度重视,建立全国统一的危化品水上运输监管平台对提升监管部门的安全监管能力极其重要。由于该平台涉及国家、省、地方3级平台之间的数据交换,不同层级的信息化建设程度不一,数据交换特征不同,无法采用单一的数据交换标准。基于对面向流程标准的 RosettaNet 和 ebXML 2种数据交换标准的研究比较,结合全国危化品水上运输监管平台自身数据交换的特点,提出了适合全国危化品水上运输监管平台的数据交换标准体系。通过结合 RosettaNet 标准的 PIPs 体系和 ebXML 标准的框架优势,建立了适合危化品水上运输监管平台的流程标准体系。
水上交通安全监管系统设计及应用的思考
李伟, 王珩
2014, (1): 107-109. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.022
摘要:
以海事安全监管应用为背景,结合 GIS 和移动通信技术,提出建立水上交通安全监管系统,实现面向多用户、多应用的水上安全动态监控及预警综合服务平台。
基于 GIS 的港口突发事件辅助决策与应急指挥系统研究
王昱
2014, (1): 110-116. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.023
摘要:
突发事件应急防范工作是我国港口安全生产工作的重中之重。将 GIS 与港口管理相融合,设计了港口突发事件辅助决策与应急指挥系统。系统由危险源日常管理、救援保障资源管理、应急指挥综合管理、应急辅助决策分析和虚拟仿真应急演练等应用模块组成。系统在南京港的应用表明,该系统能有效整合应急救援资源,提高突发事件的处理能力。
轨道交通
城市轨道交通车站集散能力瓶颈识别方法研究
单征, 宋瑞, 李婷婷, 陈立扬
2014, (1): 117-121. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.024
摘要:
城市轨道交通车站集散能力瓶颈会导致车站内部分区域出现严重的客流拥堵现象,降低车站集散效能,影响乘客出行效率和安全。在分析城市轨道交通车站集散能力瓶颈内涵和成因的基础上,提出了基于拥堵强度的瓶颈识别方法。构建基于累计 Logistic 回归的拥堵强度判别模型,结合调查数据对模型进行参数标定和验证。以北京地铁东直门站为例,结合 Anylogic 动态仿真,验证了模型的有效性,表明该模型能够准确、实时地识别出城市轨道交通车站集散能力瓶颈。
基于谱聚类的城市轨道站点分类方法
余丽洁, 李岩, 陈宽民
2014, (1): 122-125,129. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.025
摘要:
为明确城市轨道站点的功能与定位,以对站点的设计与建设提供指导,建立了基于谱聚类算法的城市轨道站点分类方法。在确立影响轨道站点属性因素参数的基础上,应用西安地铁2号线现状及规划特征年的数据分别对快速聚类法及非规格化谱聚类算法、SM 算法、NJW 算法等谱聚类算法的站点分类效果进行评述。结果显示谱聚类算法中的 NJW 算法,能够抓住站点的特征进行分类,且能准确反映随着轨道线网和城市发展,站点特性的变化。
票价对轻轨分担率的影响研究--以广州市萝岗轻轨为例
罗松, 李娟
2014, (1): 126-129. doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2014.01.026
摘要:
为研究不同的定价策略下轻轨对其影响范围内不同人群的吸引力大小,运用多项 Logit 模型效用最大化理论,并以广州市萝岗轻轨为例,在大量居民出行调查数据基础上,对模型进行参数标定,分析比较小汽车出行﹑电单车、常规公交出行﹑轻轨交通出行4者的效用比,最终确定目标年不同票价政策下各种交通方式的分担率。