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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

模糊PID变结构自适应算法在无人车转向电机矢量控制中的应用

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 152-159页

作者：李建市潘世举娄静涛李永乐徐友春陆军军事交通学院军事交通运输研究所天津300161

针对无人车线控转向系统电机矢量控制问题,提出一种模糊PID变结构自适应控制算法。依据电机模型推导出滑模变结构控制的趋近律和控制律,为避免控制器设计过程中对系统参数的依赖,采用PID控制器替换滑模变结构控制中的等效控制量。使用... 详细信息

针对无人车线控转向系统电机矢量控制问题,提出一种模糊PID变结构自适应控制算法。依据电机模型推导出滑模变结构控制的趋近律和控制律,为避免控制器设计过程中对系统参数的依赖,采用PID控制器替换滑模变结构控制中的等效控制量。使用模糊方法分别对PID控制器的参数和趋近律参数进行动态调整,使其具备自适应能力以及降低或消除系统状态接近滑模面时的“抖振”现象。利用李雅普诺夫理论证明了本文方法的全局稳定性。仿真实验结果表明,无论系统在阶跃响应还是正弦响应工况下,模糊PID变结构自适应控制方法在系统响应速度和对负载波动的抑制方面都明显优于模糊PID方法和传统的滑模变结构方法。

关键词：无人车线控转向永磁同步电机模糊推理滑模控制矢量控制

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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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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

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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

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

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3个维度8个变量作为解释变量。基于随... 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3个维度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：（1）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、LSTM神经网络模型。（2）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。（3）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58km/h，高程变化的阈值在0.1m，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。（4）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

考虑建成环境的电动自行车事故严重程度致因分析

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交通运输系统工程与信息 2024年第1期24卷 179-187页

作者：王菁董春娇李鹏辉姜文龙邵春福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 中国人民公安大学治安与交通管理学院北京100038 新疆大学交通运输工程学院乌鲁木齐830017

为探究考虑建成环境影响下,电动自行车交通事故严重程度的影响因素,本文从事故属性、骑行者属性、对象车辆及驾驶员属性、道路属性及建成环境属性这5个方面,选取18个影响电动自行车交通事故严重性的潜在变量。在此基础上,构建考虑均值... 详细信息

为探究考虑建成环境影响下,电动自行车交通事故严重程度的影响因素,本文从事故属性、骑行者属性、对象车辆及驾驶员属性、道路属性及建成环境属性这5个方面,选取18个影响电动自行车交通事故严重性的潜在变量。在此基础上,构建考虑均值及方差异质性的随机参数Logit模型,利用边际效应量化显著变量对事故严重程度的影响差异。基于北京市近5年电动自行车事故抽样数据进行实证研究,结果表明:事故时段19:00-次日7:00、骑行者年龄大于40岁、重(大)型货车、到最近医院的距离增大及恶劣天气等因素会增加电动自行车事故严重程度。建成环境属性中,到最近医院的距离在死亡事故中的参数为服从正态分布的随机参数,路段及恶劣天气会增大其均值异质性,驾驶员年龄为(40,60]岁会增大其方差异质性;其他属性中,一般城市道路在受伤事故中的参数为服从正态分布的随机参数,路段会增大其均值异质性。研究结果可以为降低电动自行车事故严重程度提供理论支撑。

关键词：交通工程事故严重程度随机参数Logit模型电动自行车建成环境

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城市轨道交通突发事件风险等级判别方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 427-435页

作者：范博松邵春福中国人民公安大学交通管理学院北京100038 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 新疆大学交通运输工程学院乌鲁木齐830046

为提升风险等级判别的准确性,破解城市轨道交通系统风险实时管控和事件应急处理的关键问题,构建了改进的特征选择算法(Im-F-score+XGB)对突发事件风险因素的特征进行筛选,通过分析城市轨道交通突发事件的基础数据,计算各风险特征的重要... 详细信息

为提升风险等级判别的准确性,破解城市轨道交通系统风险实时管控和事件应急处理的关键问题,构建了改进的特征选择算法(Im-F-score+XGB)对突发事件风险因素的特征进行筛选,通过分析城市轨道交通突发事件的基础数据,计算各风险特征的重要度,挖掘不同特征对突发事件风险等级的影响程度,得到突发事件风险等级判定的重要特征;同时,采用多时间窗循环扫描方法和加权级联残差森林模型相融合的思路,获得突发事件风险等级与风险特征的映射关系,建立了改进的突发事件风险等级判别模型(Im-F-GCF)。通过与RF、HGBDT、GCF、LightGBM 4个代表模型对比分析,显示出本文提出的Im-F-GCF模型的有效性。

关键词：交通运输规划与管理城市轨道交通突发事件风险等级特征选择加权级联残差森林

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