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地铁车站步行障碍行人避让行为建模与进出站仿真

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交通运输系统工程与信息 2024年第1期24卷 210-220页

作者：郝妍熙卫书彤胡华王润祺刘志钢上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运... 详细信息

为向步行障碍人群提供更精细化的出行服务,本文研究步行障碍行人微观出行行为,解析不同个体属性行人间的冲突避让行为机理。从行人的生理差异角度出发,扩展传统元胞自动机模型场域,同时改进场强模型和模型更新规则,建立步行障碍行人运动及避让行为的元胞自动机模型。通过构建行人运动场地实验,提取普通行人和步行障碍行人轨迹,分析其运动速度、运动偏移角度和横向移动距离等冲突避让特征参数,标定元胞自动机模型中的相关参数。场地实验结果表明,步行障碍行人的运动能力较差,自由度较低,其在冲突避让过程中的偏移角度和偏移距离均明显小于普通行人,主要通过降低行走速度进行被动避让。仿真结果显示,行人速度及普通行人、轮椅行人和婴儿车行人的横向偏移距离与实测数据的误差分别为2.74%、3.35%、6.71%、6.16%。最后,基于改进模型对上海地铁迪士尼站站台层乘客出站场景进行仿真,进一步验证了模型的有效性,并提出无障碍电梯布设的优化方案。步行障碍行人仿真模型的有效建立,可为地铁无障碍电梯等无障碍设施的规划和设计提供理论支持。

关键词：城市交通步行障碍行人仿真元胞自动机建模地铁车站避让行为

无定形TiO的F、La共掺杂及光催化脱硫性能

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精细化工 2024年

作者：李剑夏欣钰张熙刘志钢杨丽娜辽宁石油化工大学石油化工学院中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司

将钛酸四丁酯直接水解制备了无定形TiO2〔TiO2(Am)〕，将钛酸四丁酯在硝酸镧溶液或氟化铵溶液或其混合溶液中水解，分别制备了La掺杂型、F掺杂型、F，La共掺杂型光催化剂，分别记为La-TiO2(Am)、F-TiO2(Am)、F-La-TiO2(Am)。采用XRD、F... 详细信息

将钛酸四丁酯直接水解制备了无定形TiO2〔TiO2(Am)〕，将钛酸四丁酯在硝酸镧溶液或氟化铵溶液或其混合溶液中水解，分别制备了La掺杂型、F掺杂型、F，La共掺杂型光催化剂，分别记为La-TiO2(Am)、F-TiO2(Am)、F-La-TiO2(Am)。采用XRD、FTIR、XPS、UV-Vis、SEM、PL及VB-XPS对其进行了表征，比较了其对模拟柴油〔二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液〕的催化脱硫性能。结果表明，F、La共掺杂提升了TiO2(Am)的吸光度和光吸收边缘红移程度，F的电负性使F-La-TiO2(Am)的禁带宽度变窄，La—O键的生成为F-La-TiO2(Am)提供了更多的氧空位，促进了杂质能级的生成，有效抑制了电子-空穴的复合。在以H2O2为氧化剂、无水甲醇为萃取剂、V(无水甲醇)∶V(模拟油)＝1∶1、F-La-TiO2(Am)用量为模拟柴油质量的1%、n(双氧水中O原子)∶n(DBT中S原子)＝15∶1、反应时间3.0 h的条件下，模拟柴油脱硫率为94.10%。F-La-TiO2(Am)使用4次后，脱硫率仍可达85.40%。在脱硫过程中，超氧自由基和空穴为主要活性物种，可将DBT转化生成极性更强的亚砜和砜类物质，经由无水甲醇溶解后实现脱除。

关键词：无定形TiO 共掺杂光催化脱硫模拟柴油催化技术

地铁关键行车岗位人员应急处置作业复杂度研究

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城市轨道交通研究 2024年

作者：赵晏群朱海燕刘志钢上海工程技术大学地铁学院

在地铁全自动运行（GOA4）模式下，关键行车岗位人员应急处置的复杂程度相较于传统运行（GOA2）模式发生了变化。本研究以标准化作业流程为基础，使用工作域分析法（Work Domain Analysis，WDA）建立关键行车岗位人员信息结构图，对两... 详细信息

在地铁全自动运行（GOA4）模式下，关键行车岗位人员应急处置的复杂程度相较于传统运行（GOA2）模式发生了变化。本研究以标准化作业流程为基础，使用工作域分析法（Work Domain Analysis，WDA）建立关键行车岗位人员信息结构图，对两种运行模式下关键行车岗位人员应急处置作业的复杂性进行分析，从信息数量、操作逻辑、操作规模、综合复杂性四个方面量化关键行车岗位人员的作业复杂度。以车门故障应急处置作业为例，计算两种运行模式下关键行车岗位人员作业复杂度，使用现场标准化作业评分的得分率进行相关性检验，验证模型方法的准确性。

关键词：工作域分析法全自动运行任务复杂度

基于组合赋权-可拓云的城市轨道交通线路运营安全评价

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中国安全科学学报 2024年第4期34卷 160-166页

作者：潘寒川刘丹阳张煜睿刘志钢尚斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 上海建桥学院商学院上海201306

为解决城市轨道交通运营安全评价指标缺乏时效性和部分安全评价模型忽略评价等级的模糊界限等问题,重新构建城市轨道交通线路的运营安全评价指标体系,包括员工对传染性疾病防控措施的执行力度、相关单位的配合程度、防控设备的完备程度... 详细信息

为解决城市轨道交通运营安全评价指标缺乏时效性和部分安全评价模型忽略评价等级的模糊界限等问题,重新构建城市轨道交通线路的运营安全评价指标体系,包括员工对传染性疾病防控措施的执行力度、相关单位的配合程度、防控设备的完备程度等新指标;其次运用基于离差最小化的最优最劣法(BWM)和反熵权法对各指标进行组合赋权;然后应用可拓云确定城市轨道交通线路运营安全评价等级;最后以上海地铁17号线为例进行实例分析。结果表明:上海地铁17号线运营安全评价各指标的各级云关联度低于0.5且置信度高于0.99,其中,人员因素、线路因素、管理因素的置信度均为1,仅设备因素的置信度为0.998;结合每个二级指标的灵敏度值分析,得出车站运营设备的可靠性对线路实际运营安全影响最大;在实际运营中,乘客对车站传染性疾病防控的配合程度越高,对综合评价的提升也越大;该评价指标体系和评价模型能够准确地反映城市轨道交通线路运营安全水平,且更加适用于目前城市轨道交通线路的运营情况。

关键词：组合赋权可拓云城市轨道交通线路运营安全评价传染性疾病

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基于再生能利用的地铁多车协同折返优化研究

铁道运输与经济 2024年第4期46卷 172-181页

作者：张煜睿潘寒川刘志钢上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

折返站作为影响线路发车上限的重要因素,影响着整条线路的运营效率,也是能量浪费较为严重的地方。因此,有必要在兼顾线路运营效率的前提下减少列车折返运行的能耗。为此,通过提出基于再生制动能量利用的列车折返问题对列车的节能运营进... 详细信息

折返站作为影响线路发车上限的重要因素,影响着整条线路的运营效率,也是能量浪费较为严重的地方。因此,有必要在兼顾线路运营效率的前提下减少列车折返运行的能耗。为此,通过提出基于再生制动能量利用的列车折返问题对列车的节能运营进行研究。通过建立底层网络图,构建以列车折返为基础考虑再生制动能量利用的能耗优化模型。为提高模型的求解能力,引入辅助变量将其转变为线性化模型。以上海地铁某折返站作为实例对象,借助Gurobi进行求解并对能耗等数据进行分析,证实模型有效。由该模型得到的折返时刻图在保证折返能力的同时,列车能耗与原始折返方式相比降低了5.74%,为考虑再生制动能量利用的列车折返运营方式提供一定的理论支撑与依据。

关键词：城市轨道交通列车折返再生制动能量利用底层网络优化模型

考虑乘客旅行时间价值的市域轨道交通列车开行方案

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城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 13-18页

作者：罗晋朱海燕刘志钢戴卫杰上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 上海申通地铁集团市域铁路运营筹备组上海200122

[目的]鉴于市域铁路的功能定位,以及当前经济社会发展下乘客对出行快捷性、舒适性和经济性需求不一致的特性,需对考虑乘客旅行时间价值的市域铁路列车开行方案进行研究。[方法]构建了考虑乘客旅行时间价值的列车开行方案模型。该模型以... 详细信息

[目的]鉴于市域铁路的功能定位,以及当前经济社会发展下乘客对出行快捷性、舒适性和经济性需求不一致的特性,需对考虑乘客旅行时间价值的市域铁路列车开行方案进行研究。[方法]构建了考虑乘客旅行时间价值的列车开行方案模型。该模型以乘客出行成本和列车开行成本为目标函数,以列车定员、站间客流及列车开行数量等为主要约束条件,同时采用帕累托模型对不同乘客的时间价值和不同编组列车的开行成本进行标定。以上海市域轨道交通机场联络线为研究背景,考虑了4节与8节两种列车编组形式,对虹桥站至上海东站站单方向高峰小时的列车开行方案进行了计算分析及评价。[结果及结论]考虑乘客旅行时间价值的列车开行方案能最大限度地减少乘客出行成本,更好地满足不同乘客的出行时间需求;增加乘客旅行时间价值较低的乘客旅行时间,缩短乘客旅行时间价值较高的乘客旅行时间,能更好地发挥列车开行方案的经济效益。

关键词：市域轨道交通列车开行方案乘客旅行时间价值

基于监控视频数据的城市轨道交通车站闸机设施处行人停滞行为谱特征研究

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城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 150-154,159页

作者：石琦方勇胡华刘志钢魏万旭上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

[目的]为科学设置闸机,改善其实际通行能力,以及减少行人异常停滞行为带来的拥挤风险,需对城市轨道交通车站闸机设施处行人停滞行为谱特征进行研究。[方法]利用视频轨迹追踪技术,采集城市轨道交通车站闸机设施处监控视频中的行人运动参... 详细信息

[目的]为科学设置闸机,改善其实际通行能力,以及减少行人异常停滞行为带来的拥挤风险,需对城市轨道交通车站闸机设施处行人停滞行为谱特征进行研究。[方法]利用视频轨迹追踪技术,采集城市轨道交通车站闸机设施处监控视频中的行人运动参数;确定行人停滞行为表征指标,从闸机类型、行人流及个体停滞行为三类要素构建了城市轨道交通车站闸机设施处行人停滞行为谱,并采用四分位差法确定行人停滞行为谱表征指标上下限阈值;对行人停滞行为起点至闸翼/闸杆中心的纵向距离和横向距离,以及行人停滞范围和停滞时间等4个表征指标的差异性进行了分析,并全面解析了不同闸机类型和不同行人流率下的行人停滞行为谱特征。[结果及结论]行人易在闸机设施正前方停滞,行人停滞行为起点至闸翼/闸杆中心的纵向距离远大于其横向距离;当行人流率为>5~10人次/min时,行人停滞范围波动性最大;随着行人流量的增加,行人可用空间、停滞范围及停滞时间均减小。

关键词：城市轨道交通车站闸机设施行人停滞行为谱特征监控视频数据

基于行人轨迹数据的城市轨道交通车站单向通道行人跟随行为特性研究

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城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 16-22页

作者：方勇魏万旭胡华郝妍熙刘志钢上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

[目的]提升乘客服务水平、保障安全是城市轨道交通车站设施布局及运营管理的核心,车站设施的科学设计需研究行人跟随行为的基本特性及其规律。[方法]结合行人轨迹提出行人跟随行为描述模型及其表征参数,设计可控试验模拟城市轨道交通车... 详细信息

[目的]提升乘客服务水平、保障安全是城市轨道交通车站设施布局及运营管理的核心,车站设施的科学设计需研究行人跟随行为的基本特性及其规律。[方法]结合行人轨迹提出行人跟随行为描述模型及其表征参数,设计可控试验模拟城市轨道交通车站单向通道行人跟随行为,采集视频数据提取行人跟随轨迹,深入分析跟随行为发生时行人跟随速度差、跟随时距、横纵向间距等表征参数的特征和规律,研究行人密度、通道宽度、性别和熟悉环境四个因素对单向通道行人跟随行为特性的影响。[结果及结论]行人流密度越低,平均跟随速度差与平均跟随时距均越小;通道宽度对跟随行为表征参数无显著影响;异性间跟随比同性间跟随的表征参数值均较大;不熟悉环境者相对熟悉环境者表征参数值离散程度较大。

关键词：城市轨道交通单向通道行人跟随行为表征参数特性分析

基于脑电信号多特征融合的驾驶员精神疲劳状态多分类研究

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汽车工程学报 2024年

作者：王雨生杨聚芬刘志钢上海工程技术大学

面向目前最普遍的L2级别的智能驾驶场景下的驾驶员的疲劳状态检测预警的安全需求问题，基于多通道的无线脑电帽采集的脑电极数据实现驾驶员的状态的四分类识别。研究采用卷积循环神经网络同时集成频域、时域和非线性特征的不同组合训练... 详细信息

面向目前最普遍的L2级别的智能驾驶场景下的驾驶员的疲劳状态检测预警的安全需求问题，基于多通道的无线脑电帽采集的脑电极数据实现驾驶员的状态的四分类识别。研究采用卷积循环神经网络同时集成频域、时域和非线性特征的不同组合训练模型，发现当将非线性特征微分熵以及时域特征平均绝对值组合在一起识别性能最好，并提出了三种集成策略来集成不同输入特征组合下的基分类器模型，该方法能够以经济的成本以及便捷的方式来满足驾驶员的疲劳状态的精确多分类，推动可穿戴式设备应用于驾驶场景，提高驾驶安全。

关键词：驾驶员疲劳检测脑电信号卷积循环神经网络可穿戴式设备驾驶安全