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城市道路交通承载力研究综述

交通运输系统工程与信息 2022年第6期22卷 15-25页

作者：李小静王花兰范媛媛傅忠宁兰州交通大学交通运输学院兰州730070

多年来,广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标,交通承载力向上与城市交通规划,向下与机动车需求管理融合,可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时... 详细信息

多年来,广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标,交通承载力向上与城市交通规划,向下与机动车需求管理融合,可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时空网络中,一定的资源和环境约束条件下,城市道路交通承载力就是道路网络或基础设施现有或未来的承载状态,即交通资源达到最优配置、交通环境稳定时,道路交通设施单元或系统的承载能力或阈值。本文通过系统梳理城市道路交通承载力的国内外研究现状,从基础理论、量化研究方法和实践应用这3方面提出存在问题和发展建议。现有城市道路交通承载力研究存在理论体系不完善,评价量化方法有效性难以保证,评价指标选取缺少标准化,复杂系统承载力缺乏综合的内外部耦合协调分析,以及应用技术方法落后等问题。首先,未来可以建立较完善的交通承载力理论体系;其次,标准化评价指标,建立有效评价模型和耦合协调模型,研究交通系统内外部的耦合协调机制,提出协同优化策略;最后,改进应用技术方法,拓展自身及交叉领域应用。为城市道路交通承载力研究提供理论保障,为促进我国交通可持续文明发展建设进程提供有力支撑。

关键词：城市交通交通承载力交通资源环境评价模型耦合协调可持续发展

基于演化博弈的政府鼓励条件下共享停车行为分析

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交通运输系统工程与信息 2022年第1期22卷 163-170页

作者：贾富强李引珍杨信丰马昌喜代存杰兰州交通大学交通运输学院兰州730070

为研究在政府鼓励措施下出行者和车位拥有者参与共享停车时的策略对共享停车匹配结果的影响,建立出行者和车位拥有者演化博弈模型并进行演化稳定状态分析,结合仿真说明不同收益和成本及策略选择对共享停车的影响。研究结果表明:在政府... 详细信息

为研究在政府鼓励措施下出行者和车位拥有者参与共享停车时的策略对共享停车匹配结果的影响,建立出行者和车位拥有者演化博弈模型并进行演化稳定状态分析,结合仿真说明不同收益和成本及策略选择对共享停车的影响。研究结果表明:在政府鼓励措施下双方演化博弈中出行者和车位拥有者均能通过不断学习最终演化至稳定均衡状态,但演化速率和演化波动性受双方收益制约;通过分析发现,想要演化至(使用,共享)状态则需要较高初始比例,可以通过提高收益和减少成本等措施诱导出行者和车位拥有者使用共享停车,同时在初始比例较高时收益分配比例对演化过程也有较大影响。研究发现,当共享平台给出合理收益和支出费用时,政府鼓励政策对共享停车发展起促进作用。

关键词：城市交通共享停车演化博弈复制者动态演化稳定性

突发事件下考虑旅客时间价值的列车开行方案研究

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铁道科学与工程学报 2023年第5期20卷 1598-1610页

作者：刘佳伟杨信丰马艺轩兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730070

突发事件对铁路旅客出行及运输组织造成了极大的影响,且突发事件下旅客出行选择行为与正常情况有明显的差异。为此,分析突发事件下旅客的出行方式选择行为,利用轨道交通综合网络间的相依特性,研究旅客列车的开行问题,以减轻突发事件对... 详细信息

突发事件对铁路旅客出行及运输组织造成了极大的影响,且突发事件下旅客出行选择行为与正常情况有明显的差异。为此,分析突发事件下旅客的出行方式选择行为,利用轨道交通综合网络间的相依特性,研究旅客列车的开行问题,以减轻突发事件对旅客运输组织的影响。首先,分不同支付能力从经济性、快速性、舒适性、方便性及安全性等方面研究旅客广义出行费用。其次,针对突发事件下列车开行方案的编制问题,提出以旅客广义出行费用最小及铁路部门运输成本最低为优化目标,以线路通过能力、满载率、车组数量及铁路旅客服务率等为约束条件的多目标规划模型。进而,根据模型特点设计带精英策略的非支配排序遗传算法,并结合考虑旅客时间价值优先级的Logit客流分配策略对模型进行求解。最后,利用算例对模型和算法的有效性进行分析,研究结果表明:突发事件下基于旅客时间价值的广义出行费用进行开行方案动态调整可有效提高铁路旅客服务率。突发事件下考虑旅客时间价值的列车开行方案模型可有效满足突发事件下旅客出行需求,降低突发事件下铁路部门运输成本;问题的研究有助于降低突发事件的影响程度,可为提高突发事件下的应急保障水平提供依据。

关键词：突发事件开行方案时间价值广义出行费用多目标规划非支配排序遗传算法

多类时延下复杂混合交通流基本图与稳定性分析

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计算机工程与应用 2024年

作者：赵尚飞杜文举兰州交通大学交通运输学院

针对由人工驾驶车辆（Human-Driven Vehicle， HDV）、网联人工驾驶车辆（Connected Human-Driven Vehicle， CHV）、自动驾驶车辆（Autonomous Vehicle， AV）和网联自动驾驶车辆（Connected Autonomous Vehicle， CAV）四种类型车辆构成的复杂混合交通流，同时考虑驾驶员反应时延、车辆通讯时延以及传感器量测时延对复杂混合交通流稳定性的影响，构建了考虑多类时延的复杂混合交通流基本图与稳定性模型。首先，对复杂混合交通流中不同跟驰类型的比例与其时延的取值进行了分析，同时对同质流与复杂混合交通流基本图模型分别进行了推导与解析。其次，理论推导出了考虑多类时延的复杂混合交通流稳定性条件，并详细解析了不同CHV与CAV 渗透率下复杂混合交通流的稳定性。最后，设计了Matlab数值仿真试验，详细分析了驾驶员反应时延、车辆通讯时延以及传感器量测时延对复杂混合交通流稳定性的影响。结果表明:（1）智能网联车辆渗透率的提高能够有效提高复杂混合交通流的通行能力与稳定性，同比网联人工驾驶车辆提升幅度要大;（2）在CAV渗透率高于0.6的情况下，复杂混合交通流迅速达到稳定状态;（3）各类时延对复杂混合交通流的稳定性均具有消极影响，其中驾驶员反应时延对复杂混合交通流的稳定性影响最大，而传感器量测时延对其稳定性的影响最小，车辆通讯时延对其稳定性的影响处于二者之间。

关键词：智能交通基本图与稳定性跟驰模型复杂混合交通流多类时延

道路交通排放对周边环境影响的分析——以兰州市安宁区学府路为例

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环境工程技术学报 2024年

作者：张启阳王花兰聂挺李若菡兰州交通大学交通运输学院

探究城市道路中机动车污染物的排放对周边环境的影响，对环境治理有着至关重要的作用。学者们通过分析污染物的影响因素，来建立排放模型。本文根据研究尺度的不同，将应用较广泛的模型进行划分，并对模型原理、应用及存在不足等方面进... 详细信息

探究城市道路中机动车污染物的排放对周边环境的影响，对环境治理有着至关重要的作用。学者们通过分析污染物的影响因素，来建立排放模型。本文根据研究尺度的不同，将应用较广泛的模型进行划分，并对模型原理、应用及存在不足等方面进行归纳和总结。最后选取COPERT模型计算了兰州市学府路工作日内主要大气污染物排放量，并用ANSYS软件模拟了道路交通排放对学府路周边环境的影响。结果表明：学府路工作日内4项主要大气污染物NO2、CO、PM2.5、PM10排放量分别为67.7、269.1、15.1和22.8 t。数量占10.0%的轻型货车排放贡献较大，分别占机动车NO2和PM排放总量的50.5%和69.1%。通过模拟值与实测值的对比发现，COPERT模型对于中观尺度的研究具有较好的支撑。道路交通微环境污染问题有待控制。

关键词： COPERT模型大气污染物道路交通微环境排放扩散模拟机动车

“一带一路”沿线省域交通碳排放影响因素时空异质性

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环境科学 2023年

作者：赵红星石璟晶何瑞春马昌喜兰州交通大学交通运输学院

选取“一带一路”沿线17个省(自治区、直辖市)行政单位作为基本空间单元，核算2000～2021年“一带一路”沿线省域交通碳排放，在利用空间自相关法分析交通碳排放时空分异特征的基础上，结合固定效应回归模型和地理探测器探究交通碳排放... 详细信息

选取“一带一路”沿线17个省(自治区、直辖市)行政单位作为基本空间单元，核算2000～2021年“一带一路”沿线省域交通碳排放，在利用空间自相关法分析交通碳排放时空分异特征的基础上，结合固定效应回归模型和地理探测器探究交通碳排放影响因素的时空异质性。研究发现：①“一带一路”沿线省域交通碳排放具有显著的空间正相关性，整体呈上升趋势。并且交通碳排放高低值聚类演变在空间上呈现出两极分化的特征，高值聚类区主要分布在开放先行区，低值聚类区主要分布在丝路核心区。②对外开放水平和机动车保有量是交通碳排放的正向驱动因素，能源强度、交通运输结构、行业发展规模和政府干预程度是交通碳排放的负向驱动因素。③能源强度和交通运输结构是交通碳排放空间分异的主要驱动因子，且多数因子在与其他因子空间叠加后会产生非线性增强作用，即驱动因素之间存在较强的协同性。结果表明“一带一路”沿线省域交通碳排放受周边地区影响且影响程度不断加强，同时交通碳排放关键驱动因素之间存在协同作用。因此建议“一带一路”沿线省域充分考虑交通碳排放影响因素的时空异质性特征，制定差异化的交通碳减排政策。

关键词：交通碳排放时空异质性地理探测器影响因素 “一带一路”

包装件在非高斯随机载荷下响应特征分析方法研究

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振动与冲击 2023年第2期42卷 100-107,125页

作者：朱大鹏王浩然曹兴潇兰州交通大学交通运输学院兰州730070 兰州交通大学机电工程学院兰州730070

在运输过程中,包装件经常受到非高斯随机振动的作用,在进行包装系统优化时,经常需要重复确定包装件加速度响应的统计特征和振动可靠性,该研究提出一种高效准确确定非高斯随机振动条件下非线性包装件加速度响应统计特征的分析方法。采用... 详细信息

在运输过程中,包装件经常受到非高斯随机振动的作用,在进行包装系统优化时,经常需要重复确定包装件加速度响应的统计特征和振动可靠性,该研究提出一种高效准确确定非高斯随机振动条件下非线性包装件加速度响应统计特征的分析方法。采用非高斯Karhunen-Loeve展开将非高斯随机振动表示为非高斯随机变量的线性组合,用一阶泰勒展开估计包装件加速度响应,确定加速度响应的统计矩参数,根据包装件加速度响应的前四阶矩参数,应用鞍点估计法确定包装件加速度响应的概率密度函数(probability density function, PDF)和累积分布函数(cumulative distribution function, CDF)。由于采用随机变量的线性组合模拟非高斯随机振动激励,避免了随机变量非线性变换,采用一阶泰勒展开估计包装件加速度响应具有良好的准确性,鞍点估计法分析包装件加速度响应的PDF和CDF,避免了大量蒙特卡洛或拟蒙特卡洛分析,提高了分析效率。

关键词：非高斯随机振动包装件响应特征非高斯Karhunen-Loeve展开鞍点估计法

自适应UPEMD-MCKD轴承故障特征提取方法

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振动与冲击 2023年第3期42卷 83-91页

作者：宋宇博刘运航朱大鹏兰州交通大学机电技术研究所兰州730070 兰州交通大学交通运输学院兰州730070

为了准确提取强噪声背景下较微弱的轴承故障特征信息,结合均相经验模态分解(uniform phase empirical mode decomposition, UPEMD)和最大相关峭度解卷积方法(maximum correlated kurtosis deconvolution, MCKD)的优势,提出了一种自适应UPEMD-MCKD轴承故障特征提取方法。该方法将样本熵和峭度指标相结合构建最小熵峭比,采用遗传算法对最小熵峭比的最小值进行搜索,以确定移位数、滤波器长度和周期的最佳参数组合。经均相模态分解方法预处理的含噪信号通过相关性计算选取有效分量进行信号重构,重构信号借助最佳参数组合下的MCKD算法提取故障特征。内圈故障和外圈故障的实例分析表明,所提方法借助UPEMD的噪声抑制能力和最小熵峭比的参数组合寻优评价能力,能够从故障信号中有效的提取出微弱的故障特征。

关键词：强噪声滚动轴承均相经验模态分解(UPEMD) 遗传算法最大相关峭度解卷积(MCKD) 特征提取

中心修正投影结合IGWO-SVM的滚动轴承故障分类方法

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振动与冲击 2023年第24期42卷 267-275页

作者：刘运航宋宇博朱大鹏兰州交通大学机电技术研究所兰州730070 兰州交通大学交通运输学院兰州730070

针对滚动轴承故障分类中全局信息损失和模态识别精度低的问题,提出一种中心修正投影算法(center modified projection, CMP)结合改进的灰狼算法(improved grey wolf optimization, IGWO)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的... 详细信息

针对滚动轴承故障分类中全局信息损失和模态识别精度低的问题,提出一种中心修正投影算法(center modified projection, CMP)结合改进的灰狼算法(improved grey wolf optimization, IGWO)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的滚动轴承故障分类方法。首先,融合样本高维空间全局分布信息和样本局部信息提出CMP降维算法,利用CMP的信息保留能力,实现轴承信号特征矩阵降维;其次借助钟形收敛曲线不同阶段下降速度的差异性特点以及前进式搜索和包围式搜索模式优化灰狼算法收敛性能,并利用IGWO实现SVM参数的自主寻优;最后采用优化后的SVM进行轴承故障分类识别。该方法充分结合了CMP的特征信息保留能力和SVM的小样本分类性能,有效减弱特征冗余成分对诊断结果的影响。多组对比试验表明,所提方法能有效的去除冗余成分,较好的保留样本空间分布信息,具有较好的分类性能。

关键词：滚动轴承特征降维灰狼算法支持向量机(SVM) 故障分类