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2021年  第39卷  第3期

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征稿启事
2021, 39(3). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2021.03.020
摘要(208) PDF(0)
摘要:
综述
船员工作负荷检测方法研究综述
杨柳, 何萌, 刘清
2021, 39(3): 1-7, 16. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.001
摘要(625) HTML (353) PDF(37)
摘要:
水上交通安全是水路运输领域的研究热点，船员驾驶行为及决策对水上交通安全有直接的影响，而驾驶行为表现及决策的制定与工作负荷密切相关。因此，船员工作负荷检测研究对预防人为因素导致的水上交通安全事故具有重要意义。通过对船员工作负荷影响因素进行梳理分析，发现个体因素、驾驶任务、驾驶环境以及船舶工况等是影响工作负荷的主要因素。从主观评测方法、任务绩效测量方法和生理数据检测方法3个方面对船员工作负荷检测研究方法进行归纳总结。总结发现：任务绩效测量方法在研究过程中存在一定局限性，主观评测和生理数据检测方法具有易获取数据、对驾驶过程干扰较小等优势，是现阶段较为主流的方法。指出了船员工作负荷检测研究的发展趋势，主要包括工作负荷定量化研究、工作负荷综合评价模型构建、多因素工作负荷影响研究、船员工作负荷实时监测系统构建。
航空安全领域研究进展可视化综述
杨骁勇, 张辉, 刘尚豫, 张恒
2021, 39(3): 8-16. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.002
摘要(727) HTML (355) PDF(45)
摘要:
为探索国际航空安全领域的研究热点和趋势，以文献计量和可视化分析软件CiteSpace和VOSviewer为工具，对2001—2020年Web of Science（WOS）核心合集数据库收录的1 340篇航空安全领域的文章在时空分布、核心作者、共被引网络和关键词聚类方面进行了可视化分析。结果表明：①国际航空安全领域发文数量整体呈波动增长态势，2014年之后进入高速增长阶段。中国在该领域发文数量排名全球第二，但尚未发现明显的核心作者群。②9·11恐怖袭击事件加速了航空安全尤其是机场安检筛查的研究进展工作，研究热点包括了模糊推理、航空安保、安全管理、风险分析、风险评估、机场地面安全以及随机系统等。③当前研究方向主要围绕航空人员安全行为能力研究，机场安检系统及航空设施发展研究，安全管理水平进展研究3个方面展开，未来趋势是大数据和人工智能在航空安全设施上的应用。
交通安全
重大疫情对乘客公共交通依赖性的影响
胡松, 翁剑成, 林鹏飞, 周伟, 荆云琪
2021, 39(3): 17-24. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.003
摘要(401) HTML (321) PDF(22)
摘要:
深入探究重大疫情对乘客公共交通使用行为和依赖性的影响，有助于针对性地改善公共交通服务质量和供需平衡情况。结合前景理论与计划行为理论，开展重大疫情时期SP/RP出行调查，从出行行为表现维度选取3个指标并利用k-means算法标定公共交通出行群体，从7个层面筛选公共交通依赖性内外部影响指标，采用结构方程模型构建重大疫情对乘客公共交通依赖性影响模型。结果表明，个体属性、出行环境和出行特征潜变量通过改变个体心理因素间接影响乘客公共交通依赖性，反映了乘客公共交通依赖性受主客观影响因素的共同作用；重大疫情下出行意向对公共交通依赖性的正向作用强度为0.36，低于常态化时的影响强度0.51；出行环境的正向影响效应较强，而个体属性影响效应较低且与公共交通态度和主观规范呈负相关性；此外，自行车可用性、是否途径风险区和出行强度影响度几乎不影响乘客公共交通依赖性；而防控政策了解度、主观规范变量和公共交通出行偏好的影响作用显著，反映了重大疫情时期在公共交通市场中社会促进效应与消费心理学中的模糊效应较为明显。
基于强化敏感性理论的电动自行车风险骑行行为影响因素
汤天培, 陈丰, 郭赟韬, 朱森来
2021, 39(3): 25-32. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.004
摘要(474) HTML (306) PDF(22)
摘要:
从交通管理的奖惩机制角度，探究电动自行车骑行人的奖惩反应性对其风险骑行行为的影响机理。采用改进强化敏感性理论构建风险骑行行为的心理认知模型。在改进强化敏感性理论框架下，引入风险感知和风险骑行意向，同时考虑性别、年龄和骑行次数的影响，采用结构方程模型评估影响风险骑行行为的主要心理因素。通过问卷调查，共获取402个有效样本。研究结果表明：①修正后的心理认知模型对数据的适配性良好（χ2/df=1.343，RMSEA=0.029），能解释风险骑行行为48%的变异；②惩罚敏感性和奖励敏感性显著影响风险骑行行为，且奖励敏感性的影响程度更大；③风险感知和风险骑行意向显著影响风险骑行行为；④性别显著影响惩罚敏感性和奖励敏感性，且通过二者间接显著影响风险骑行行为；而年龄、骑行次数对各变量的影响均不显著。
面向大型活动的交通应急预案快速生成与动态优化方法
沈凌, 陆建, 王成晨
2021, 39(3): 33-40. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.005
摘要(580) HTML (483) PDF(34)
摘要:
现阶段大型活动突发事件下的交通组织应急预案多依赖人工经验，缺少针对性和定量化应急措施。针对预案的快速匹配问题，提出利用交通应急预案库中的历史案例提取突发事件特征属性，基于案例推理和朴素贝叶斯分类快速生成初始预案，并依据贝叶斯分类算法所得后验概率选取属性不完备情况下的最佳匹配预案。在此基础上，基于改进的规则推理建立交通应急预案库知识库和规则库，并采用正向推理修改预案内容。为构建评价指标体系，基于模糊层次分析法对预案应急能力水平和突发事件严重程度进行模糊评价。以北京2022年冬奥会为仿真案件，试验结果表明该方法可以快速生成最佳匹配预案并完成动态调整与完善。
基于复杂网络理论的城轨线网抗毁性对比分析
赵瑞琳, 牟海波, 肖丁, 杨景峰
2021, 39(3): 41-49. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.006
摘要(707) HTML (317) PDF(14)
摘要:
为分析不同规模轨道交通路网面对突发事件的抗毁性能，选取中国10个典型城市的轨道交通网络，采用复杂网络理论分析模拟攻击下网络的抗毁程度。利用Pajek软件构建Space-L拓扑空间抽象路网，设定定量化评价指标，系统分析随机攻击、累计节点蓄意攻击下网络的抗毁性；利用改进网络效率公式分析单节点蓄意攻击下单一节点的失效对网络的影响程度。研究结果表明，轨道交通网络是无标度网络。随机攻击下，2种规模网络在指标为节点度、网络效率、最大连通子图的失效站点数占比分别达到10.44%和11.09%，17.99%和18.39%，13.27%和12.92%时路网崩溃；累计节点蓄意攻击下，2种规模网络在指标为节点度、网络效率、最大连通子图的失效站点数占比分别达到5.22%和5.17%，4.3%和3.19%，4.23%和2.43%时路网崩溃。与在发散型线路交点的失效节点相比，处在三角形顶点或网状结构内的失效节点对整体网络的抗毁性更强。
交通信息工程与控制
多目标公交车辆与司机调度问题元启发算法设计
孔云峰
2021, 39(3): 50-59. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.007
摘要(575) HTML (273) PDF(26)
摘要:
公交车辆与司机调度问题是智慧公交管理中的核心问题之一。针对我国人车固定作业模式下，相关研究中成本考虑不周全、算法通用性差和算法测试不充分等局限，设计了1个多目标公交车辆与司机调度问题元启发算法。算法支持电动车辆调度，适用于单线或跨线运营管理，满足人车固定或人车分离的调度模式，也支持灵活的车辆与司机相关参数设置。算法顾及车辆停车间隔、电池充电、司机休息与就餐等约束条件，优化目标包括车辆固定成本、车辆行驶成本、司机固定成本和司机津贴成本。算法首先生成初始解、再迭代使用班次链算子改进当前解，并通过群解、扰动和可变邻域下降等策略改进解的质量。使用62个单线案例和11个跨线案例进行算法测试，验证了算法的性能，并比较了不同运营模式下调度结果的差异。结果表明，使用续航里程150 km电动车辆取代燃油车辆，单线运营车辆数量增幅为0.8%，跨线运营增幅为1.6%；与单线运营相比，跨线运营所需车辆和司机数量分别减少4.6%和2.4%；与燃油车辆人车固定调度模式相比，人车分离能显著减少所需车辆，单线运营减少3.6%，跨线运营减少1.8%，所需司机数量基本保持不变，但司机需要换车驾驶，平均约为2次。
考虑动态车速的双周期干线信号协调控制多目标优化
张靖思, 李振龙, 邢冠仰
2021, 39(3): 60-67. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.008
摘要(433) HTML (455) PDF(29)
摘要:
干线协调控制通常以干线方向通行效率最大为目标，导致一些小型交叉口次路方向延误较大。针对该问题，基于车路协同环境，研究了车速引导下的双周期干线多目标优化方法。针对上游交叉口饱和交通流与非饱和交通流2种情况，提出了考虑排队消散和相位差的动态车速引导模型。以干线延误、通行能力、停车次数，双周期交叉口次路方向延误为优化目标，构建了车速引导下的双周期干线多目标优化模型，采用遗传算法对模型进行求解。基于COM接口，采用Python和Vissim搭建车路协同仿真环境，以北京市两广路的3个路口为例进行仿真验证。对比了本文模型与原配时方案、无车速引导下双周期干线多目标优化模型的效果，结果表明，本文模型相比于原配时方案和无车速引导下多目标优化模型，干线平均延误分别减少19.6%，8.3%，通行能力分别提升5.6%，8.4%，平均停车次数分别减少11.2%，24.2%，双周期交叉口次路方向平均延误分别减少33.9%，5.8%，表明本文模型将速度引导与多目标优化相结合，提高了双周期干线的通行效率，降低了双周期交叉口次路方向的延误，达到了干线和双周期交叉口共同优化的目的。
基于时空特征序列匹配的交通流状态估计方法
陈佳良, 胡钊政, 李飞
2021, 39(3): 68-76, 120. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.009
摘要(528) HTML (276) PDF(33)
摘要:
为了针对无交通流检测器路段更好地进行交通流状态估计，提高估计精度，研究了基于时空特征序列匹配的交通流状态估计模型。通过交通运行指数的计算方法预设城市道路中有交通流参数路段的交通流状态；分析影响城市道路运行条件的各项因素，引入交通流参数与道路参数、路网拓扑参数等时空多维度参数特征，提取3个维度8个特征1个附加维度组成交通流时空特征，构建城市道路交通流DNA特征序列对交通流状态进行描述；将各个特征的值归一化处理，利用WH-KNN匹配方法，得到全路网中与待估计路段最近的交通流状态。实验选取武汉市中环快速路编号为10468、10483以及8816的路段1周数据，假定路段数据缺失，通过所述方法进行交通流状态估计，将估计结果与原始数据结果进行对比。研究表明，模型不仅能够得到无检测数据路段的交通流状态，其状态估计结果的准确率保持在88%以上，且误判结果在1个运行指数等级之内。
考虑车辆限行和装箱约束的车辆路径优化方法
徐翔斌, 任晨昊
2021, 39(3): 77-84. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.010
摘要(353) HTML (160) PDF(14)
摘要:
在实际配送过程中，考虑到部分城市道路存在限制大型配送车辆通行的现状，以及运输途中车厢内物品满足后进先出等装载约束能有效提高装卸效率的特点，将车辆限行和二维装箱约束加入到需求可拆分车辆路径问题中。同时考虑到车辆的使用成本和行驶成本，以车辆总配送成本最小为目标构建考虑车辆限行和二维装箱约束的需求可拆分车辆路径问题数学模型，设计了启发式算法来求解该模型，其中模拟退火算法确定需求拆分下的车辆配送路径，且在当前最优解判断时调用BLF算法检验物品的二维装箱约束，来减少频繁调用BLF算法的时间。数值案例验证了模型和算法的实用性，且所提出的算法的求解结果波动不大于0.8%，能在合理的时间范围内求解得到较好的配送方案，在车辆限行区域内采用双车型配送能节省15.17%~31.27%的总配送成本。
基于IGWO-BP算法的轨道交通短时客流预测
张艺铭, 陈明明, 石磊, 康蓉桂
2021, 39(3): 85-92. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.011
摘要(289) HTML (159) PDF(12)
摘要:
轨道交通短时客流具有随机性和非线性的特点。为提高轨道交通短时客流预测结果的准确度，研究了基于改进的灰狼优化算法（IGWO）与BP神经网络的短时客流预测算法（IGWO-BP）。计算轨道交通客流不同时间序列的相关系数，确定了BP神经网络的输入和输出方式；用余弦思想和动态权重策略对原始灰狼优化算法改进，提高算法的全局搜索能力和寻优效率；用IGWO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值，提高短时客流预测结果的准确性。预测了西安轨道交通2号线龙首原站周三早高峰15 min时间粒度的短时客流量，并将IGWO-BP算法的预测结果与其他5种模型（KF，GM，SVM，BPNN，GWO-BP）比较。结果表明，IGWO-BP算法的均方根误差为89.65，平均绝对百分比误差为1.16%，预测结果的精度和稳定性均为最优。
交通规划与管理
社会车辆速度及靠站时间对城市客车排放能耗的影响
黄文峰, 杨鹏史, 丁卉, 赵永明, 钟慧, 刘永红
2021, 39(3): 93-102. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.012
摘要(276) HTML (122) PDF(9)
摘要:
为定量探究不同运行区域下社会车辆速度和靠站时间对城市客车排放耗电水平的影响，以燃气和纯电动公交车为研究对象，收集了5条公交线路共75万多条GPS数据和大量的浮动车辆数据，建立不同运行区域下城市公交车运行工况预测模型及排放能耗预测模型，并进行定量影响分析。结果显示：在道路区域下，社会车辆速度相较靠站时间对公交车排放能耗的影响更大，社会车辆平均速度每增加5 km/h，公交车相对速度的增幅可达0.17，相对排放因子和相对耗电因子的降幅可达0.11和0.06。在站点区域下，靠站时间对公交车排放能耗的影响稍高于社会车辆速度的影响，靠站时间每减少15 s，公交车平均速度的增幅可达0.11，相对排放因子和相对耗电因子的降幅均为0.06。研究发现，不同情境下提升社会车辆速度并非总能明显降低公交车排放能耗，因此，在复杂的现实运行环境中应当对交通运行效率与排放能耗进行综合评价和协同控制。
灵活多车场多类型的叫车接送问题的规划模型
陈可嘉, 方云飞, 骆佳艺
2021, 39(3): 103-110. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.013
摘要(478) HTML (270) PDF(14)
摘要:
为解决1种新的叫车接送问题（DARP）——灵活多车场多类型的叫车接送问题（MDHDARP-FD），建立以总行驶成本最小为目标的混合整数非线性规划数学模型。由于模型非常复杂，难以直接求解，对模型进行约束线性化、变量聚合和添加有效不等式等处理。在约束线性化过程中，非线性约束被重写为等价的线性约束；在变量聚合过程中，将具有相同性质的决策变量进行聚合，以减少变量数量；还引入了一些有效不等式来强化模型。从而获得1个解空间较小易于求解的新线性规划模型，并结合不同类型的车辆和乘客需求进行叫车接送问题的仿真测试。算例结果表明，相比于传统叫车接送问题，该模型能在满足复杂约束的基础上，得到1组实现乘客接送需求的最优车辆路线，并且能有效降低总行驶成本、车辆行驶时间和求解时间，总行驶成本在不同类型的DARP上可平均降低1.51%~6.69%，证实了叫车接送问题的总行驶成本可以随着灵活车场的引入而减少。
考虑心理潜变量的城市电动自行车用户出行决策行为
胡诚, 黄合来, 李欣彤, 韩春阳, 姜前山, 杨秋实
2021, 39(3): 111-120. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.014
摘要(401) HTML (137) PDF(31)
摘要:
为探究电动自行车用户对不同城市电动自行车规范管理政策的行为响应机理，采用问卷调查方法收集用户的社会人口特征、出行特征、心理特征以及在不同政策下的决策，基于心理接受度等潜变量构建了多指标多因素模型, 得出了潜变量的拟合值，将潜变量作为解释变量引入到行为决策模型中，构成了混合选择模型来分析社会人口变量、出行特征变量和心理潜变量对电动自行车用户出行决策的影响。结果表明：①电动自行车用户的心理特征显著影响其出行决策行为，对政策接受度更高的用户会表现出更强的正面行为倾向；②经济因素是导致出行者继续使用超标违规电动自行车或违反政策的主要原因；③提供报废补贴能中和收入对决策的影响，促进低收入家庭购买符合标准的电动自行车；④政策的实施会促进电动自行车交通向小汽车交通的转移。
公交线路资源配置与客流状况协调性综合评价方法
马嘉欣, 陈旭梅, 柯靖宇, 彭飞
2021, 39(3): 121-127, 135. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.015
摘要(338) HTML (187) PDF(16)
摘要:
由于常规公交线路资源配置存在不平衡、不充分等问题，量化评价公交线路资源配置与客流状况协调发展程度成为科学优化城市公交线网布局的重要前提。考虑公交线路资源配置与客流状况协调性特征构建指标体系，针对传统DEA方法中指标及其影响效应的确定存在较为主观、难以区分有效决策单元等劣势，以结构方程模型为依托筛选有效指标并确定其影响效应。在此基础上，应用基于理想点的改进DEA模型获得二者间协调性差异化排序，研究了公交线路资源配置与客流状况协调性综合评价方法，并以北京市海淀区65条公交线路数据进行案例分析。结果表明，平均站点间距指标对二者协调性影响最大，影响效应达0.901。所提出的方法能有效区分应用传统DEA方法难以排序的5条线路，且其评价结果与线路等级及实际运营情况相符，具有良好的应用可行性。
居民公交出行链重复性量化分析及其出行规律研究
崔洪军, 孙婉茹, 赵锐, 朱敏清, 李霞
2021, 39(3): 128-135. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.016
摘要(276) HTML (129) PDF(19)
摘要:
作为城市交通的枢纽，公共交通系统承载了大量的居民出行。自动数据采集系统收集的IC卡数据包含了大量的乘客出行信息，通过这些数据可分析居民公交出行规律，进而优化公交服务。引入信息熵及熵率对居民公交出行链重复性进行量化，研究了基于量化指标分析居民公交出行规律的方法。通过出行地点状态标定，将乘客的出行链转化为离散的出行序列；利用信息熵和熵率对出行序列进行量化分析，得到出行重复性与量化指标的关系，即出行序列的信息熵越大，熵率越小，该乘客出行重复性越高，出行规律越强。基于重复性量化处理，以石家庄公交智能卡乘客出行数据为例，分别从群体和个人这2个方面对公交乘客的出行规律进行分析。结果表明，出行链重复性量化指标可以对出行规律的强弱进行直观判断。当乘客出行规律不明显，但信息熵高于样本均值2.53 bits、熵率低于样本均值1.13 bits/事件时，可通过进一步分析挖掘出乘客潜在出行规律。
基于二元有序概率的共享单车满意度评估方法
徐家红, 周继彪, 马昌喜, 宛岩, 沈莹
2021, 39(3): 136-141, 151. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.017
摘要(379) HTML (160) PDF(13)
摘要:
城市共享单车是城市绿色交通系统的组成部分，是服务公众短距离出行和公共交通接驳换乘的重要方式，在解决城市交通出行“最后一公里”问题等方面发挥了积极作用。为科学评估城市共享单车服务的满意度，采用问卷调查法和实地踏勘法采集了宁波市1 212个共享单车用户有效样本，利用统计学方法构建二元有序概率（bivariate ordered probit, BOP）模型，分析共享单车满意度影响因素，计算显著影响因素的边际效应，量化分析共享单车满意度和使用率的影响因素效用。结果表明：BOP模型可以量化分析影响共享单车使用频率和满意度的各类因素。结果表明，性别、年龄、教育程度、家庭拥有车辆情况、平时出行方式和出行距离等具有统计显著性，是影响城市共享单车服务满意度的显著因素。从用户需求和服务感知出发，了解现有服务所存在的主要问题以及迫切需要优化的方面，提升共享单车服务质量和用户出行体验。
基于可达性的机场外部路网分层规划方法
包丹文, 程昊, 朱婷, 田诗佳, 张天炫
2021, 39(3): 142-151. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.03.018
摘要(302) HTML (107) PDF(10)
摘要:
机场外部路网的规划影响旅客的出行效率及体验。为提升旅客出行效率与体验，在传统路网规划方法的基础上，根据机场外部路网的不同特征，引入了机场可达性理论，提出了1种机场外部路网分层规划模型。根据机场外部路网结构特征，将机场外部路网划分为机场快速道层与机场支线道层，并给出具体定义。对于机场快速道层，以旅客加权平均出行时间为目标进行优化；对于机场支线道层，以可达性最大为目标进行优化，并使用模拟退火算法进行求解。以北京大兴国际机场外部路网为例，使用该方法进行验证，并与北京市未来规划的道路网进行了对比。实例验证表明，在路网规模的相当的情况下，该方法的机场快速道层的旅客加权平均出行时间为39 min，相较北京市总体规划减少了7.1%，规划后的机场支线道层的可达性为0.77，相较北京市总体规划提升了7.0%，较好地反映了该方法的可行性。
信息动态
《交通信息与安全》代表参加世界交通科技期刊论坛暨世界交通运输大会期刊工作委员会成立大会
《交通信息与安全》编辑部
2021, 39(3). doi: 10.3963/j.issn.1674-4861.2021.03.019
摘要(211) PDF(0)
摘要:
2021年6月17日至18日,为促进国内外交通运输类期刊的合作与交流,提升我国交通运输类期刊的国际话语权和显示度,世界交通科技期刊论坛暨世界交通运输大会期刊工作委员会成立大会在西安召开.中国公路学会副秘书长巨荣云、长安大学副校长贺拴海、世界交通运输大会执委会运行中心主任王大鹏以及46家期刊代表出席会议.

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