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有限理性条件下多层次轨道交通客流拥堵传播机理研究

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2206-2216页

作者：贾锦秀朱昌锋方劲皓王傑成琳娜何润田章超兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730070

多层次轨道交通系统通过融合不同制式轨道交通,实现了运输能力的灵活配置和互补,但也增加了客流拥堵传播的不确定性,极易出现客流拥堵的跨层级传播。在分析乘客出行有限理性选择行为的基础上,通过引入心理账户理论,建立了广义出行时间... 详细信息

多层次轨道交通系统通过融合不同制式轨道交通,实现了运输能力的灵活配置和互补,但也增加了客流拥堵传播的不确定性,极易出现客流拥堵的跨层级传播。在分析乘客出行有限理性选择行为的基础上,通过引入心理账户理论,建立了广义出行时间账户和拥堵程度账户,并利用改进的价值函数与决策权重函数,刻画了乘客出行路径的综合交易效用。通过考虑出行方式与出行路径双因素,建立了基于巢式Logit-心理账户-累积前景理论(Nested Logit-mental Accountingcumulative Prospect Theory, NL-MA-CPT)的乘客出行方式选择预测模型。在此基础上,通过引入改进的易感-感染-恢复(Upgraded Susceptible-infected-recovered, USIR)模型,提出了考虑乘客选择行为的多层次轨道交通客流拥堵传播模型,并刻画了有限理性条件下的传播速率和恢复速率。最后,以北京市多层次轨道交通为例,验证模型的有效性,并通过灵敏度分析,揭示相关关键因素对拥堵传播的影响机理。研究结果表明:多层次轨道交通网络客流拥堵传播具有显著的波动性和收敛性特征,而传播速率和恢复速率直接影响拥堵传播的强度及影响范围,且随着网络层数的增加,乘客出行选择决策的有限理性特征对拥堵传播的影响更加显著。本研究可为运营企业制定客流拥堵控制策略提供一定的理论参考依据。

关键词：多层次轨道交通客流拥堵传播有限理性累积前景理论心理账户理论 USIR模型

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公交辅助无人机的城市物流配送模式研究

计算机工程与应用 2024年第7期60卷 335-343页

作者：彭勇任志重庆交通大学交通运输学院重庆400074

电子商务迅猛发展倒逼物流行业不断转型升级,针对各地政府鼓励公共交通发展,倡导绿色低碳的物流配送方式,研究了一种公交辅助无人机的配送模式。对问题做出说明后,构建了以配送成本最小的数学模型,并设计了智能通用变邻域搜索算法对问... 详细信息

电子商务迅猛发展倒逼物流行业不断转型升级,针对各地政府鼓励公共交通发展,倡导绿色低碳的物流配送方式,研究了一种公交辅助无人机的配送模式。对问题做出说明后,构建了以配送成本最小的数学模型,并设计了智能通用变邻域搜索算法对问题求解,同时为提高算法求解效率,引入K-means分簇与贪婪算法生成初始解。针对不同规模算例,进行多种局部搜索策略、多种算法对比实验,验证了算法有效性;选取标准CVRP算例,将单卡车配送、卡车无人机协同配送与公交辅助无人机配送模式进行对比,证明其成本、时间优势;选取北京快速公交2号线及周边客户点,通过改变公交站点间距、发车间隔做出敏感度分析,实验结果证明增大站点间距的影响大于发车间隔的改变。

关键词：城市物流公交辅助无人机智能通用变邻域搜索路径优化

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考虑动车组接续的区域城际网运行图加线模型

铁道学报 2024年第1期46卷 13-21页

作者：曲云腾姚向明赵鹏赵雅峰邹庆茹北京交通大学交通运输学院北京100044 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 中国铁路设计集团有限公司交通运输规划研究院天津300308 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

加线是运行图调图阶段常用的技术,加线时若能协同考虑动车组周转接续对降低动车组运用成本、提高行车组织效率具有重要意义。以区域城际高速铁路网络化运营为背景,以对既有运行图调整幅度最小化、动车组周转接续数量最大化为目标,考虑... 详细信息

加线是运行图调图阶段常用的技术,加线时若能协同考虑动车组周转接续对降低动车组运用成本、提高行车组织效率具有重要意义。以区域城际高速铁路网络化运营为背景,以对既有运行图调整幅度最小化、动车组周转接续数量最大化为目标,考虑行车安全、接发车能力、动车组周转接续等约束,构建考虑动车组周转接续的多线路运行图协同加线优化模型;基于ε约束法处理多目标优化问题,设计滚动时域算法以提高模型求解效率。最后,选取宁杭高速铁路、沪昆高速铁路、京沪高速铁路组成的区域城际网进行案例分析,结果表明所构建方法能够实现运行图加线与车底运用的协同优化,相比既有单线加线模式,动车组平均利用率提高9.7%。该研究能够为运行图调整提供方法支持,提高调图质量与效率。

关键词：运行图加线多目标优化区域城际网动车组接续网络化运营

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地铁潮汐客流下变编组列车不成对运行图优化

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2183-2193页

作者：苏子贞陈绍宽杨安安王卓明玮北京交通大学交通运输部综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 北京交通大学中国综合交通研究中心北京100044 北京市智慧交通发展中心北京100161

方向不均衡分布的潮汐客流在大城市的地铁系统中较为常见,新兴的变编组技术为应对潮汐客流提供了新方法。为解决潮汐客流下客流需求与运力难以匹配的问题,针对布置双端车辆段的双向线路,考虑车底在线路两端折返线进行在线解编联挂作业,... 详细信息

方向不均衡分布的潮汐客流在大城市的地铁系统中较为常见,新兴的变编组技术为应对潮汐客流提供了新方法。为解决潮汐客流下客流需求与运力难以匹配的问题,针对布置双端车辆段的双向线路,考虑车底在线路两端折返线进行在线解编联挂作业,协调列车时刻表、编组方案与车底周转计划,编制变编组下列车不成对运行图。从列车到发时刻、客流、车底周转和折返线占用4个方面设置约束,以最小化乘客和企业总成本与出入段作业接续占比加权和为目标,构建变编组下的不成对运行图优化模型。综合运用变邻域搜索算法和贪心算法对模型进行求解,前者更新运行图中的车次到发时刻和车底编组,后者求解对应的车底周转计划。为验证模型有效性,对具有潮汐客流特征的北京地铁八通线一期工程线路进行案例分析。研究结果表明:早高峰时段列车解编、联挂作业分别主要发生在大、小客流方向终点站;变编组较单一大编组和多编组分别降低了8.28%和4.82%的乘客和企业双方总成本,在保证服务质量的同时节约了走行车公里和运用车数;变编组较多编组减少了26.02%的出入段作业接续占比和20.51%的车底出入段作业次数,通过在线解编联挂作业有效减少了编组类型对车底接续的影响,提高了车辆利用率。研究成果可为列车编组方案的选择和变编组的运营组织提供依据。

关键词：地铁潮汐客流变编组不成对运行图车底周转

接管场景驱动下非驾驶任务对驾驶人视觉与生理特征的影响

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交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 290-298页

作者：张磊彭金栓陈晓利重庆交通大学交通运输学院重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

为研究驾驶人在接管车辆控制权过程中视觉与生理特征的变化规律,本文构建面向城市道路与高速公路工况下的6类接管场景,开展模拟驾驶试验,提取视觉特征、心电特征、皮电特征等维度的参数,利用双因素方差分析确定影响驾驶人状态参数的因... 详细信息

为研究驾驶人在接管车辆控制权过程中视觉与生理特征的变化规律,本文构建面向城市道路与高速公路工况下的6类接管场景,开展模拟驾驶试验,提取视觉特征、心电特征、皮电特征等维度的参数,利用双因素方差分析确定影响驾驶人状态参数的因素。研究结果表明:接管场景类型和非驾驶任务对驾驶人瞳孔面积变化率、注视熵、兴趣区域注视概率、心率增长率、心率变异性、皮电增长率等具有显著影响(p 市道路工况下,驾驶人瞳孔面积变化率(M=26.91,SD=10.17)高于高速公路(M=21.32, SD=7.69);认知分心状态的注视熵(M=3.84, SD=1.53)小于基线状态(M=4.46, SD=1.87)且视觉搜索范围显著减少(p <0.05);与基线和认知分心状态相比,复合分心状态下驾驶人心率增长率提高了34.69%,而心率变异性则降低了10.55%;此外,在复合分心状态下,驾驶人皮电增长率最高,较另外两类非驾驶任务状态高出82.43%。研究结果可为驾驶人接管绩效的评估与提升,自动驾驶人机交互方式的优化等提供重要参考。

关键词：智能交通接管特征双因素方差分析接管场景视觉特征生理特征

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起伏道路条件下无人车纵向速度控制方法研究

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 43-52页

作者：李建市徐友春齐尧谢德胜李华陆军军事交通学院军事交通运输研究所天津300161

为提升无人车在起伏道路条件下速度控制的准确性,本文提出一种对目标轨迹上的道路坡度进行预瞄检测的方法。首先,通过实验测定车辆速度控制系统响应延迟参数,确定预瞄时间;然后,以直径为车辆宽度的圆存储激光雷达点云,根据预瞄时间、车... 详细信息

为提升无人车在起伏道路条件下速度控制的准确性,本文提出一种对目标轨迹上的道路坡度进行预瞄检测的方法。首先,通过实验测定车辆速度控制系统响应延迟参数,确定预瞄时间;然后,以直径为车辆宽度的圆存储激光雷达点云,根据预瞄时间、车辆速度、激光雷达的检测盲区和目标轨迹的长度确定存储点云圆的数量和圆心坐标;随后,根据圆心与车辆前轴中心的欧式距离和预瞄时间以及车速对存储点云的圆进行动态更新和提取,采用三角函数法计算预瞄区域内的路面相对于车身姿态的坡度;最后,与惯性导航系统提供的车身俯仰角叠加得到预瞄区域内路面的绝对坡度。实验结果表明,本文提出的道路坡度预瞄检测方法能够提升无人车在起伏道路条件下速度控制的准确性。就无人车在上坡过程中最低速度分析,与忽略道路坡度的控制方法和采用惯导提供的俯仰角作为道路坡度的方法相比,在通过4°坡道时,速度控制的准确率分别提升了5.9%和2.5%,在通过16°坡道时,速度控制的准确率分别提升了85%和17.5%。

关键词：智能交通速度控制准确性坡度预瞄检测无人车起伏道路

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双分支特征自适应融合的车道线检测方法

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：邓天民谢鹏飞余洋陈月田重庆交通大学交通运输学院

为解决深浅层特征直接融合易导致的特征腐蚀与淹没问题，实现复杂环境车道线精准检测，本文提出了双分支特征自适应融合的车道线检测方法。首先，该方法设计了双分支特征提取网络，提升了复杂环境车道线特征提取能力，减少了空间细节信... 详细信息

为解决深浅层特征直接融合易导致的特征腐蚀与淹没问题，实现复杂环境车道线精准检测，本文提出了双分支特征自适应融合的车道线检测方法。首先，该方法设计了双分支特征提取网络，提升了复杂环境车道线特征提取能力，减少了空间细节信息损失；其次，构建了特征自适应融合模块，利用通道注意力与自注意力引导特征选择与融合，自适应地调整融合过程，优化特征图的通道与空间语义信息；此外，改进的并行混合金字塔池化模块更符合道路细长、大跨度特性，多方向捕获远程上下文关系；最后，本文方法在Tusimple、CULane和Curvelanes数据集进行了实验测试，F1分别达到了96.93%、76.48%和83.21%，实验结果表明，本文方法能有效地应对遮挡、阴影等复杂场景车道线检测任务，其性能相对于主流分割类车道线检测方法有着显著提升。

关键词：计算机应用车道线检测特征自适应融合通道注意力自注意力金字塔池化

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基于自适应复合卷积的航拍小目标检测算法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：邓天民余洋陈月田谢鹏飞重庆交通大学交通运输学院

针对航拍图像中小目标的比例较高且特征提取效果差等问题，提出一种在精度和存储资源消耗上相对平衡的航拍小目标检测算法。提出一种轻量化自适应复合卷积模块（LACC），加强对细粒度特征的提取能力，并摒弃背景信息达到自适应调节有效... 详细信息

针对航拍图像中小目标的比例较高且特征提取效果差等问题，提出一种在精度和存储资源消耗上相对平衡的航拍小目标检测算法。提出一种轻量化自适应复合卷积模块（LACC），加强对细粒度特征的提取能力，并摒弃背景信息达到自适应调节有效特征的输出；基于LACC设计一种多尺度特征融合网络，进一步降低小目标漏检率；使用空间上下文金字塔（SCP）的子分支替代空间金字塔池化（SPPF）模块，减少信息混淆与冗余的同时还能适应小目标检测场景；构建一种WiseIou-V3-NMS非极大值抑制算法，考虑检测框具有对象但被删除的情况，使其有效提高网络对遮挡重叠目标检测定位能力；提出轻量化共享卷积GN检测头，保持对多尺度特征信息敏感的同时减少参数量及模型大小。在VisDrone公开数据集上，所提算法的平均均值精度(MAP0.5)为46.6%，相比于基线算法提升7.7%，网络参数量减少21.6%，模型大小减少18.7%。

关键词：航拍图像小目标检测 YOLOv8 特征融合细粒度特征

山地城市道路交通碳排放影响因素非线性关系模型

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交通运输系统工程与信息 2024年第05期 237-245页

作者：陈坚陈嘉果陈琦刘柯良代雪杨重庆交通大学交通运输学院

为定量测度山地城市道路交通碳排放量及其影响因素的作用大小，本文运用车载移动监测设备采集小汽车不同时空下的碳排放量，结合山地城市道路交通特征，选取汽车发动机特性、驾驶特性和道路交通环境这3个维度的8个变量作为解释变量。基... 详细信息

为定量测度山地城市道路交通碳排放量及其影响因素的作用大小，本文运用车载移动监测设备采集小汽车不同时空下的碳排放量，结合山地城市道路交通特征，选取汽车发动机特性、驾驶特性和道路交通环境这3个维度的8个变量作为解释变量。基于随机森林回归模型，构建山地城市道路交通碳排放影响因素解析模型，运用部分依赖函数量化各影响因素对碳排放的非线性关系和交互影响，并进行多模型对比分析。研究结果表明：随机森林回归模型拟合优度为74.3%，预测精度较高，优于多元线性回归、支持向量机和长短期记忆网络（LSTM）模型；从影响贡献上看，速度（25.97%）和排气筒温度（23.73%）是影响碳排放因子最重要的因素；速度和高程变化对碳排放因子的非线性作用显著，其中速度的阈值在58 km·h-1，高程变化的阈值在0.10 m，应优化山地城市立交、陡坡等复杂交通构造物，减少车辆速度波动区间；低速行驶与其余因素存在正向的交互作用。研究结果可结合道路交通量及路况信息动态测算道路交通碳排放，为交通管理策略设计提供决策依据。

关键词：城市交通碳排放 PEMS 随机森林非线性关系