从工程科学走向工程技术——新时期交通与运载工程学科发展与展望

国家自然科学基金委员会积极推进基金改革，设立技术科学板块，面向国家重大需求和经济主战场，解决需求背后的核心技术科学问题，推动科研范式改革。交通与运载工程学科作为科学基金技术板块的重要组成部分，应当积极响应，及时调整学科资助政策。小学科，大行业，交通与运载工程学科研究呈现需求牵引、面向未来、技术集成、交叉融通的特点，需要进一步重视各交通体系交通诸要素的差异性和独特性，反对脱离行业、脱离应用对象，盲目梳理所谓的共性工程科学问题。推动基于RAMS(可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维护性(Maintainability)和安全性(Safety))理论的工程科学与工程技术评价体系建设，关注各交通体系自身的特点及科学基础差异，强化其在重大、重点、人才等重要项目立项建议遴选、评审及成果后评估各环节中的应用，加快科学成果转化，支撑“交通强国”建设。      

上海松江区现代有轨电车规划研究

现代有轨电车因其环保、舒适、高效、低造价、高品质等特点,在国际上得到广泛应用,我国多个城市也在规划和建设之中。但是,由于其在国内尚为一种全新的交通方式,没有标准或规范予以指导,规划及设计体系不完善,有些已建项目已呈现问题。文章结合上海松江区规划背景及交通特征,阐述有轨电车示范线T1、T2线的布局规划、建设的必要性及适应性,为即将开展有轨电车规划及建设的城市提供借鉴与参考。     

城市轨道交通车辆产品标准体系探索

分析了国内外城市轨道交通车辆产品标准体系的现状,重点介绍了城市轨道交通车辆产品标准体系的总体要求、结构搭建、产品标准的制修订,以及标准的实施和改进措施。     

重庆与纽约两种轨道交通互联互通CBTC系统安全评估的对比研究

针对由城市轨道交通互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统推广带来的风险,安全评估作为重要的监督环节显得尤为重要.在对重庆与纽约2个典型城市的互联互通CBTC系统架构分析的基础上,从安全评估标准、风险评估方法、安全认证过程及活动等3个方面对二者的安全评估进行详细对比.结合二者自身互联互通CBTC系统的特点和应用场景,制定了相适应的安全评估规则,并通过不同方法和途径实现了系统既定的安全目标.     

浅谈信号系统侧冲防护在城市轨道交通中的应用

防侧面冲突是信号系统最基本的安全功能之一,城市轨道交通信号系统如何在兼顾安全与效率的前提下进行侧冲防护,对整个信号系统的设计尤为重要.本文重点介绍了侧冲防护的原则及其防护原理.     

人工智能技术船舶海上交通冲突自动预警方法分析

为降低船舶碰撞冲突事故的发生几率,实现对海上交通环境的合理维护,提出人工智能技术下的船舶海上交通冲突自动预警方法。通过定性研究海上交通冲突数据的方式,计算冲突概率的具体数值结果,实现对船舶海上交通冲突事故的分析。在此基础上,建立预警处理流程,在联合风险识别因子的同时,完成对该项参量指标的模糊化处理,实现人工智能技术下船舶海上交通冲突自动预警方法的顺利应用。对比实验结果表明,随着新型预警方法的应用,海上DRI交通环境指标的数值水平得到有效控制,可大幅降低船舶碰撞冲突事故的实际发生几率。     

多模式船舶物流信息自动化监控系统

因为存在大面积的网络区域影响,传统船舶物流信息监控系统存在数据延迟问题,很容易影响物流监控效果,造成数据滞后。为了解决这一问题,设计基于当前无线网络技术,制备新型多模式船舶物流信息自动化监控系统。搭建物流终端信息收发器作为物流信息监控底端硬件设备,及时采集物流信息,基于无线网络传输协议,制备CDMA数据核心网络传输模块,连通物流数据终端收发器和当前局域网络,构件不同局域网络之间的入网协议,利用监控信息随机代码确保局域网络载波同步,降低数据传输阻隔,实现多模式船舶物流信息自动化监测。实验数据证明,应用该监控系统,船舶物流信息读入速率提高了20%,读出速率提高了17%,有效降低数据传输延迟。     

CACC车头时距与混合交通流稳定性的解析关系

研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系，进而为CACC车头时距设计提供参考. 应用优化速度模型(Optimal Velocity Model，OVM)作为手动车辆的跟驰模型，PATH真车实验标定的模型作为CACC车辆的跟驰模型. 基于传递函数理论，推导混合交通流稳定性判别条件，计算关于CACC比例与平衡态速度的混合交通流稳定域. 分析混合交通流在任意速度下稳定所需满足的临界CACC比例与CACC车头时距的解析关系，提出随CACC比例增加的可变 CACC车头时距设计策略，并通过数值仿真实验验证所提可变CACC车头时距策略的正确性. 研究结果表明：在所提可变CACC车头时距策略下，CACC车头时距随CACC比例增加而逐渐降低，避免取值较大影响混合交通流通行能力的提升；当CACC比例大于35%时，混合交通流在任意速度下稳定.研究结果可为大规模CACC真车实验的实施提供理论设计参考.     

集装箱码头作业系统层次化、并行、异构与可重构计算模型

基于计算思维和计算透镜, 分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策, 基于“并行计算”、“异构计算”和“可重构计算”提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型; 将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制, 泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中, 设计了面向此计算模型的混合调度策略, 提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径; 以某大型集装箱码头为实例, 基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型, 进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明: 采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限, 实例中约为码头年设计能力的2.75倍; 在满负荷情况下, 基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h; 在明显作业过载时, 前者能将物流广义计算任务延迟减少100~110 h, 后者能减少约120 h; 在满负荷和作业过载情况下, 2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1~2 h, 后者在作业过载情况下表现更佳; 2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合, 且有各自对应的适用状况和调度重点, 码头管理者可根据具体情况选择适用。      

基于半监督SVM的交通方式特征分析和识别

为解决基于手机信令数据识别大规模用户交通方式问题,多维度分析出行方式特征,提出结合主动学习和Tri-training的半监督支持向量机算法。以手机信令出行链为基础,将出行特征划分为距离、时间、速度、出行者属性等四类,并进一步研究多维度特征及其计算方法 ,基于有向无环图设计一种结合主动学习与基于Tri-training的半监督多分类支持向量机。运用HY市手机信令数据构建样本集并训练该分类器,与多种监督学习分类算法进行比较。结果表明主动学习构造的富含信息的已标记样本集可以减少半监督学习的迭代次数,Tri-training半监督支持向量机可以通过大量未标记样本提升分类器准确率,结合主动学习与Tri-training半监督支持向量机算法可以有效地识别手机信令数据出行链的交通方式。