基于TD3算法的人机混驾交通环境自动驾驶汽车换道研究

提高人类驾驶人的接受度是自动驾驶汽车未来的重要方向,而深度强化学习是其发展的一项关键技术。为了解决人机混驾混合交通流下的换道决策问题,利用深度强化学习算法TD3（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient）实现自动驾驶汽车的自主换道行为。首先介绍基于马尔科夫决策过程的强化学习的理论框架,其次基于来自真实工况的NGSIM数据集中的驾驶数据,通过自动驾驶模拟器NGSIM-ENV搭建单向6车道、交通拥挤程度适中的仿真场景,非自动驾驶车辆按照数据集中驾驶人行车数据行驶。针对连续动作空间下的自动驾驶换道决策,采用改进的深度强化学习算法TD3构建换道模型控制自动驾驶汽车的换道驾驶行为。在所提出的TD3换道模型中,构建决策所需周围环境及自车信息的状态空间、包含受控汽车加速度和航向角的动作空间,同时综合考虑安全性、行车效率和舒适性等因素设计强化学习的奖励函数。最终在NGSIM-ENV仿真平台上,将基于TD3算法控制的自动驾驶汽车换道行为与人类驾驶人行车数据进行比较。研究结果表明：基于TD3算法控制的车辆其平均行驶速度比人类驾驶人的平均行车速度高4.8%,在安全性以及舒适性上也有一定的提升;试验结果验证了训练完成后TD3换道模型的有效性,其能够在复杂交通环境下自主实现安全、舒适、流畅的换道行为。     

排阵式交叉口几何设计与信号控制协同鲁棒优化

针对排阵式交叉口在实际交通波动环境中存在车辆滞留排序区,运行效率稳定性难以保障的问题,提出了鲁棒优化方法,平衡交叉口运行的效率和稳定性。在分析排阵式交叉口运行特性的基础上,指出了其运行效率波动性与交叉口几何设计、信号控制、交通需求、饱和流率和运行车速这5个因素有关。确定了将交通需求、饱和流率和运行车速这3个客观波动因素作为模型的输入参数,将几何设计和信号控制这2个可受设计人员控制的要素作为模型的优化控制变量进行协同优化的模型框架。在此基础上,以交叉口车均延误条件风险值最小为目标,考虑了各流向车道数、信号相位相序、排序区车辆清空等方面的约束条件,构建了基于情景的鲁棒优化模型,并建立了遗传算法对模型进行求解。通过案例分析,对鲁棒优化模型的置信水平取值和算法准确性进行了分析,证明了算法可以使目标函数收敛到最小值,并基于蒙特卡洛模拟对优化效益进行了检验。研究发现,所建立的几何设计与信号控制协同鲁棒优化模型可实现在交通需求和供给的波动下,对排阵式交叉口的车道功能、排序区长度以及主、预信号控制进行协同优化。相较于确定性的设计方法,在平均延误层面基本维持原有水平,但对延误标准差和最大值有着较为明显的改善,案例中分别减少了48%和23%。     

新时代内河航运开发的全面经济性评价理论与方法研究

新时代内河航运占地省、能耗小、环境友好的比较优势愈发突出,发展内河航运提到更高的高度,传统的以运输效益为主的经济性评价方法的片面性日益凸显。在系统梳理国内外相关研究的基础上,根据新时代的特点进一步归纳、完善,基于内河航运工程建设对综合交通、区域经济社会发展、生态环保、文化旅游等各方面的综合效益,探索构建一套可用于内河航运开发全面经济性评价的指标体系,简要论述各评价指标的定量化和货币化计算方法,并以京杭运河黄河以北段复航工程为例进行实证分析,为新时代内河航运开发经济性评价工作提供决策参考。     

江苏港航供应链转型升级进展

为全面明确江苏港航供应链的发展阶段、特征及阻碍,采用数据分析法和比较分析法分析江苏港航供应链的现状及发展中存在的问题。研究发现:港航一体化取得重要进展,但质量和效益仍需大力提升;港航供应链不断拉长加粗,但高端供需亟待协同发力;节能减排效果持续显现,但绿色发展合力有待强化。应从绿色发展的理念落实、政策体系、工作机制、运营模式、监管督导等方面消除阻碍江苏港航供应链绿色转型的因素,促进其由中级阶段向高级阶段转型升级。     

城市轨道交通网络化运营中的信号系统互联互通方案

依据CBTC(基于通信的列车控制)互联互通的背景和意义,提出了城市轨道交通网络化运营中的CBTC互联互通实施的必要性,并在此基础上从CBTC的整体架构、子系统布置位置和原则、接口技术等方面,针对信号系统网络化运营;互联互通方案做了整体介绍。     

验证与确认技术在CBTC系统中的应用方案

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)信号系统与列车安全运营密切相关。如何保证CBTC系统自身的安全性和可靠性是人们研究的重要课题。目前,验证与确认(VV)技术被认为是解决该课题的有效手段之一。介绍了VV技术的概念和发展历程,阐述了VV技术在CBTC中的应用方案。     

城市轨道交通无人驾驶系统中信号与车辆接口分析

介绍了城市轨道交通无人驾驶系统中,为实现无人驾驶功能所需的信号与车辆接口。介绍了无人驾驶系统中车载信号设备的变化和与有人驾驶列车设备的区别,以及无人驾驶系统与车辆接口相关联的核心及非核心功能。     

城市轨道交通通信系统项目建设中的接口管理研究

城市轨道交通机电系统专业众多,每个系统都有自己的专业特点,将不同的系统互相联接成一个整体协调、有效的工作,是一件十分复杂的技术。介绍了城市轨道交通机电工程中通信系统涉及的主要接口的组成与功能。对通信系统接口管理的责任分工、技术措施、管理措施、效果评价等进行探讨,以便为其它专业的接口管理提供参考,从而使城市轨道交通机电系统有机联系在一起,实现整个系统的最优化。     

城市轨道交通综合监控系统的技术发展

从技术发展及运营需求的角度说明了城市轨道交通综合监控系统的发展历程,同时对当前存在的相关问题进行了一系列探讨,并对综合监控系统的发展进行了展望。     

城市轨道交通CBTC互联互通发展趋势及建议

鉴于目前城市轨道交通中存在的问题,结合国外城市轨道交通的发展经验,大力支持和推广基于网络化运营的CBTC(基于通信的列车控制)互联互通技术变得尤为重要和迫切。攻克CBTC互联互通的关键技术难题,提出中国城市轨道交通的CBTC互联互通规范,对城市轨道交通行业具有重大意义。以重庆轨道交通互联互通国家示范工程项目为例,阐述CBTC互联互通示范工程的实现方式、任务和目标、线路和工程条件、技术路线及重要里程碑成果。总结CBTC互联互通国家示范工程已取得的成果,对城市轨道交通CBTC互联互通及未来发展趋势提出了建议。