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考虑通行能力和排队延误的公交停靠系统优化

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 146-154页

作者：张文会伊静东北林业大学交通学院哈尔滨150040

为提高常规公交车进出停靠站的通行效率,降低公交车排队延误时间和交通影响,提出增加公交停靠站泊位和控制公交车到达率的优化方法。首先,构建公交车进出停靠站的基本过程,建立单泊位和多泊位公交停靠站的通行能力计算模型,利用排队理... 详细信息

为提高常规公交车进出停靠站的通行效率,降低公交车排队延误时间和交通影响,提出增加公交停靠站泊位和控制公交车到达率的优化方法。首先,构建公交车进出停靠站的基本过程,建立单泊位和多泊位公交停靠站的通行能力计算模型,利用排队理论系统地分析公交车进站排队特征。其次,调研公交车进出停靠站的数据,获得公交车数量、乘客上下车时间和停靠时间等基本数据。然后,通过Matlab软件对模型进行数值模拟,获得排队系统稳定状态下公交车平均到达率、泊位数、公交停靠时间对公交车排队延误时间的影响。最后,考虑通行能力和排队延误,提出公交停靠站的最优泊位数量和公交到达率,并以实例验证优化结果的可行性。研究结果表明,停靠泊位数量和公交车到达率优化后,调研停靠站的通行能力提高10%以上,排队延误降低70%以上。

关键词：城市交通泊位优化排队理论公交停靠站通行能力

寒区危险路段半挂汽车列车横向稳定性控制策略

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 996-1006页

作者：都雪静王宁张杰裴玉龙东北林业大学交通学院哈尔滨150040

针对半挂汽车列车在寒区山地公路危险路段行驶会发生折叠、甩尾和侧翻的问题,以国内某款半挂汽车列车为研究对象,基于汽车动力学理论建立六自由度半挂汽车列车动力学数学模型;运用Truck-sim完成半挂汽车列车整车模型和危险路段模型的建... 详细信息

针对半挂汽车列车在寒区山地公路危险路段行驶会发生折叠、甩尾和侧翻的问题,以国内某款半挂汽车列车为研究对象,基于汽车动力学理论建立六自由度半挂汽车列车动力学数学模型;运用Truck-sim完成半挂汽车列车整车模型和危险路段模型的建立,依据半挂汽车列车发生侧翻和横摆失稳的原理,确定了半挂汽车列车侧翻和横摆失稳的判定条件。以半挂汽车列车的理想状态参数和实际状态参数的差值为控制目标,借助Simulink建立了基于线性二次型调节器(LQR)控制算法和差动制动的半挂汽车列车防侧翻和横摆失稳控制策略;选取哈牡高速公路较为典型的危险路段,改变路面附着系数对应不同实际情况下的路面,通过Truck-sim与Simulink联合仿真进行场景重构,对本文控制策略进行仿真试验。结果表明:在哈牡高速公路K398-K406段S形弯道公路上,路面附着系数为0.1、0.25和0.35时,能够实现牵引车侧倾角最大值减小0.05°、0.04°和0.1°,半挂车侧倾角最大值减小0.04°、0.01°和0.1°,路面附着系数为0.35时,减小幅度最大,分别为40%和23.26%。在哈牡高速公路K273-K274段弯坡路上,路面附着系数为0.1时,控制策略有效阻止了车辆的侧翻,路面附着系数为0.25和0.35时,控制策略下侧倾角最大值减小0.04°和0.02°,对应减小幅度为16%和3.92%。控制策略能够有效降低牵引车和半挂车侧向加速度、横摆角速度及侧倾角的峰值,对侧倾角的控制尤为明显,可以避免冰雪天气下半挂汽车列车行驶在弯坡路时出现侧翻等危险事故。

关键词：汽车工程半挂汽车列车寒区危险路段横向稳定性控制策略

大兴安岭不同演替阶段天然林物种多度格局模拟

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生态学报 2024年第10期44卷 4412-4422页

作者：苏文浩王晓楠董灵波东北林业大学哈尔滨150040

为实现大兴安岭地区落叶松天然林的全周期可持续经营,以新林林业局翠岗林场3块100m×100m不同演替阶段(白桦林、落叶松-白桦混交林和落叶松林)的天然林固定调查样地数据为基础,采用统计模型(对数正态模型)、生态位模型(断棍模型、生态... 详细信息

为实现大兴安岭地区落叶松天然林的全周期可持续经营,以新林林业局翠岗林场3块100m×100m不同演替阶段(白桦林、落叶松-白桦混交林和落叶松林)的天然林固定调查样地数据为基础,采用统计模型(对数正态模型)、生态位模型(断棍模型、生态位优先占领模型、Zipf模型、Zipf-Mandelbrot模型)和中性模型(群落零和多项式模型、Volkov模型)对不同演替阶段天然林的乔木层、幼苗层和由乔木层划分的不同林层的物种多度格局进行拟合,并用χ~2检验和Kolmogorov-Smirnov检验选择最佳模型。结果表明:(1)在大兴安岭地区不同演替阶段的落叶松天然林群落中,Zipf-Mandelbrot模型的拟合效果均最好。(2)对数正态模型对于稳定的演替阶段白桦林和落叶松林的群落相较于过渡阶段群落落叶松-白桦混交林的物种多度分布的拟合效果更好。(3)在大兴安岭地区落叶松天然林中,生境过滤主导群落构建,随着群落不断演替生境过滤和中性过程减弱。(4)天然林群落乔木层的群落构建过程与乔木层内不同生长阶段林层的构建过程不同,生境过滤过程在落叶松林乔木层中逐渐减弱,而在落叶松林不同生长阶段的林层和更新层中增强。

关键词：演替阶段落叶松物种多度格局天然次生林

基于冰雪路面危险驾驶行为谱的行车风险识别方法

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交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 127-138页

作者：程国柱李天仪汪国鹏东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150040

为描述驾驶人在冰雪路面行车时危险驾驶行为的具体表现形式,并量化其整体行车风险,通过模拟驾驶试验获取驾驶人操作类数据和车辆运动类数据,构建包含猛打方向、急变速、超速行驶、横向摇摆和跨道行驶这5种行为的危险驾驶行为谱。根据具... 详细信息

为描述驾驶人在冰雪路面行车时危险驾驶行为的具体表现形式,并量化其整体行车风险,通过模拟驾驶试验获取驾驶人操作类数据和车辆运动类数据,构建包含猛打方向、急变速、超速行驶、横向摇摆和跨道行驶这5种行为的危险驾驶行为谱。根据具体试验条件和四分位差法,分别确定不同路面附着系数下危险驾驶行为的阈值,并通过加权平均的方式计算危险驾驶行为谱特征值。以特征值作为行车风险评价指标,利用K-means聚类算法,将行车风险状态划分为4类,将随机森林模型、元启发式优化算法与支持向量机(Support Vector Machine, SVM)结合,建立冰雪路面行车风险识别模型。结果表明:超速行驶对冰雪路面行车安全影响最大,其权重为0.285;危险驾驶行为谱特征值主要分布于区间[0.00, 0.20]内,最大值出现在路面附着系数为0.2条件下;在路面附着系数为0.2和0.4条件下,严重行车风险明显增加,其占比分别为正常路面的4.85倍和2.49倍;鱼鹰优化算法(Osprey Optimization Algorithm, OOA)与SVM结合得到的行车风险识别模型的识别准确率为93.96%,优于浣熊优化算法(Coati Optimization Algorithm, COA)和灰狼优化算法(Gray Wolf Optimization Algorithm, GWOA)。研究结果有助于了解驾驶人在冰雪路面和正常路面行车时的差异,为提升驾驶人的行车安全水平提供依据。

关键词：交通工程风险识别危险驾驶行为谱冰雪路面 OOA-SVM 模拟驾驶

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大兴安岭林草交错带植被NDVI时空演变及定量归因

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环境科学 2024年第1期45卷 248-261页

作者：石淞李文曲琛杨子仪东北林业大学园林学院哈尔滨150040

探究植被动态变化并识别其驱动因素对区域生态环境恢复与可持续发展具有重要意义.基于2000~2020年MODIS NDVI数据与同期气象、DEM和土地利用类型等数据,运用Sen+Mann-Kendall趋势分析与Hurst指数法,深入解析大兴安岭林草交错带植被时空... 详细信息

探究植被动态变化并识别其驱动因素对区域生态环境恢复与可持续发展具有重要意义.基于2000~2020年MODIS NDVI数据与同期气象、DEM和土地利用类型等数据,运用Sen+Mann-Kendall趋势分析与Hurst指数法,深入解析大兴安岭林草交错带植被时空变化特征,预测其未来演变规律,并引入地理探测器模型,定量揭示全域及不同自然地理分区尺度下,各探测因子及其交互作用对植被空间分异的影响程度和作用机制.结果表明:(1)时空演变上,2000~2020年大兴安岭林草交错带NDVI时空异质性明显,时间上以0.002 a^(-1)(P东北递增”分布格局,21年间NDVI等级转移以“中植被覆盖→中高植被覆盖”为主,植被改善区域面积远大于退化区域面积.(2)趋势预测上,大兴安岭林草交错带NDVI未来变化趋势主要为持续改善,占比37%,但以弱持续居多.(3)驱动机制上,风速、蒸发和相对湿度对全域NDVI空间分异的影响最为显著,21年间自然因素的影响呈削减态势,而人为因素的影响愈发增强,在不同植被区、气候区、土壤区和地貌区中,NDVI空间分异的主控驱动因子差异性较大;不同空间尺度下各因子间协同效应均表现为双因子增强或非线性增强关系,较单因子作用有明显提升.研究有助于明晰北方寒区林草交错带生态脆弱成因,为不同环境条件下制定植被资源差异化保护与管理方案提供科学支撑.

关键词：林草交错带归一化植被指数(NDVI) 时空演变驱动因子地理探测器

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蓝莓微波冷冻干燥特性及品质分析

中国食品学报 2024年第6期24卷 248-263页

作者：袁迪李洋陈丰张欣硕黄积微东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150040

为研究蓝莓微波冷冻干燥特性及品质变化,本文探究不同微波功率(300,400,500,600 W)、真空度(50,100,150,200 Pa)和物料装载量(60,120,180,240 g)对蓝莓干燥特性及其品质的影响。在单因素实验基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,以... 详细信息

为研究蓝莓微波冷冻干燥特性及品质变化,本文探究不同微波功率(300,400,500,600 W)、真空度(50,100,150,200 Pa)和物料装载量(60,120,180,240 g)对蓝莓干燥特性及其品质的影响。在单因素实验基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,以蓝莓的干燥速率、色差、收缩率、复水比、维生素C保存率、花青素保留率的综合评分为评价指标。结果表明:蓝莓在干燥前期的干燥速率较大,且随着微波功率的增加而变大,Page模型的R^(2)均大于0.95,能较好地预测蓝莓干燥过程中的水分变化情况,蓝莓有效水分扩散系数在3.341×10^(-8)~5.110×10^(-8)m^(2)/s之间,且受微波功率和装载量影响显著(P真空度>装载量。当蓝莓干制品的干燥参数为微波功率400 W、真空度100 Pa、装载量120 g时,蓝莓的微波冷冻干燥效果最好,此时蓝莓色泽、复水比、质构特性、VC和花青素含量及内部孔隙分布情况相对最好,品质最佳。

关键词：蓝莓微波冷冻干燥干燥特性综合评分品质

原始阔叶红松林中不同生活型阔叶植物枝叶性状的变异及权衡

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：侯瑄珠李楠华威大学东北林业大学

【目的】了解植物枝叶性状间的权衡关系，为进一步揭示植物在不同环境胁迫下采取的资源分配策略具有重要意义。【方法】该研究以原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林中的优势或常见的12种阔叶植物为研究对象，采用单因素方差分析或非参数... 详细信息

【目的】了解植物枝叶性状间的权衡关系，为进一步揭示植物在不同环境胁迫下采取的资源分配策略具有重要意义。【方法】该研究以原始阔叶红松(Pinus koraiensis)林中的优势或常见的12种阔叶植物为研究对象，采用单因素方差分析或非参数秩和检验对不同生活型植物或物种间的性状值进行差异性分析，以标准化主轴估计(standardized major axis estimation，SMA)对枝叶性状间相关关系进行研究。【结果】不同生活型阔叶植物的枝叶性状有相似的变异趋势，其中枝横截面积和出叶强度变异程度均高于30%，枝干质量高于20%，而单叶干质量、总叶面积和单叶面积变异均低于15%；乔木的单叶面积、总叶面积和单叶干质量均显著高于灌木；乔木枝横截面积与单叶面积之间为正异速生长关系，灌木为正等速生长关系；乔木和灌木枝横截面积与总叶面积之间均为正等速生长关系，仅部分物种存在正异速生长关系；乔木和灌木出叶强度与单叶面积、单叶干质量之间为负异速生长关系，仅部分乔木物种呈负等速生长关系。【结论】不同生活型植物间枝叶性状以异速生长关系为主，异速生长更有利于植物生存策略的调节，不同生活型阔叶植物枝叶性状的权衡模式取决于生长方式。

关键词：权衡关系生活型性状变异出叶强度功能性状

基于混合策略改进ASO-LSSVM的风险驾驶行为分类识别

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 131-141页

作者：何庆龄裴玉龙董春彤刘静潘胜东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040

为解决现有智能算法在优化支持向量机识别风险驾驶行为过程中收敛速率缓慢和误差较大的问题。首先,采用Tent映射取代原子搜索优化算法(ASO)种群初始化随机设置的方式,增加原子种群多样性和质量;其次,使用逐维小孔成像反向学习与柯西变... 详细信息

为解决现有智能算法在优化支持向量机识别风险驾驶行为过程中收敛速率缓慢和误差较大的问题。首先,采用Tent映射取代原子搜索优化算法(ASO)种群初始化随机设置的方式,增加原子种群多样性和质量;其次,使用逐维小孔成像反向学习与柯西变异混合机制,提高原子个体择优位置的多样性,克服ASO算法易陷入局部最优和过早收敛的问题;最后,通过引入自适应变螺旋搜寻策略改进原子个体位置更新过程,以提升ASO算法的全局搜索能力,实现全局搜索和局部开发间关系的有效平衡,缓解ASO算法易陷入局部最优和收敛精度不足的问题。以上海北横通道出口匝道车辆轨迹数据为输入,使用混合策略改进ASO算法寻优求解最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,构建基于混合策略改进原子搜索优化最小二乘支持向量机IASO-LSSVM的快速路出口匝道风险驾驶行为分类识别模型。数值仿真实验结果表明:IASO算法在12个基准测试函数数值仿真结果的平均值、标准差、最佳适应度和最差适应度等方面均更接近最佳优化值。IASO-LSSVM模型相较于ASO-LSSVM和LSSVM等模型的风险驾驶行为分类识别结果误差指标正确率、精确率、召回率和F1值分别增加11.5~24.5、14.1~29.0、15.1~28.6和14.7~31.2个百分点,且在不同类型风险驾驶行为识别结果中误差变化范围最小。IASO算法参数寻优求解精度和收敛速率优于ASO算法,且IASO-LSSVM模型可用于不同类型风险驾驶行为精准识别,可为车辆行驶轨迹状态合理判别,制定风险驾驶行为预警防控措施提供数据支撑与理论依据。

关键词：城市交通快速路出口匝道风险驾驶行为分类识别原子搜索优化混合策略最小二乘支持向量机

面向自动驾驶的公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型

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应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 666-684页

作者：张文会张攀伊静东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040

为研究公交车辆安全平稳进出港湾式停靠站的轨迹,提出适用于自动驾驶场景的进出站安全轨迹规划方法.基于阿克曼转向原理,构建车身4个顶点运动轨迹方程,针对站内无车和有车两种工况,建立避障约束、运动学约束及起终点位姿约束,选择五次... 详细信息

为研究公交车辆安全平稳进出港湾式停靠站的轨迹,提出适用于自动驾驶场景的进出站安全轨迹规划方法.基于阿克曼转向原理,构建车身4个顶点运动轨迹方程,针对站内无车和有车两种工况,建立避障约束、运动学约束及起终点位姿约束,选择五次多项式曲线作为公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型,采用线性规划和遗传算法标定模型参数,采用数值模拟得到车辆安全进出站轨迹,并利用实车道路实验验证模型的可行性.研究结果表明:五次多项式曲线适用于公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹,规划轨迹与实际运行轨迹平均绝对百分比误差(MAPE)不超过10%,提出的轨迹规划方法可为自动驾驶公交车辆安全可靠运行提供一定的理论依据.

关键词：交通工程公交车辆安全轨迹港湾式停靠站自动驾驶五次多项式遗传算法