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基于全景视觉的无人船水面障碍物检测方法

计算机工程 2024年第2期50卷 113-121页

作者：周金涛高迪驹刘志全上海海事大学航运技术与控制工程交通运输行业重点实验室上海201306

无人船航行时水面障碍物检测因视角不足,导致漏检或误检,同时为满足无人船安全正常作业的需求,提出基于全景视觉的无人船水面障碍物目标检测方法。与传统的单目和双目视觉相比,全景视觉具有水平方向大视场监控的优点。基于多目全景视觉... 详细信息

无人船航行时水面障碍物检测因视角不足,导致漏检或误检,同时为满足无人船安全正常作业的需求,提出基于全景视觉的无人船水面障碍物目标检测方法。与传统的单目和双目视觉相比,全景视觉具有水平方向大视场监控的优点。基于多目全景视觉系统获得待拼接图像,在加速稳健特征(SURF)算法的基础上进行图像配准,引入k维树来构建数据索引,实现搜索空间级分类并进行快速匹配。通过M估计样本一致算法对匹配点进行优化,剔除误匹配点。对于图像融合中重叠区域出现的拼接缝隙或重影问题,设计一种基于圆弧函数的加权融合算法。提出改进的水面障碍物目标检测模型DS-YOLOv5s,将拼接好的全景图像作为训练好的模型作为输入,从而检测目标障碍物。实验结果表明,改进后的SURF算法与SURF算法相比特征点的匹配正确率提高11.47个百分点,在匹配时间上比SURF、RANSAC算法缩短5.83 s,DS-YOLOv5s模型的mAP@0.5达到95.7%,检测速度为51帧/s,符合实时目标检测标准。

关键词：全景视觉图像拼接无人船改进YOLOv5 目标检测

2023年世界城市轨道交通运营统计与分析综述

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都市快轨交通 2024年第1期37卷 1-9页

作者：韩宝明余怡然习喆孙亚洁鲁放李思苇李卓一黄思齐胡江枫桑雁翎赵韵熙北京交通大学交通运输学院北京100044 交通运输部综合交通运输大数据应用技术行业重点实验室北京100044 中国城市轨道交通协会北京100038 内蒙古财经大学呼和浩特010051

参考国际上较为通用的统计标准,将城市轨道交通分为地铁、轻轨和有轨电车三大类,对世界城轨交通运营现状进行统计。分析表明:截至2023年底,全球有79个国家和地区的563座城市开通了城市轨道交通系统,总里程超过43400.40 km,其中地铁、轻... 详细信息

参考国际上较为通用的统计标准,将城市轨道交通分为地铁、轻轨和有轨电车三大类,对世界城轨交通运营现状进行统计。分析表明:截至2023年底,全球有79个国家和地区的563座城市开通了城市轨道交通系统,总里程超过43400.40 km,其中地铁、轻轨、有轨电车分别占50.07%、10.69%和39.24%;中国(含港澳台)累计有66座城市开通运营轨道交通,运营里程达11900.29 km,其中中国内地运营里程11232.65 km。2022年,全球59个国家的183座城市地铁累计运送乘客586.52亿人次,平均负荷强度0.81万人次/(km·d),其中中国(含港澳台)地铁年客流量为212.51亿人次。我国城市轨道交通持续稳步发展,线网规模和客流规模继续居全球第一。统计国务院52号文件发布后的中国轨道交通的线网规模数据,预测低运量城市轨道交通系统将在中国内地有较好的发展前景,特别是中西部地区,以促进城市绿色、可持续发展。同时,根据疫情前后全球主要国家(地区)和城市的客流数据,预计中国内地客流量将在2024—2025年恢复至疫情前水平。

关键词：世界城市轨道交通线网规模客流量统计分析负荷强度客流规模

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路侧感知车辆轨迹数据的质量评估方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 56-72页

作者：雷财林赵聪娄刃暨育雄杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 浙江省交通运输科学研究院新一代人工智能技术交通运输行业研发中心浙江杭州310023

路侧传感器已大量部署在高速公路上,用来实时采集路段全样本车辆轨迹数据,为交通流全时空管控、微观驾驶行为分析等提供数据支持,但数据质量的快速评估一直是困扰行业管理部门的难题。现有的车辆轨迹数据评估方法大多存在操作复杂、维... 详细信息

路侧传感器已大量部署在高速公路上,用来实时采集路段全样本车辆轨迹数据,为交通流全时空管控、微观驾驶行为分析等提供数据支持,但数据质量的快速评估一直是困扰行业管理部门的难题。现有的车辆轨迹数据评估方法大多存在操作复杂、维度单一等问题,难以满足对动态交通流中实时产生的车辆轨迹数据的评价需求。为快速判别路侧毫米波雷达车辆轨迹数据的质量,文中通过挖掘数据自身信息提出了一种数据质量评价方法。首先,在分析实测轨迹数据典型问题的基础上,从轨迹完整性、一致性、准确性及有效性4个维度建立了9个二级评价指标;然后,基于CRITIC赋权法计算综合指标;最后,针对4种不同场景的3549条毫米波雷达实测轨迹进行了实证分析。结果表明,毫米波雷达的安装方式、型号等会显著影响车辆轨迹数据的质量,所提出的数据质量评价方法能够量化不同车辆轨迹数据的质量差异。文中研究结果可为路侧传感器采集数据性能衰变的短时监测及数据采集设备的选型提供支持,也可为车辆轨迹数据质量的提升提供方法参考。

关键词：智能交通路侧毫米波雷达车辆轨迹数据数据质量 CRITIC赋权法评价指标体系

基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法

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郑州大学学报（工学版） 2024年第3期45卷 46-54页

作者：田钊张乾钟赵轩陈斌佘维杨艳芳郑州大学网络空间安全学院河南郑州450001 郑州大学计算机与人工智能学院河南郑州450001 交通运输部科学研究院北京100029 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京100029

现有的城市居民出行调查周期较长,交通小区划分粒度粗糙,导致调查不能及时准确地获取居民出行信息。针对该问题,提出了一种基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法。首先,针对信令数据中的两种复杂噪声:乒乓切换和漂移数据,提出... 详细信息

现有的城市居民出行调查周期较长,交通小区划分粒度粗糙,导致调查不能及时准确地获取居民出行信息。针对该问题,提出了一种基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法。首先,针对信令数据中的两种复杂噪声:乒乓切换和漂移数据,提出了基于窗口阈值的检测与等效位置替换方法,以及复杂漂移点的检测和标记处理方法;然后,提出一种改进的ST-DBSCAN聚类方法,引入一种等时化方法将时间信息与空间信息相结合,识别出行过程中的驻留点;最后,基于地理信息系统构建含有道路关键节点的路网,将居民出行OD与路网节点相匹配,有效推导出城市居民动态OD矩阵。实验结果表明:与ST-DBSCAN算法相比,所提改进的ST-DBSCAN算法在聚类效果和识别速度上分别提升了6.10%和5.26%;与统计方法和二阶统计量方法相比,基于改进的ST-DBSCAN算法的动态OD矩阵提取方法在均方误差(MSE)上分别降低了16.98%和21.55%。以北京市为例,运用提出的动态OD矩阵提取方法,能够及时有效地分析城市居民日常与高峰时段的出行特征。

关键词：城市出行智能交通系统手机信令数据动态OD矩阵驻留点识别时空特征分析

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考虑实际路况下排气温度的重型柴油车NO_(x)排放模型

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 136-144页

作者：吉喆王鑫尹航范鹏飞宋国华中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230326 中国环境科学研究院国家环境保护机动车污染控制与模拟重点实验室北京100012 山东警察学院交通管理工程系山东济南250200 北京交通大学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

选择性催化还原技术(SCR)是降低重型柴油车氮氧化物(NO_(x))排放的常用技术之一,且SCR系统内的NO_(x)转化率与尾气温度密切相关。然而,现有的NO_(x)排放测算模型主要考虑车辆行驶工况,缺少与排气温度的关联分析,从而增加了NO_(x)排放测... 详细信息

选择性催化还原技术(SCR)是降低重型柴油车氮氧化物(NO_(x))排放的常用技术之一,且SCR系统内的NO_(x)转化率与尾气温度密切相关。然而,现有的NO_(x)排放测算模型主要考虑车辆行驶工况,缺少与排气温度的关联分析,从而增加了NO_(x)排放测算结果的不确定性,对排放清单的建立和减排政策的评估提出了挑战。本研究基于车辆实际运行工况和实测排放数据,建立NO_(x)排放速率库和NO_(x)排放率模型。随后,建立基于机动车比功率(VSP)和热损失系数的尾气温度模型。在此基础上,根据SCR系统中的化学反应原理,建立基于尾气温度的NO_(x)排放模型。最后,利用建立的NO_(x)模型和MOVES模型(移动源排放测算模型)分别估算NO_(x)排放量,并与实际排放情况进行比较分析。结果表明,本研究所提出的考虑实际路况下尾气温度的NO_(x)排放模型可以有效提高NO_(x)排放测算的准确性,在3辆重型柴油公交车上的NO_(x)测算相对误差分别为9.1%、3.9%和3.3%。相较于MOVES模型,相对误差分别降低了24.0、13.1和16.3个百分点。对不同运行工况下的NO_(x)排放特性分析表明,重型柴油货车的平均NO_(x)转化率比柴油公交车高39.2个百分点。

关键词：重型柴油车 NO_(x)排放 Urea-SCR 尾气温度模型运行工况

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考虑碳税影响的重载铁路回程运输定价策略

综合运输 2024年第3期46卷 153-159页

作者：陈硕魏润斌毛保华童瑞咏田佩宁卢霞北京交通大学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

铁路与公路有不同的碳排放水平。考虑重载铁路和公路运输的差异性,将碳税引入回程运输价格中,建立了基于Hotelling模型的重载铁路回程运输定价模型。以我国某货运通道为案例,验证模型的有效性和可行性。研究表明:在重载回程运输市场中,... 详细信息

铁路与公路有不同的碳排放水平。考虑重载铁路和公路运输的差异性,将碳税引入回程运输价格中,建立了基于Hotelling模型的重载铁路回程运输定价模型。以我国某货运通道为案例,验证模型的有效性和可行性。研究表明:在重载回程运输市场中,若碳税税率为500元/tCO_(2),重载铁路回程铁矿石均衡运价为0.147元/t·km。当碳税税率由500元/tCO_(2)增加至950元/tCO_(2)时,铁路分担率提高2.02%,运价率增长0.005元/t·km。铁路碳排放因子降低60%,铁路运价率增加0.0012元/t·km,分担率提高0.43%。运输距离增至700km,铁路分担率高于50%,运价率下降至0.144元/t·km并逐渐趋于稳定。这表明,碳税引入对更好地利用重载铁路回程运能具有重要作用,且运距越长,重载铁路回程运输的优势与竞争力越明显。

关键词：重载铁路回程运输定价博弈论碳排放税公路运输

通信中断下考虑行驶状态时空收敛的混合编队稳定性控制算法

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北京交通大学学报 2024年

作者：满忠运王江锋王钰罗冬宇董佳宽北京交通大学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交通大学唐山研究院

针对通信中断下由智能网联车辆（Connected and Automated Vehicles，CAV）与人工驾驶车辆（Manually Driven Vehicles，MDV）所组成的混合编队的稳定性控制问题，考虑基于前车—领航车通信拓扑（Predecessor-Leader Following Topology，PLF）和协同自适应巡航控制（Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC）的混合编队，构建通信正常和通信中断状态下的车辆控制器。基于Routh-Hurwitz稳定性判据和频域分析方法设计稳定条件求解算法，计算控制器和MDV跟驰模型的稳定性条件，并提出针对两种控制器的平滑切换策略。案例分析表明：车队能够稳定安全行驶，各车速度标准差变化率均低于1.8%，平均加速度变化量和其平均值均低于0.016m/s2，说明所提出的稳定性控制算法具有良好的有效性，可实现车辆及编队行驶状态的时空收敛；针对加速场景和减速场景，所提出的控制器切换策略能够分别减小车辆加速度波动幅度达37.1%和59.9%，控制器切换过程中的车辆状态稳定性得到显著提升。

关键词：智能交通混合编队通信中断稳定性控制算法案例分析

基于应力等效关系的汽车零部件疲劳寿命预测模型

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公路交通科技 2024年第5期41卷 171-177页

作者：张禄周炜张学文交通运输部公路科学研究院北京100088 运输车辆运行安全技术交通运输行业重点实验室北京100088

对于预测多级应力加载下的汽车零部件疲劳寿命,已有的相关非线性模型通常需要依赖大量的试验数据,或者较难选取合适的基准值,使得疲劳可靠性理论在汽车领域的应用存在一定局限性。针对此问题,基于材料疲劳寿命特性曲线,通过分析两级应... 详细信息

对于预测多级应力加载下的汽车零部件疲劳寿命,已有的相关非线性模型通常需要依赖大量的试验数据,或者较难选取合适的基准值,使得疲劳可靠性理论在汽车领域的应用存在一定局限性。针对此问题,基于材料疲劳寿命特性曲线,通过分析两级应力之间疲劳损伤转化过程,建立了一种考虑相邻载荷作用的等效转化关系,推导了两级、三级及更高应力等级情况下相邻应力之间的疲劳累积损伤等效公式和剩余疲劳寿命的表达式,进而提出了一种基于应力等效关系的疲劳寿命预测模型。该模型的计算过程仅需不低于两级应力的材料疲劳寿命试验结果。采用二级、三级、四级及五级应力加载试验数据,分别计算并对比了Miner模型、Manson模型、Subramanyan模型、Hashin模型及新模型的相对误差平均值和最大值,进一步汇总了两级至五级应力下各模型疲劳累积损伤与疲劳累积寿命的预测结果、各模型预测疲劳损伤与试验疲劳损伤之差的分布。结果表明,基于相邻载荷作用等效转化的新模型在疲劳寿命的整体预测结果优于Miner模型、Manson模型、Subramanyan模型及Hashin模型,可更为准确地应用于材料多级应力下的疲劳寿命/损伤预测。

关键词：汽车工程疲劳寿命等效转化汽车零部件多级应力

车辆轨迹数据驱动的急弯路段追尾冲突风险时空演化规律

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 38-45页

作者：王永岗李晓坤宋杰李德林长安大学运输工程学院西安710018 生态安全屏障区交通网设施管控及循环修复技术交通运输行业重点实验室(长安大学) 西安710018

为有效揭示急弯路段上车辆间追尾冲突风险的形成与变化态势,选取典型事故多发急弯路段使用无人机航拍等方式采集交通流数据,利用Tracker软件提取车辆轨迹信息,构建急弯路段追尾冲突后侵入时间PET判别指标,结合冲突先导车LV与跟随车FV的... 详细信息

为有效揭示急弯路段上车辆间追尾冲突风险的形成与变化态势,选取典型事故多发急弯路段使用无人机航拍等方式采集交通流数据,利用Tracker软件提取车辆轨迹信息,构建急弯路段追尾冲突后侵入时间PET判别指标,结合冲突先导车LV与跟随车FV的速度、加速度变化划分追尾冲突模式,进而界定临界冲突点、冲突风险范围及PET变化率指标DPET,运用回归分析量化LV与FV的速度、加速度、速度差及加速度差对DPET的影响,阐明临界冲突点及主要追尾冲突模式的微观变化特性及时空演化规律。结果表明:车辆追尾冲突存在空间集聚性,主要集中在入弯缓和曲线上游、曲中标志断面下游及出弯缓和曲线下游;在潜在追尾冲突的九大类别中发生频率最高的四大类冲突数量占比高达83.24%;PET在冲突临界点和冲突风险范围内均下降,导致DPET均为负值,在冲突临界点PET快速下降,其下降程度显著大于冲突风险范围;FV速度、加速度及LV、FV间速度差、加速度差四个指标显著影响追尾冲突临界点的DPET变化;T10模式(LV减速、FV加速)冲突过程中的DPET均值最小,PET序列下降最为剧烈,危险性显著高于其他冲突模式。

关键词：急弯路段追尾冲突风险时空演化后侵入时间PET DPET 车辆轨迹

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