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非复合分布模型可用于分析交通流量达1 800 vph的车辆时间间隔,但并不适用于更高交通流量的情况.为解决此类问题,提出了一些基于复合分布的模型.但这类模型的参数标定过程复杂,在一定程度上限制了其应用.针对流量介于1 900 vph到4 100 vph的车辆时间间隔,本文分别采用5种复合分布模型进行分析,即指数-极值分布(EEV)、对数正态-极值分布(LEV)、威布尔-极值分布(WEV)、威布尔-对数正态分布(WLN)和指数-对数正态分布(ELN).然后采用两种方法进行拟合优度检验——基于累计函数分布检验(CDF)和双样本(Cramer-von Mises)&K样本(Anderson-Darling)检验.结果表明,在分析车辆时间间隔方面,威布尔-极值分布(WEV)是最佳的复合分布模型,在Cramer-von Mises检验和K样本Anderson-Darling检验中均具有良好的一致性.     

基于统计与假设检验的高速公路交通事故数据分布特性

为了研究高速公路基本路段上交通事故数据的分布特征, 将事故数、伤亡事故数、事故死亡人数与事故受伤人数归类为离散型事故数据, 将事故间隔时间与平均每年每公里事故数归类为连续型事故数据; 对于离散型事故数据, 采用均匀划分法、动态聚类法与滑动窗法划分高速公路统计区段, 运用泊松分布、负二项分布、零堆积泊松分布与零堆积负二项分布对事故数据进行拟合; 对于连续型事故数据, 以收费区间为路段划分标准, 用正态分布、负指数分布进行事故数据拟合; 运用皮尔逊卡方值对各种拟合结果进行拟合优度检验。研究结果表明: 在各种区段上, 事故数均服从负二项分布, 有些情况下会同时服从负二项分布与泊松分布, 伤亡事故数与事故死亡人数主要服从零堆积泊松分布或零堆积负二项分布, 拟合优度检验中的概率均大于0.05;平均每年每公里的事故数比较符合正态分布, 而事故间隔时间则主要服从负指数分布, 拟合优度检验中的概率也均大于0.05;交通事故数据的统计分布特征是建立事故预测模型与事故多发点鉴别的前提条件之一, 而事故间隔时间可作为安全可靠度的度量指标。      

基于累积Logistic回归模型的管制员应激程度预测

分析并筛选出影响管制员应激行为的7个显著相关指标,并将管制员应激程度进行有序多分类后,建立了基于累积Logistic的管制员应激程度预测模型,并对模型预测效果进行平行性检验。利用某空管局实际采集数据中的另外74名管制员的定量测量数据进行分析,验证预测模型的可行性。结果表明:该模型的拟合优度判定系数(Pearsonχ~2统计量和Deviance统计量)的显著水平分别为0.076,0.690,远大于0.05;对实测数据的预测准确率达到75.67%,该模型对管制员应激程度的预测较为精确。     

牵引供电系统可靠性建模方法

采用基于遗传算法的拟合方法,提出了一种以威布尔分布模型为基础的牵引供电系统的可靠性建模方法。以京广线郑州南段牵引供电系统为例,根据统计的14年设备失效率信息,采用建模方法建立了牵引供电系统各设备的可靠性模型,运用BDD算法得到整个牵引供电系统的可靠性模型,计算了系统的有效寿命。拟合优度的K-S和W2检验结果表明:该建模方法是一种适用于牵引供电系统特别是接触网系统可靠性分析的。有效寿命的计算结果表明:牵引供电系统与接触网的有效寿命分别为3.116年与3.215年,供电系统的可靠性在很大程度上取决于接触网的可靠性。     

空域扇区概率交通需求预测模型

为预测空域扇区在未来一定时段内的交通需求及其变化规律,基于简化的空域运行网络结构,从不确定性角度分析了航空器飞行时间对空域扇区交通需求预测的影响,针对航空器进入、离开扇区和在扇区内飞行过程的随机性,给出了相应概率分布函数.在此基础上,建立了空域扇区概率交通需求预测模型,设计了启发式算法.对实际航班数据的仿真结果表明:本文模型和算法预测时段10:00~11:00扇区发生拥挤,比传统的确定性方法预测的拥挤时段减少了30 min,避免了在时段9:30~10:00采取不必要的流量管理措施,降低了该时段管制员的工作负荷.     

同线路BRT与常规公交速度特性对比分析

针对济南市北园大街上BRT-1线路及沿线常规公交的运行特点,采用跟车法和车牌照法相结合的方式,采集了该线路上快速公交和常规公交的行车速度数据,对比分析了两者在站间行驶速度、行程速度和运营速度上的特性差异,并对BRT-1和同线路常规公交的区间运营速度进行了正态拟合优度检验和两独立样本的非参数检验.综合分析表明：同线路上的快速公交与常规公交相比,其速度特性总体上具有较明显优势,且两者的区间运营速度分布存在着显著性差异.     

高速公路交通事故起数时空分析模型

为了分析交通事故起数与时间、道路空间结构及交通运行环境等潜在影响因素之间的关系,从时间和空间角度选择9个自变量,分别从路段长度一致和路段坡度一致2个角度,构建交通事故起数时段、周日和月分布模型。以某典型交通事故多发段为例,分别运用泊松回归模型、负二项回归模型、零堆积泊松回归模型和零堆积负二项回归模型拟合交通事故起数时段、周日和月分布模型,根据模型的拟合优度检验,分别确定3个模型的最佳形式,从而构建交通事故起数时空分析模型。研究结果表明:从AIC准则和BIC准则来看,基于路段长度一致的交通事故起数时段、月分布模型采用负二项回归模型拟合效果较好,其他模型选择泊松回归模型拟合效果较好;基于路段长度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型的预测误差小于基于路段坡度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型。     

疲劳驾驶与交通事故关系

对国内外道路交通事故数据进行了统计,分析了疲劳驾驶事故中驾驶人特征、事故时段分布及高速公路上交通事故主要成因,研究了疲劳驾驶对操作行为的影响和驾驶人疲劳产生的原因,提出了疲劳驾驶预防对策。分析结果表明:30岁以下男驾驶人、3年以下驾龄和10年左右驾龄的驾驶人是疲劳驾驶事故的高发群体;2:00~6:00与15:00~16:00是疲劳驾驶事故的高发时段;高速公路上疲劳驾驶引发的交通事故比例远高于普通公路;疲劳驾驶产生的原因主要包括长时间驾驶、睡眠不足或质量差、生理节律、驾驶人因素等。通过保证驾驶人有充足的睡眠与短暂休息,合理安排行车时间及使用疲劳预警装置等方法,可以有效预防疲劳的产生,减少疲劳驾驶事故的发生。     

考虑节能目标的有轨电车时刻表优化

研究了半独立路权下有轨电车时刻表的优化问题, 基于运行区间速度限制及区间首、末端节点构成, 对有轨电车运行区间进行了分类; 考虑有轨电车区间运行过程的复杂性, 构建了以减小列车总旅行时间和总能耗为目标的有轨电车区间车速引导节能优化模型; 为了使2个优化目标拥有相同的趋优满意程度, 提出了采用模糊数学规划的方法将双目标优化问题转化为单目标优化问题; 针对节能优化模型非线性特点, 设计了基于仿真的遗传算法对优化模型进行求解; 为了验证模型的有效性, 以南京市麒麟有轨电车1号线实际数据为基础, 选取某工作日早高峰7:00~8:00作为研究时段, 采用设计优化方法对既有时刻表进行了优化; 考虑企业管理者运营服务理念侧重性对优化结果的影响, 分别以最小旅行时间、最小能耗为目标的方案与本文模型对比。优化结果表明: 采用节能优化模型综合优化后的时刻表与既有运营时刻表相比, 其上行方向总旅行时间节省了124.9 s, 减少约7.7%, 下行方向总旅行时间节省了394.9 s, 减少约24.3%, 有效提升了有轨电车运行效率; 节能优化模型与最小旅行时间方案相比, 有轨电车上、下行总能耗分别降低了56.7%和53.5%, 与最小能耗方案相比, 上、下行有轨电车总旅行时间分别降低了14.9%和14.1%, 有效消解了旅行时间目标与能耗目标的冲突。      

软土路基沉降的联合法预测研究

为了探究一种能同时确保先行性与准确性的软土路基沉降预测方法,依托工程实际情况,结合工程地质勘查资料、工程实测以及路基沉降试验,对所选取的典型断面进行沉降预测分析,提出了一种联合优化型的软土路基沉降预测方法.首先,采用曲线拟合法中的3种不同曲线对软土路基沉降进行预测;其次,引入最小均方差法和最大关联度法判定最优曲线;最后,采用FLAC3D数值模拟法预测软土路基沉降,将最优拟合曲线法、FLAC3D数值模拟法、实测数据三者定量对比分析.研究结果表明:沉降发生前,通过使用实验室试验数据,FLAC3D数值模拟法预测值大于实际值15%~20%,偏于安全,可较早预测施工过程中的过大沉降;沉降发生时,通过使用工程实测数据,最优曲线拟合法可以更准确的预测路基沉降全过程,且最终沉降与实测值误差不超过3%;相对于预测加固处理后的路基沉降,联合法对预测扰动较小的软土路基沉降准确率更高,准确率提升幅度为5%~10%.     

后悔理论视角下的出行选择行为(英文)

应用随机后悔最小化理论与随机效用最大化理论,分别建立RRM-MNL模型和RUM-MNL模型研究了出行方式选择行为。在模型参数、拟合优度方面对2个模型进行了比较,应用直接弹性分析了在交通管理措施评价方面的区别,并通过城际出行方式中的飞机、火车、长途汽车、小汽车4种出行方式数据进行实际验证。分析结果表明:相比于RUM-MNL模型,RRM-MNL模型能够描述在多属性方案选择过程中的部分补偿性决策行为和折衷效应,能更真实地反映实际出行行为选择过程;等待时间、出行时间和出行费用对飞机、火车和长途汽车3种出行方式的选择概率都具有弹性;在RRM-MNL模型中,等待时间对3种方式的弹性值分别较RUM-MNL模型的低7.30%、13.14%和7.70%。可见,对于同一属性变量,出行者具有不同的选择偏好,会表现出不同的选择行为。     

近接新建地铁既有污水管道安全性分析

石家庄地铁1号线市招待所段至北国商城段为左右两线,区间隧道上方靠近一既有污水管道,污水管已使用60 a。整条区段上污水管道与隧道呈一定夹角,角度较小。其中靠近地铁车站k10＋928．290～k10＋943．59区间隧道断面尺寸有所扩大,且污水管底板距离左线隧道拱顶仅6．8 m,该区段既有污水管在隧道开挖过程中可能存在安全风险,并且受污水管可能的渗水影响,隧道本身开挖过程中也存在稳定问题。分别分析了隧道开挖过程中既有污水管底板、边墙和拱部横向和纵向应力分布规律,并通过分析纵向不均匀沉降和纵向应力分布的关系,对隧道开挖过程中既有污水管的破坏机制进行了探讨。最后针对工程特点,提出了改进的超前加固方案。石家庄地铁为石家庄市新建工程,对工程后续建设具有一定的借鉴意义。     

湿滑道面飞机轮胎临界滑水速度数值仿真

采用ABAQUS建立了基于CEL算法的飞机轮胎与积水道面流固耦合分析模型,推导了轮胎接触面动水压强与道面竖向支撑力表达式,对比了飞机起飞与着陆过程中的滑行状态,提出了临界滑水速度的上下限解概念,校核了轮胎模型静态变形与动态滑水特征,研究了胎压、胎纹与水膜厚度的影响规律,分析了轮胎接地面积与动水压强分布。仿真结果表明:在76.6kN轴载作用下,轮胎模型接地面积为0.076m2,轮胎中心竖向变形约为3.27cm,轮胎临界滑水速度为128.5~222.4km·h~(-1),与NASA轮胎滑水试验数据一致,验证了仿真模型的合理性和适用性;在胎压为1 140kPa时,减速冲击条件下飞机轮胎临界滑水速度为163km·h~(-1),小于加速冲击时的上限226km·h~(-1),轮胎接地面积明显减小,道面支撑力低于机轮轴载的10%;在450~1 109kPa胎压范围内,减速冲击时临界滑水速度下限较NASA经验公式计算结果更为保守,两者相差30~70km·h~(-1);轮胎纵向沟槽排水可降低轮胎前缘动水压强峰值,增大轮胎接地面积,减速冲击时带纹轮胎临界滑水速度较光滑轮胎提高了26.9%~28.8%,增幅约为加速冲击时的2倍;当道面水膜厚度由3mm增加至13mm时,胎压为1 140kPa的飞机轮胎临界滑水速度上下限分别降低了85km·h~(-1)和43km·h~(-1);在低胎压、厚水膜与减速冲击条件下,临界滑水速度下限仅为127km·h~(-1),低于常见飞机进近接地速度205~250km·h~(-1),因此,滑水事故风险增加。     

热力耦合作用下拉林铁路桑珠岭隧道岩爆预测

热力耦合作用是高温高地应力隧道岩爆预测中一个新的问题.在新建拉林铁路桑珠岭隧道开挖过程中,利用现场温度测试数据反演并得到隧道不同埋深时的地温,通过热力耦合数值模拟计算得到隧道开挖过程中的洞周应力变化规律,利用卢森、陶振宇、王元汉、樊建平4种岩爆判据对隧道不同温区、不同洞周应力释放率的岩爆发生烈度和岩爆范围进行预测,最后将预测结果与现场岩爆进行了比较分析.研究结果表明:桑珠岭隧道地温梯度为5.5℃/100 m,隧道埋深越大地温越高;在以自重应力场为主的深埋段,最大压应力集中在拱顶和拱脚部位;在45~85℃地温区间,洞周最大切向应力和最大主应力随应力释放率增大而线性增长,当洞周应力释放率为100%时,其增加量分别为84~96 MPa、93~96 MPa,同时岩爆烈度等级也相应增加;判据预测与现场实测的比对表明,高温热力耦合作用在应力释放过程中加速了岩爆发生,在应力释放率前期,陶振宇判据对中等及以上岩爆的发生更加敏感,而在应力释放中后期王元汉判据与实测结果的相似度更为一致.      

山区公路回头曲线的车道偏移行为与自由行驶轨迹模型

为揭示山区公路回头曲线路段的车道偏移行为和轨迹特征，建立了自由行驶轨迹模型；在一条山区复杂线形公路上开展了实车驾驶试验，使用高精度车载设备收集自然驾驶状态下的车辆行驶轨迹、速度和偏移数据；基于轨迹相对位置曲线定义了回头曲线路段左右转车辆的自由行驶轨迹模式；以曲线转角180°为界，建立了回头曲线路段车辆相对位置拟合模型，设计了基于偏移量的自由行驶轨迹计算方法，并以其他道路的回头曲线作为算例进行模型验证。研究结果表明:回头曲线左转车辆呈现出4种轨迹模式，右转车辆呈现出3种轨迹模式；车辆轨迹在回头曲线的入弯、弯中和出弯阶段均出现了较大的偏移，偏移量大于40%，此时车身侵占对向车道，不同的轨迹模式具有不同的偏移特征；不同位置所对应的速度与偏移量的分布较离散，当速度折减小于6.5 km·h-1时，驾驶人可以通过占用对向车道来降低回头曲线行驶时的速度折损；基于横向偏移量建立的不同曲线转角下的轨迹拟合模型中，当回头曲线转角约为180°时，拟合模型的精度最大，左转拟合精度介于0.90~0.97，右转拟合精度介于0.65~0.97；当回头曲线转角大于180°时，拟合模型最大拟合精度0.97发生在右转，当回头曲线转角小于180°时，拟合模型最大拟合精度0.89发生在左转。可见，本文建立的轨迹模型具有较强的适用性，可为山区公路回头曲线的行驶轨迹预测提供手段和方法。      

出租汽车出行轨迹网络结构复杂性与空间分异特征

基于出租汽车运行GPS轨迹数据,构建了一类城市出行复杂网络;使用有向加权复杂网络测度分析方法,研究了出租汽车出行轨迹网络结构复杂性与空间分异特征;以西安市数据为例,进行了网络指标测算。分析结果表明:出租汽车出行轨迹网络的平均最短路径长度为2.070(边数),聚类系数为0.653,网络密度为0.554,说明了该网络是一类典型复杂网络,具有典型的小世界和集团化特征,且实际平均出行距离符合对数正态分布;网络的节点强度均值为411,最大K-核值为59,网络中强度小于600的节点占77.97%,强度小于300的节点占50.24%,呈现典型的大少小多的空间分布特点;该网络具有显著的空间分异特征,重要小区的出行辐射范围具有全局性特征,总体出行强度空间布局与城市公共交通干线走向一致,呈十字型分布;在整个网络范围内,强中心性交通小区呈现集聚性分布,重要交通枢纽(车站)与商圈等区域节点强度大于2 200;出租汽车上下客区域呈现空间非均衡特征,即在城市重要功能聚集区的上客水平高于下客水平。研究结果反映了出租汽车出行轨迹网络的拓扑结构与空间分异特征间的相互关系,揭示了城市居民活动的空间特征、活动规律及其与城市功能空间布局之间的相互影响作用。     

应急机场土质道面疲劳变形特性模型试验

为分析应急机场快速修建工程的合理道面结构形式,采用人工加载和道面电液伺服疲劳试验机加载2种方式,对由压实土基、稳定土基层（底基层）和功能性面层组成的典型道面结构疲劳变形特性进行了模型试验.研究了土质道面结构的累积塑性变形、回弹弯沉和弯沉盆曲线随飞机荷载、施加荷载频率和荷载作用次数的变化情况及其平面分布规律.试验结果表明:累积塑性变形随加载频率增大而增大,累积塑性变形与加载次数呈对数关系;弯沉盆曲线形状类似“S”型曲线,可采用四次曲线方程进行拟合;道面结构的早期整体回弹模量增长较快,7~60 d龄期内整体回弹模量可达200~500 MPa,在数万次通行次数下,土质道面的回弹弯沉小于1 mm,表明提出的土质道面结构形式能够满足应急机场强时效性的要求.      

玉米秸秆生物炭对水中氨氮的吸附特性

采集农林废弃物玉米秸秆制备生物炭,以批平衡试验法研究了溶液pH、粒径、投加量、温度和共存阳离子等因素对玉米秸秆生物炭吸附氨氮的影响.结果表明:在共存离子Na+、Ca2+浓度相同条件下对氨氮吸附影响大小顺序为Na+>Ca2+;玉米秸秆生物炭对氨氮吸附的最佳pH范围为5~8;吸附动力学数据拟合结果发现准二级动力学方程能更好地拟合吸附过程,颗粒内扩散方程拟合结果表明玉米秸秆生物炭对氨氮的吸附速率由表面吸附和颗粒内扩散两个过程综合控制.Langmuir-Freundlich方程能很好地描述氨氮在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,由Langmuir拟合所得的氨氮理论最大吸附量为3.484 9 mg·g-1.吉布斯自由能变化(ΔGθ)、焓变(ΔHθ)和熵变(ΔSθ)的计算结果表明,玉米秸秆生物炭对氨氮的吸附是自发的放热过程.     

顾及小目标特征的视频人流量智能统计方法

人流量统计对智能安防等领域具有重要研究价值. 针对视频监控系统中人流量统计准确率较低的问题,提出一种顾及小目标特征的视频人流量智能统计方法,重点研究用于小目标检测的Faster R-CNN （Faster region-convolutional neural network）改进算法、运动目标关联匹配以及双向人流量智能统计等关键技术,根据人头目标的小尺度特点对Faster R-CNN网络结构进行适应性改进,利用图像浅层特征提高网络对于小目标的特征提取能力,通过基于轨迹预测的跟踪算法实现运动目标的实时追踪,同时设计双向人流量智能统计算法,以实现人流量高准确率统计;为证明方法的有效性,在密集程度不同的场景中进行了测试. 测试结果表明:改进的目标检测算法相较于原始算法,在Brainwash测试集和Pets2009基准数据集上的平均准确率分别提高了7.31%、10.71%,视频人流量智能统计方法在多种场景下的综合评价指标F值均能达到90.00%以上,相较于SSD-Sort算法和Yolov3-DeepSort算法,其F值提高了1.14% ~ 3.04%.      

基于交通轨迹数据挖掘的道路限速信息识别方法

分析了道路限速信息的时空变化性,提出一种基于轨迹数据挖掘技术的道路限速信息自动识别方法。为了实现海量交通轨迹数据的快速处理,研究了快速地图匹配与数据清洗等预处理算法,分析了交通轨迹数据的速度分布特性与最高车速限制指标。基于路段行车速度的统计特性,构建了道路特征向量模型,以快速提取海量轨迹数据的潜在特征信息。提出了多投票K近邻分类算法对数据特性进行训练与学习,以实现对道路限速信息的快速识别。以福州市交通路网及其浮动车轨迹数据构建试验样本集进行训练、学习与交叉验证试验。试验结果表明:在训练过程中,当样本数量达到1 200时,方法的识别准确率最高达到93%,在仅有150个小训练样本下,方法的识别准确率也达到75%;方法具有近线性的处理性能,处理1.0×106条道路的限速信息仅用时46ms。