路锥投收自动控制系统的研制

针对高速公路交通事故现场快速隔离、警示和防护等日益增强的需求,提出一种新型路锥自动投收装置的系统设计方案.针对传统大型路锥投收装置费用高、结构复杂的弊端,利用虚拟样机技术开展紧凑型路锥自动铺设、回收一体化装置的机械结构的设计,包括路锥的叠置、拾取、传送、放置等机构.并利用Pro/E、ADMAS等仿真软件进行仿真测试.基于ARM提出嵌入式的系统总体设计方案:以uCOS-II操作系统为平台,以STM32系列单片机为CPU,完成控制器的软硬件设计,并采用"S"型加减速控制曲线策略实现电机的平滑控制.基于Android开发了操作方便、友好的人机交互接口,以"蓝牙"作为上下位机的通信桥梁,以RSA算法作为上下位机数据交互中的安全的保障.实车测试结果表明,该设计方案的路锥投放与回收成功率均达到95%,基本符合要求.但高、低速时路锥投放、回收的成功率差异较大(6%),此外,路锥的倒伏率达到5%,该单项指标基本不满足设计要求.     

基于轨迹的内河船舶行为模式挖掘

从内河海量的船舶AIS数据中提取出有用的交通知识,辅助水上安全监管,对于研究日益复杂的水上交通安全形势具有重要意义.基于内河船舶行为特征,构造由船舶位置、航速和航向4个维度组成的船舶航行状态空间来描述船舶行为.针对传统DBSCAN聚类算法提取状态空间中相似船舶轨迹存在计算复杂高的问题,提出增量式算法改进DBSCAN算法用以高效地计算不同船舶的行为模式;然后利用核密度估计等统计方法对不同模式的船舶行为特征进行数据挖掘,得到船舶航速、航向和位置的时空分布特征规律,进一步挖掘不同行为模式下的船舶微观特征.以武汉航段的汉江分叉航道水域作为研究案例,利用所提的方法对该水域分析研究,得到了6类不同行为模式,挖掘出不同模式下分叉航道内船舶静态属性信息(船舶类型、船舶尺寸)、空间分布特征(轨迹点分布、航速分布、航向分布)、船舶到达规律等信息.利用该模型所提取的知识有助于水上监管人员迅速获取水域交通态势,从而提高水上交通安全监管的水平和效率.     

高速公路车辆典型交通违法行为危险度分级预警方法

高速公路不文明驾驶行为及交通违法行为的频发严重影响了高速公路交通流运行的安全与效率.基于采集的高速公路交通安全相关数据,对高速公路典型交通违法行为的危险度的分级预警方法进行了研究.针对高速公路的交通事故数据,以从恶劣天气、道路线形、违法类型的角度分析了道路交通事故与各类因素的相关性,在此基础上确定进行分级预警的影响因素.综合考虑在气象条件、交通状况、道路线形及各类违法行为,提出了层次分析与模糊评价相结合的方法,建立了针对高速公路违法行为危险性的分级预警模型,并用实际案例数据对模型的适用性进行了验证.结果显示,模型具有良好的适用性,所建立的分级预警模型可以为高速公路的主动交通预警及管理提供参考与支撑.     

基于FCM的内河一类船长实操考试效能评估

为解决内河一类船长实操考试效能评估问题,提出了一种基于模糊认知图的评价模型(FCMES).在建立影响因素层的不同评价等级基础上,通过问卷调查辨识出了25个影响因素;据专家意见将收集到的定性数据转化为三角模糊数,得到不同的模糊矩阵;利用模糊推理规则的方法聚合各模糊矩阵,再解模糊化,获取邻接矩阵.采取输入端数、输出端数及中心度3个指数的方法,分析FCMES中各因素的重要程度,选出核心变量.利用Matlab实现对FCMES认知图的推理仿真,检验核心变量的准确性.结果表明,绩效评估、评估员素质、模拟器效能、考试流程设计合理性,这4个影响因素对内河一类船长实操考试的效能有重要影响.     

改扩建高速公路中央分隔带封闭区交通标志适用性评价研究

高速公路改扩建项目中老路中央分隔带的保留增加了潜在行车风险,交通标志牌作为传递道路信息的主要手段,其设置是否合理对于行车安全至关重要.从驾驶入的认知原理出发,通过分析标志牌信息量与标志视认时间的关系,量化了标志视认距离,在此基础上结合高速公路改扩建后最不利条件下的车辆换道过程,提出了基于驾驶人视认性和换道操作舒适性的交通标志适用性评价方法,从而对改扩建高速公路中央分隔带封闭区设计的新型交通标志进行评价.案例评价结果表明,该高速公路改扩建中央分隔带封闭区交通标志方案能有效诱导驾驶人安全、舒适的出入中央分隔带封闭区.     

基于假设检验的电子巡航协同运行模式效能分析研究

在电子巡航实施过程中,其有关组织、程序、运行机制、业务指标等各项工作仍处于不断摸索中。为了验证电子巡航运行模式的有效性,在介绍电子巡航基本工作流程的基础上,综合分析现有运行模式划分的优缺点,提出了电子巡航指挥中心协同运行模式,选取“船舶违章率”、“远程纠正船舶违章率”和“水上交通事故率”作为评价指标,通过假设检验对电子巡航协同运行模式进行了效能分析。结果表明:电子巡航实施后海事监管效能值(0.998)较实施前海事监管效能值(0.894)上升了11.6%,海事监管效能得到了显著的提高。今后,随着电子巡航工作的逐步完善,运行数据将得到统一记录和保存,在此基础上,可对不同模式进行相互之间的效能对比分析。      

缓和竖曲线的反演设计研究

应用已有的车辆简化模型,借助反演设计理论,研究了缓和竖曲线的反演设计方法;探讨了依据车辆—路面耦合动力学模型的安全性和舒适性动力学评价指标,给出了缓和竖曲线反演设计的一般流程。该方法为开发宜人化路面CAD系统提供了理论依据。     

城市道路交通噪声影响模糊评价

采用模糊综合多级评判方法评价城市道路交通环境噪声污染,其中包含了道路交通噪声对居民的实际冲击影响的综合比较评价,能够清晰地确定所测小区受噪声影响的程度,并通过实例验证了该方法的有效性和科学性。     

Factors with the greatest influence on drivers' judgment of roundabouts safety. An analysis based on web survey in Italy

The aim of this paper is to identify the roundabout geometric characteristics affecting the safety perception while the typical maneuvers (entry, circulation, exit) are being carried out. The tool used was an on-line questionnaire, filled out by about 1.650 respondents. Four different dimensionality reduction methods (Cluster Analysis, Correspondence Analysis, Exploratory Factor Analysis and Confirmatory Factor Analysis) were used to analyze the data collected from the survey, in order to examine the key factors affecting the safety perception during the typical roundabout maneuvers. The considerations arising from the final model are the following: 1) the respondents' opinions regarding the safety perception of maneuvers are not preconceived ideas, but they originate from specific safety perceptions due to roundabout geometric configurations; 2) the users prefer definitely single lane roundabouts; this is an important confirmation of most results in the literature; 3) it was quantified the extent of the relationship between the safety perception of the typical roundabout maneuvers and the following aspects: a) maneuver type, b) geometric characteristics of the roundabouts design elements. This is the innovative aspect of the present research whose results have implications regarding theory, infrastructure and the application of new safety technologies.     

高速铁路隧道支护参数的计算研究

为探索隧道初期支护安全系数的计算问题,并为高速铁路隧道支护参数优化提供理论依据,根据喷锚支护的性能与特点以及现代隧道力学的基本理论,建立初期支护荷载结构模型和对应的安全系数计算方法; 针对时速350 km高速铁路双线隧道提出的3种不同的初期支护方案（无系统锚杆支护、喷锚结合支护和以锚为主的支护方案）展开适应性研究,计算分析不同埋深（400 m和800 m）条件下初期支护的优化参数以及优化后的二次衬砌承载能力,在此基础上提出优化后的高铁隧道支护参数建议值,并对优化前后的安全系数进行计算与对比。主要结论如下： 1）提出了采用围岩压力代表值作为荷载结构模型设计荷载的方法,为解决设计中围岩压力不确定的问题提供了思路,且所推荐的围岩压力代表值计算方法具有安全性与经济性; 2）提出了3种初期支护计算模型,可以为初期支护构件的选择与量化设计提供一定的理论基础; 3）提出了时速350 km高速铁路双线隧道初期支护方案及优化后的复合式衬砌设计参数,并明确了不同围岩级别、不同埋深时的承载主体; 4）提出了按照不同埋深进行支护结构参数设计的建议。