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面向交通强国建设的交通运输类专业运筹学课程设计

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中文科技期刊数据库（文摘版）教育 2025年第1期 009-012页

作者：周雨阳李世堃李同飞杨松坡何佳北京市交通工程重点实验室北京工业大学北京100124 北京工业大学北京市城市交通运行保障工程技术研究中心北京100124

在交通强国战略深入实施的背景下,面对交通运输行业日益增长的复杂性、智能化与高效化需求,高等院校运筹学课程的传统教学模式与内容面临着前所未有的挑战与机遇。本文旨在探讨如何结合交通强国建设的实际需求,对运筹学课程教学设计、... 详细信息

在交通强国战略深入实施的背景下,面对交通运输行业日益增长的复杂性、智能化与高效化需求,高等院校运筹学课程的传统教学模式与内容面临着前所未有的挑战与机遇。本文旨在探讨如何结合交通强国建设的实际需求,对运筹学课程教学设计、课程思政、考核方式进行教学创新改革,以培养适应新时代交通运输领域高质量发展需求的高素质专业人才。

关键词：运筹学交通强国教学设计

高速公路路面性能长期变化趋势与规律研究——以北京市为例

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市政技术 2025年第03期 80-86页

作者：刘雨真张金喜孔祥杰崔亚萍北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京工业大学北京市城市交通运行保障工程技术研究中心北京市首都公路发展集团有限公司北京奥科瑞检测技术开发有限公司

我国在历经40余年建成庞大的高速公路网的过程中，积累了大量的路面养护与维修数据。为进一步指导高速公路的养护与维修工作，亟需基于该数据对高速公路路面长期性能的演变规律进行分析。通过收集北京市2008—2023年高速公路建设、养护... 详细信息

我国在历经40余年建成庞大的高速公路网的过程中，积累了大量的路面养护与维修数据。为进一步指导高速公路的养护与维修工作，亟需基于该数据对高速公路路面长期性能的演变规律进行分析。通过收集北京市2008—2023年高速公路建设、养护、路面性能等数据，分析了长时间跨度内高速公路建设和运营的特点、路面性能整体变化趋势和大修养护的长期效果与特点。结果表明：经历过大修的路面性能衰变速率更快，长期性能低于新建路面；大修不能使道路在使用过程中产生的损坏得到完全恢复，对路面深层结构的修复效果有待提升；利用回归分析方法建立了考虑不同养护历史的PCI预测模型，决定系数R2达0.8以上，准确性较高；新建路面和大修路面的路面性能衰变趋势不同，反映出二者具有本质性差异，即路面大修并不能完全恢复道路路面性能。研究结果可为北京市高速公路的养护与管理工作提供一定的参考，并可为其他城市提供借鉴。

关键词：高速公路路面性能路面养护回归分析预测模型

数据驱动的未知线性离散系统双模模型预测控制

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控制与决策 2025年第3期40卷 813-821页

作者：刘鑫严爱军北京工业大学信息科学技术学院数字社区教育部工程研究中心城市轨道交通北京实验室

针对模型参数未知的线性离散系统,提出一种数据驱动的双模模型预测控制方法,无需预先对系统进行建模,能够实现在约束条件下对目标设定点的最优跟踪控制.首先,根据有限的系统历史运行数据预测系统未来一段时间的运行轨迹,并在代价函数中... 详细信息

针对模型参数未知的线性离散系统,提出一种数据驱动的双模模型预测控制方法,无需预先对系统进行建模,能够实现在约束条件下对目标设定点的最优跟踪控制.首先,根据有限的系统历史运行数据预测系统未来一段时间的运行轨迹,并在代价函数中加入实时优化的人工平衡点,通过在线求解滚动优化问题来获得控制输入,进而平稳地驱动系统进入一个控制不变集内;然后,在控制不变集内,基于系统历史运行数据,采用策略迭代的方法求解动态反馈控制器,同时可得到静态前馈控制器,实现驱动系统收敛至平衡点的局部最优跟踪控制;最后,验证所提出方法的稳定性,并将其应用于一个线性化的四容水箱系统.实验结果表明,所提出方法有效可行,具有更小的超调量和更好的收敛性能.

关键词：模型预测控制线性离散系统约束系统数据驱动最优控制稳定性分析

电液伺服系统动态柔性变结构比例微分复合控制研究

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液压与气动 2025年第1期49卷 20-29页

作者：王晓晶王小龙高汶韬冯亚铭北京建筑大学城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室北京100044 北京建筑大学北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044 哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对摩擦干扰等不确定非线性因素对连续旋转电液伺服系统控制性能的影响,建立了马达系统模型及其摩擦力矩模型。采用改进麻雀搜寻算法进行比例微分控制器参数调优,确定了一种基于摩擦前馈补偿的简化动态柔性变结构比例微分复合控制策略... 详细信息

针对摩擦干扰等不确定非线性因素对连续旋转电液伺服系统控制性能的影响,建立了马达系统模型及其摩擦力矩模型。采用改进麻雀搜寻算法进行比例微分控制器参数调优,确定了一种基于摩擦前馈补偿的简化动态柔性变结构比例微分复合控制策略。该控制器提高了超低速和高频响应性能,系统频率响应达到了11 Hz。在工业计算机系统上利用C++Builder编程的可视化界面对实验结果与仿真进行对比,验证了控制效果。尽管实验中的控制性能相较于仿真略有下降,尤其是在高频情况下,但系统仍表现出较好的控制精度。研究结果为连续旋转电液伺服马达的控制提供了理论和实验依据。

关键词：连续回转电液伺服马达摩擦力矩模型动态柔性变结构控制

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基于无人机巡检的铁路隧道口墙体裂缝智能检测技术研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：吴克烽许贵阳白堂博北京建筑大学机电与车辆工程学院北京建筑大学城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室

铁路隧道口墙体裂缝检测技术是铁路运行安全的重要保障，针对人工巡检周期长、准确性低等问题，提出一种基于无人机巡检的铁路隧道口墙体裂缝检测方法，通过无人机搭载高清相机获取铁路隧道口高清影像数据，对采集到的图像数据进行预处... 详细信息

铁路隧道口墙体裂缝检测技术是铁路运行安全的重要保障，针对人工巡检周期长、准确性低等问题，提出一种基于无人机巡检的铁路隧道口墙体裂缝检测方法，通过无人机搭载高清相机获取铁路隧道口高清影像数据，对采集到的图像数据进行预处理得到隧道口墙体的图像；利用图像标注软件对隧道口墙体裂缝进行标注，构建墙体裂缝训练数据集；根据隧道口墙体裂缝特征，改进YOLOv8目标检测模型，引入感受野注意力卷积（Receptive Field Attention Convolution，RFAConv）构建全新的C2f＿RFA模块，提高模型对裂缝所在区域的关注度，使用BiFPN替换原有的特征融合网络，提高模型对不同尺度目标的检测精度，使用EIoU损失函数最小化目标边界框和真实边界框的高度和宽度差异，提高模型的检准率。经实际隧道口检测试验，结果表明：改进后的模型裂缝检测的准确率和召回率达到了94.5%和94.2%，能够较好的利用无人机巡检采集的隧道口墙体图像数据，实现对隧道口墙体裂缝进行检测。

关键词：铁路隧道无人机巡检裂缝检测 YOLOv8 感受野注意力

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互通立交匝道运行速度预测模型

交通运输系统工程与信息 2015年第1期15卷 93-99页

作者：张智勇郝晓云吴文斌王东北京工业大学北京市城市交通运行保障工程技术研究中心北京100124 北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124

匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路.本文以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订正交实验方案,运用车载高精度GPS... 详细信息

匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路.本文以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订正交实验方案,运用车载高精度GPS设备,采集了北京市4座互通式立交共14条匝道车辆连续运行速度数据.根据其中10条匝道的数据,按照车辆在互通立交匝道上的运行速度特性将匝道分为三段:减速段、匀速段、加速段,构建互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并使用另外4条匝道的实测数据对预测模型进行验证.结果表明,模型预测值的相对误差在5%以内,验证了模型的正确性.

关键词：交通工程运行速度互通立交匝道正交实验预测模型

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大底盘多塔地铁车辆段车致环境振动分析

交通运输工程学报 2025年

作者：赵密鹿成麟曹胜涛王维凝申家旭杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室清华珠三角研究院北京城安建设工程检测有限公司

为探究大底盘多塔结构形式的地铁车辆段在列车振动荷载作用下的振动响应规律，采用精细化数值分析模型与高效率分析技术，基于子结构方法将振动的产生和传播拆分为2个子结构；基于半构架列车荷载简化计算方法推导出半车模型轮轨力解析... 详细信息

为探究大底盘多塔结构形式的地铁车辆段在列车振动荷载作用下的振动响应规律，采用精细化数值分析模型与高效率分析技术，基于子结构方法将振动的产生和传播拆分为2个子结构；基于半构架列车荷载简化计算方法推导出半车模型轮轨力解析表达式，建立了轨道-土体-建筑系统精细化有限元模型，将轮轨力荷载施加于有限元模型以求解系统动力响应，并通过多图形处理器（GPU）异构并行显式算法实现了高效率分析；以某地铁车辆段为研究对象，结合现场实测数据验证了数值模拟的准确性；通过对比不同算法对同一模型的求解时长，验证了多GPU异构并行显式算法的高效性；在此基础上，重点分析了振动在运用库及其上盖建筑中的传播规律。分析结果表明：在运用库内，列车运行产生的振动以中低频为主，源强的优势频段集中在10～50 Hz，峰值频率在30 Hz附近；库柱脚的振级随水平振源距的增加线性衰减，但由于边柱相对于其他柱受到结构整体的约束作用最小，库最外侧边柱上的振动响应有所增大；由于列车直接在结构底层的立柱间通行，振动传播路径短，衰减效果弱，上盖建筑的振动频谱丰富，楼板振动的优势频段集中在20.0～31.5 Hz；上盖建筑楼板在低频时呈现出整体振动的规律，跨中最大Z振级在靠近顶层时最大，楼板振动强度受其自振频率和源强频谱特性的共同影响，位于源强振动优势频段的范围越多，越容易产生共振现象。

关键词：轨道交通环境振动子结构法列车荷载快捷建模多GPU异构并行显式算法振动分布

基于驾驶人视认特性的可变情报板文字信息优化

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公路交通科技 2020年第9期37卷 113-119页

作者：徐昶荣建伍毅平彭志彪北京工业大学北京市城市交通运行保障工程技术研究中心北京100124

可变情报板是传播道路实时路况信息的重要交通设施,但版面文字信息量过载和信息结构不规范导致视认性降低等问题仍然存在。根据已有可变情报板文字信息显示规范和应用现状,将文字信息内容分为状况、突发性事件及计划性事件3种。通过招... 详细信息

可变情报板是传播道路实时路况信息的重要交通设施,但版面文字信息量过载和信息结构不规范导致视认性降低等问题仍然存在。根据已有可变情报板文字信息显示规范和应用现状,将文字信息内容分为状况、突发性事件及计划性事件3种。通过招募45名驾驶人开展静态认知试验,研究了基于驾驶人视认特性数据的可变情报板文字信息优化问题。首先,通过静态认知试验采集了驾驶人视认特性。其次,构建了文字字数与视认时间的关系模型。然后,利用统计假设检验明确了文字字数对视认时间、判断时间及理解错误率的影响,逐步确定了可变情报板推荐文字字数。最后,通过视认时间及理解错误率,确定了不同内容文字信息单元阈值及推荐信息组合结构。结果表明:驾驶人视认时间及判断时间均随文字数量和信息单元数量增加而显著增长;理解错误率随文字字数增加而显著增加。综合考虑驾驶人视认时间、判断时间、理解错误率及主观偏好,建议可变情报板文字信息阈值范围介于12至16个字。状况信息上限为3个单元,宜由位置、状况及诱导信息构成。突发性事件信息上限为3个单元,宜由位置、事件及诱导信息构成。计划性事件信息上限为2个单元,宜由位置及事件构成。

关键词：城市交通信息阈值静态认知试验可变情报板视认特性

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不同情景下自动驾驶接管行为的影响特征

中国公路学报 2022年第9期35卷 195-214页

作者：赵晓华陈浩林李振龙李海舰巩建国付强北京工业大学北京市城市交通运行保障工程技术研究中心北京100124 北京工业大学城市交通学院北京100124 公安部道路交通安全研究中心北京100062

为探究不同情景下自动驾驶接管行为的影响特征,面向驾驶人、自动驾驶车辆、交通环境等内容提出自动驾驶测试研究框架。基于驾驶模拟技术开发自动驾驶测试平台,通过案例验证其有效性,为自动驾驶相关技术的测试评估提供有力支撑。研究以... 详细信息

为探究不同情景下自动驾驶接管行为的影响特征,面向驾驶人、自动驾驶车辆、交通环境等内容提出自动驾驶测试研究框架。基于驾驶模拟技术开发自动驾驶测试平台,通过案例验证其有效性,为自动驾驶相关技术的测试评估提供有力支撑。研究以接管场景、接管请求时间、驾驶次任务、交通流为要素设计18个高速公路接管情景,邀请被试开展驾驶模拟试验测试。从主观维度探究驾驶人对自动驾驶的适应性差异,从客观维度构建广义线性混合效应模型,研究驾驶人属性因素(性别、年龄、驾龄)和接管情景因素(接管场景、接管请求时间、驾驶次任务)的主效应及其交互作用对接管行为的影响。统计分析结果表明:(1)性别因素对自动驾驶的信任度和状态感知度有统计学差异,男性对自动驾驶的适应性高于女性;(2)驾驶人的年龄和驾龄因素对试验前和试验后的技术接受度具有显著影响,对技术信任度和状态感知度具有统计学差异,中年人和老年人、中驾龄和高驾龄人群的适应性相对较高;(3)不同因素水平对应的接管成功率、正确率和第一操纵行为不同。广义线性混合效应模型结果表明:(1)接管情景因素及其交互作用对接管行为指标具有显著影响;(2)模型中引入驾驶人属性因素,发现与接管情景因素存在交互效用。研究基于驾驶模拟技术开发自动驾驶测试平台的方法具有一定的推广性,研究结果可为深度挖掘自动驾驶接管行为影响因素及其作用机理奠定基础。

关键词：交通工程自动驾驶广义线性混合效用模型接管行为影响因素驾驶模拟技术

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