面向车联网多点协作联合传输的安全认证与密钥更新方法

未来基于车联网的车路协同和自动驾驶场景要求车-车/车-路等网络通信在保证数据安全的前提下,具备低时延、高可靠的特性,从而保证车辆的行驶安全以及车/人的信息安全。LTE-V2X作为车联网通信方案之一,LTE的多点协作联合传输（Coordinated Multiple Points-Joint Transmission,CoMP-JT）技术不仅可以减少车辆在高速行驶过程中进行基站（Evolved Node B,eNB）切换时的通信中断,还能通过多个基站的协同传输来辅助提高网络的数据传输性能。然而当前LTE标准中的安全密钥管理方案无法满足多点协作联合传输过程中的密钥管理场景。针对该问题,提出一种可用于LTE-V2X车联网通信中多点协作传输切换的安全密钥生成与更新算法。该算法由车辆生成基站切换请求并使用随机数、共享密钥、目标基站公钥对切换请求进行加密、广播;基于密码学特性,目标基站不仅可基于私钥从密文请求中计算出共享密钥,还可以计算得到后续的会话密钥;车辆则可以基于目标基站位置信息、生成请求时的随机数计算出会话密钥,从而实现在只需要1次密钥传输的前提下,达成车辆与基站之间的密钥共享和密钥更新,并从密码学角度针对该密钥生成与更新算法进行验证分析。研究结果表明：在LTE-V2X多点协作传输时的基站切换过程中,该算法能够确保车辆与基站进行后向/前向密钥分离的安全认证以及会话密钥建立;与传统方案相比,所提方法可减少26.4%的基站切换过程中引入的通信时延,基站信道负载均仅为传统方案的1/2,并且随基站小区范围内车辆数目增加,基站的信道负载也仅线性增加,提升了该算法在LTE-V2X车联网场景中的适用性。     

出口道左转交叉口信号控制鲁棒优化方法

为了提高出口道左转交叉口在现实交通需求和供给波动环境中的适应性,权衡运行效率与稳定性,对其鲁棒优化方法进行研究。在对出口道左转交叉口运行特点和饱和流率进行分析的基础上,提出从交通需求分布、基本饱和流率分布和实际运行车速分布3个方面考虑交通的波动性,以适应出口道左转交叉口交通供给波动与控制方案相关联的特征。在此基础上,分别以平均值-标准差最小、条件风险值最小和最大值最小化为目标,建立3种信号控制鲁棒优化方法,并基于遗传算法建立求解算法。通过算例分析,对鲁棒优化算法的准确性、平均值-标准差模型的参数取值和3种鲁棒优化方法优化效益进行分析。研究结果表明：所建立的鲁棒优化方法可实现交通需求和供给波动下出口道左转交叉口信号控制与设计车速的优化设计,相较于传统控制方案其在保证效率的前提下提高了控制方案运行的稳定性;平均值-标准差模型和条件风险值模型对于各项指标均表现较好,可在保障平均延误维持较优值的基础上（案例中车均延误增加小于3%）显著改善运行效果的稳定性（案例中延误标准差减少约40%）;最小-最大模型对延误最大值的优化效果最佳,但其对于控制方案的整体效率会造成较大的负面影响（案例中车均延误增加了8.19%）。     

卫星定位数据驱动的营运车辆驾驶人驾驶风险评估模型

为了提高营运车辆驾驶人安全管理的精细化水平,合理地评估驾驶人驾驶风险程度,有的放矢地降低高风险驾驶人的事故率,基于卫星定位数据特点及驾驶行为与驾驶风险的相关关系设计26个驾驶行为特征参数。考虑到高速和非高速行驶时相同驾驶行为对驾驶风险的影响区别较大,根据23名营运车辆驾驶人的实测数据有针对性地筛选高速和非高速路段驾驶人风险评估指标,构建营运车辆驾驶人驾驶风险评估指标体系。然后,基于熵权法、独立性权系数法和Spearman相关系数法建立集成赋权法,确定各评估指标的权重。最后,雇佣40名营运车辆驾驶人进行实车试验以验证模型的合理性。结果表明：车辆速度和加速度方面的驾驶行为特征可以用于评估驾驶人的驾驶风险且评估效果较好,驾驶风险评估得分与实际交通冲突次数呈正相关关系,所建立模型可以较为准确地评估营运车辆驾驶人驾驶风险的高低,准确率达到77.50%,该模型在不同地区使用时,准确率存在一定的差异,但在容许范围之内,方法具有较好的鲁棒性。     

城市重大枢纽工程施工期交通组织方案研究

施工期间交通组织方案的研究和制定对城市综合枢纽的建设而言意义重大。以南京市浦口区浦泗综合枢纽工程施工期交通组织方案研究为例,阐述了城市枢纽工程施工期交通组织规划的方法和措施。利用工程实践证明,合理规划交通组织方案对降低工程施工成本、减小城市交通的影响、保证工程建设和城市交通安全的效果。     

手机社交娱乐操作对驾驶人视觉参数影响研究

为探究手机社交娱乐操作对驾驶人视觉参数的影响,基于模拟驾驶器和SmartEye 眼动仪设计模拟驾驶实验,采集驾驶人正常驾驶、拨打电话、收发信息等5种操作下视觉特征数据,应用拉依达准则和联合频数分布直方图进行数据归约.针对不同操作下视觉参数,应用箱形图和Kruskal-Wallis显著性检验,验证视觉参数评价指标的有效性.结果表明：随手机操作类型的不同,驾驶人水平和垂直视角标准差、视线离开道路时间百分比、扫视平均速度和眨眼持续时间呈显著性变化,可作为视觉参数影响的评价指标;观看视频和刷朋友圈操作对驾驶人视觉影响程度明显高于拨打电话和收发短信操作.     

山区公路驾驶视觉信息量计算方法研究

为解决山区公路中驾驶视觉信息量难以量化的问题,对驾驶视野图像进行分割,根 据HSV颜色模型,提取视野图像的色调、饱和度、亮度值,再结合车速值,在驾驶视觉心理负荷的基础上,提出山区公路路域环境下的驾驶视觉信息量计算方法.通过实车实验,进行数据采集,并验证计算方法.计算结果表明,在半郁闭型空间行驶时,接收的视觉信息量最大;在郁闭型空间中,接收的信息量最小.计算结果与被试实际感受具有一致性,说明本文提出的驾驶视觉信息量计算方法具有可行性,可为路域环境的合理布设提供一定的技术参考.     

冰雪条件下中国驾驶员跟驰行为及模型研究

分析驾驶员在冰雪条件下的驾驶行为特性,建立考虑驾驶员行为特性的跟驰模型,有助于丰富现有交通流理论.通过招募驾驶员开展实车跟驰试验,对比分析正常条件与冰雪条件下的驾驶行为差异.进而基于任务难度均衡理论构建包含人类因素参数的任务难度模块,引入改进后的智能驾驶员模型,并采用车辆轨迹数据对模型进行标定和有效性验证.研究表明：驾驶员在跟驰行驶过程中受外界刺激及自身驾驶能力影响时会对车辆行驶状态进行动态调整,试图保持期望间距,且速度与前车一致的状态;冰雪条件下驾驶员采取风险补偿行为,其车头时距波动幅度较正常条件收窄,模型引入人类因素参数可以较好地描述其差异性. 模型有效性验证表明,新模型在6个仿真场景中的表现都优于传统智能驾驶员模型,且表现出更好的鲁棒性.研究结果可为冰雪条件下的交通管理措施制定提供理论支持.     

哈尔滨市城市交通拥堵原因及解决措施

城市交通拥堵问题表象在城市道路交通,其根源受城市的自然环境、气候、历史、规划以及市民岀行习惯等方面影响。全面、客观地分析总结了影响哈尔滨城市交通拥堵的原因,对解决城市交通拥堵问题进行了思考,并提出了建议和具体措施。     

Spatiotemporal traffic forecasting: review and proposed directions

This paper systematically reviews studies that forecast short-term traffic conditions using spatial dependence between links. We extract and synthesise 130 research papers, considering two perspectives: (1) methodological framework and (2) methods for capturing spatial information. Spatial information boosts the accuracy of prediction, particularly in congested traffic regimes and for longer horizons. Machine learning methods, which have attracted more attention in recent years, outperform the naïve statistical methods such as historical average and exponential smoothing. However, there is no guarantee of superiority when machine learning methods are compared with advanced statistical methods such as spatiotemporal autoregressive integrated moving average. As for the spatial dependency detection, a large gulf exists between the realistic spatial dependence of traffic links on a real network and the studied networks as follows: (1) studies capture spatial dependency of either adjacent or distant upstream and downstream links with the study link, (2) the spatially relevant links are selected either by prejudgment or by correlation-coefficient analysis, and (3) studies develop forecasting methods in a corridor test sample, where all links are connected sequentially together, assume a similarity between the behaviour of both parallel and adjacent links, and overlook the competitive nature of traffic links.     

Fuzzy-logic-based incident detection for signalized diamond interchanges

This paper documents a fuzzy-logic-based incident detection algorithm for signalized urban diamond interchanges. The model is capable of detecting lane-blocking incidents whose effects are manifested by patterns of deterioration in traffic conditions that require adjustments in signal control strategies. As a component of a real-time traffic adaptive control system for signalized diamond interchanges, the algorithm feeds an incident report (i.e., the time, location, and severity of the incident) to the system's optimization manager, which uses that information to determine the appropriate signal control strategy.The performance of the model was studied using a simulation of an actual diamond interchange. The simulation study evaluated the model's performance in terms of detection rate, false alarm rate, and mean time to detect. The model's performance was encouraging, and the fuzzy-logic-based approach is considered promising.