2025年, 第27卷, 第3期　刊出日期：2025-06-25

  

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  灾后交通网络应急修复的双层优化决策模型

  吴惠明1, 崔跃鹏2

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 1.

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  针对灾害导致城市交通网络受损和孤立节点恢复缓慢问题,提出基于GA-GWO 算法的双层优化应急修复模型,旨在加速灾后恢复和提升连通性。上层模型采用整数规划优化修复路段组合,以最小化修复时间;下层模型基于用户均衡原则,利用Frank-Wolfe算法优化交通流分配,实现修复方案与交通流动态变化的交互迭代。以SiouxFalls网络为实验对象,在轻度、中度和重度3种灾害情境下进行测试。实验结果表明,在轻度灾害情况下,GA-GWO的运行时间比GA 和GWO 分别减少31.12%和11.03%;在中度灾害情境下,GA-GWO 的目标函数值较GA 和GWO分别降低0.77%和4.22%;在重度灾害情况下,GA-GWO相较于GA和GWO分别降低0.86%和9.58%。研究结果表明,该双层优化模型有助于加速灾后路网恢复,为应急救援决策提供支持。此外,当决策者偏好系数较高时,修复方案倾向于优先修复关键路段,以快速恢复核心连通性;随着偏好系数降低,修复方案转向更广泛的覆盖,优先恢复更多路段以实现整体均衡恢复。
  
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  轨道交通出行预约与列车时刻表协同优化

  马军平, 吴芳, 孙颖杰

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 9.

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  随着城市发展进程的加快和客流密度的持续增长,城市轨道交通系统正面临着客流需求与交通运输供给不匹配问题。以出行预约下地铁乘客为研究对象,基于“需求响应”机制提出轨道交通出行预约与列车时刻表协同优化方案,通过预约平台提前收集乘客的出行信息,从而科学合理地实现客流出行与列车时刻表的供需匹配。建立考虑预约需求与列车时刻表协同优化的数学模型,采用粒子群智能搜索算法用于该模型的求解。案例研究表明,预约出行模型相较于无预约情况,乘客出行时间成本降低24.63%,列车开行成本减少11.27%。综上所述,城市轨道交通出行预约系统通过精准匹配供需关系,能有效缓解高峰时段客流压力,提升系统的运营效率和服务质量。
  
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  早高峰公交通勤班次选择实验及响应模式识别

  强生杰, 刘国翔, 王汤家, 田 坚

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 18.

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  为研究公交通勤者出发时间选择特征,掌握车辆拥挤状态和出行成本两类信息对出行者决策行为的影响机制,在多起点单终点的公交线路上开展早高峰公交通勤行为实验。实验结果表明:车辆拥挤和车次成本信息对通勤者出行具有正向作用,随着实验进行,通勤者的出行时间波动越来越小且趋于某个区间,群体的平均出行成本逐渐减小,且同一站通勤者的出行费用几乎相同。实验发现,不同人员在出行时间选择过程中对信息的响应机制具有一定个体差异性,通过聚类模型可将通勤者划分为正向响应、始终改变和保持不变3种类型。
  
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  考虑多交通方式的深度强化学习交通信号控制

  张建华, 陈炳昆

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 24.

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  针对当前强化学习交通信号控制研究中交通方式单一问题,以存在多种交通方式的城市交叉口为背景,改进传统DQN算法,设计新的状态空间和奖励函数,提出基于D3QN 的交通信号控制方法。该方法通过深度学习网络感知和提取交通状态特征,并结合强化学习迭代优化信号控制策略,经过训练能使智能体根据实时交通状况动态选择最优动作相位,从而减少多种交通方式产生的延误,协调不同交通方式通行权益。基于SUMO 的实验结果表明,该方法与Webster定时控制和感应控制相比,能够分别减少20.3%和15.0%的社会车辆延误、55.5%和39.8%的公交车延误以及19.1%和37.1%的行人与非机动车延误,证明所提方法能够有效应对包含多种交通方式的交叉口环境,提高交叉口通行效率和环保性。
  
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  客户满意度的预制菜配送中心选址-路径优化

  胡永仕, 郭欣艳

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 34.

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  针对预制菜行业中因基础设施布局与配送路径规划不合理而导致的供应商配送成本高和客户满意度不佳等问题,构建考虑客户满意度的预制菜配送中心选址-路径优化双层规划模型。上层选址模型以建设运营成本最小化为目标,下层路径优化模型以多目标成本最小化为目标。设计带精英策略的改进混合遗传算法,运用最佳插入法、局部搜索算子等方法加快算法收敛速度、避免局部最优,并采用改编的算例数据进行对比分析验证。结果表明:与独立选址和路径优化方案相比,双层规划模型可大幅降低预制菜企业物流成本;而相较于传统遗传算法,改进的混合遗传算法能使预制菜企业运输总成本降低14.82%、车辆装载率提升9.22%。
  
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  考虑改进鲸鱼算法单交叉口信号控制优化

  田秀娟, 吴帅虎

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 39.

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  为提升道路交通信号配时的有效性,提高道路通行效率,构建基于改进鲸鱼算法的多目标信号优化模型。首先,选取平均延误、平均停车次数、最大通行能力为优化目标,提出主客观权重相结合的方法确定权重,然后构建多目标方程。其次,利用对收敛因子非线性优化,引入池化机制,黄金分割系数改进搜索策略并加入一种新的利用群居动物捕食特性启发的跟随搜索策略对鲸鱼算法进行改进。最后,对算法进行收敛性分析并用于交通信号模型求解。结果表明:与其他算法相比,改进后算法具有较快的收敛速度和较优的寻优精度;在求解交通信号配时问题中,能够有效降低车辆平均延误、平均停车次数和提高道路通行能力,为交通信号配时提供新的解决方案。
  
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  不同区域典型高速公路轴载谱分布模型

  杜 琦1, 黄阳川2, 李万衡3, 王鹃萍3, 王江锋2

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 47.

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  为向我国高速公路设计、货物运输结构调整提供轴载谱数据参考,针对我国不同区域典型高速公路轴载谱分布模型进行研究。采用双高斯模型、洛伦兹模型和Voigt模型,对我国7个省市典型高速公路货运车辆轴载谱分布进行了拟合,分析了典型高速公路的轴载谱分布特征,并基于聚类方法分析了轴载谱分布模式。结果表明,双高斯模型能够很好地对典型高速公路二联轴、三联轴轴载谱进行拟合,拟合相关系数R2均大于0.94。内蒙古、辽宁、山东3省区双联轴轴载谱分布呈现双峰特征,内蒙古、辽宁、山东、江苏4省区三联轴轴载谱分布典呈现双峰特征,说明不同区域高速公路轴载谱分布特征存在一定的差异性。轴载分布模式聚类结果显示,广东、上海等发达省市高速公路货物运输特征相一致,轴载分布具有一定的相似性。
  
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  异形桥墩抗撞性能分析与防撞方案优化

  彭蓉蓉1, 余 俊2, 胡志坚3, 耿 波4, 李月光3

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 54.

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  针对处于水位落差大,具有主墩墩身断面突变、圆端型钢筋混凝土双薄壁墩等特点的大桥,在分析桥墩自身抗力无法满足防撞吨位的基础上,开展大桥主墩防撞方案设计研究。提出带限位装置和三向滑轮组的钢套箱防撞设计,确保防撞装置满足高水位变化和截面突变的要求,且能避免防撞装置在升降过程中出现卡死现象。最后,基于仿真分析,并考虑经济性、撞击力和墩柱被撞击的危险等因素,采用2.0m 高钢套箱防撞方案。该方案能有效降低墩身船撞力24%以上,确保大桥主墩安全。
  
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  改进SE-ResNet50网络结构的冰雪路面检测方法

  王宪彬1, 武婉婉1, 包文龙1, 董 晟1, 王云龙2

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 61.

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  针对复杂天气条件下冰雪路面识别准确率较低的问题,提出一种改进SE-ResNet50网络结构的冰雪路面检测方法。该方法的核心在于将SE通道注意力机制与ResNet50网络进行深度融合,为优化这一融合策略探索4种不同的迁移学习策略,包括调整模型最后全连接层、全阶段SE增强、仅在模型末尾阶段SE增强以及在每个残差块内部集成SE模块。经过训练与优化,确定SE-ResNet50的分类模型,该模型在路面状态分类任务中达到98.70%的高识别精确度。计算数据集上多种评估指标,利用混淆矩阵深入分析路面状态识别中易产生误判的类别。在数据集上进行训练和测试后,结果表明,SE-ResNet50模型取得了最佳的识别效果比第二名ResNet50的95.33%高出3.37个百分点,推理速度相较于AlexNet、VGG16和ResNet50分别提高了26.58%、32.97%、16.07%。
  
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  机械式自动变速器离合器起步控制优化策略

  陈东东1, 尹继辉1, 韦茂松2, 王浩齐1, 张鹏雷3

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 68.

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  为解决电控机械式自动变速器(AMT)汽车起步阶段中离合器的接合控制问题,以AMT 离合器为研究对象,以离合器结合速度为控制目标,选取冲击度和滑磨功作为评价指标,研究设计三输入单输出的自适应模糊神经控制策略,并与传统控制策略进行仿真对比。研究结果表明,在低速、中速、高速3种起步意图下,控制策略优化后汽车所需的起步时间分别为2.03s、1.80s、1.75s,少于模糊控制的2.18s、2s、1.80s;产生的最大冲击度为8.02m·s-3、9m·s-3、9.80m·s-3,低于模糊控制的8.25m·s-3、9.50m·s-3、9.90m·s-3和PID 控制下的
  8.17m·s-3、9.27m·s-3、9.85 m·s-3;产生的滑磨功为6.20kJ、5.45kJ、5.20kJ,少于模糊控制下产生的6.60kJ、5.65kJ、5.49kJ和PID控制下的6.46kJ、5.61kJ、5.46kJ。合理的冲击度下起步平顺性较好,滑磨功的减少使得离合器使用寿命更长,自适应模糊神经控制较之传统模糊控制效果更好,具有更高的自适应能力和鲁棒性。
  
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  考虑行车安全的制动率界定

  于春鹏, 王革新

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 76.

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  为更好地理解和运用“制动率”及其合理限值,以行车安全为前提,在阐述刚性摩擦与黏弹性摩擦基础上,分析道路摩擦系数与路面附着系数的异同,比较道路试验与台架试验差异,阐明路试法与台试法对制动力测量的不同,进而确定可能的制动率限值界定范围。对滚筒反力式汽车制动检验台结构及工作原理进行分析,阐明制动率超过100%的原因及可能性,并以调研数据和试验为验证依据,明确汽车制动性能检验中制动率的标准限值界定范围。研究表明,汽车制动率的标准限值应明确界定,实测中制动率上限值始终小于100%,而制动率的下限值能否达标则与检测设备精度有关。由此可知,制动率上限值应设定为小于100%,而其下限值则应遵守国标GB7258规定。
  
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  特殊场景下融合语义特征的危险品车辆识别方法

  吴晨昊1, 2, 曾俊铖1, 吴雄伟1, 廖律超3, 田俊山1

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 83.

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  危险品在运输过程中一旦发生事故将造成恶劣影响,因此,在途危险品运输车辆成为交通运输管理部门和道路运营方的重点关注对象。现有方法主要基于纯视觉方法对此种特殊车辆进行识别,但存在不可避免的误判情况。在夜间、隧道等光环境条件差的特殊场景下,车灯爆闪将影响路侧抓拍设备成像质量,导致现有识别方法表现不佳。针对此,提出特殊场景下融合语义特征的危险品车辆识别方法。通过双向金字塔骨干网络提取车辆正面抓拍图像中的车脸大目标和危险品标志小目标,设计强光抑制的车辆抓拍图片增强模块,并基于梯度优化的迭代平滑方法来过滤抓拍图片的强光部分。进一步使用字符识别模块提取危险品标志中的语义信息,将其用于车辆识别。在7000张抓拍图片上进行实验,结果表明,此方法较传统识别算法和纯视觉深度学习算法均有提升,模型对危险品车辆识别准确率达到97.2%。
  
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  自动驾驶场景下轻量化遮挡感知检测算法#br#

  辛东嵘1, 张杰浩2, 张 阳2

  交通科技与经济. 2025, 27(3): 89.

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  针对自动驾驶汽车由于内存和计算资源对目标检测算法的限制,导致卷积神经网络在嵌入式设备上部署困难、待检测目标发生重叠或遮挡时识别困难,甚至无法识别,提出轻量级特征重用融合特征聚焦扩散金字塔的快速识别目标检测算法(FRFDFN)。首先,该算法使用特征映射冗余思想生成冗余特征图;然后,引入特征聚焦扩散金字塔网络结构,通过定制的特征聚焦与扩散机制,结合多层特征图连接,使上下文信息扩散到各检测尺度;最后,提出遮挡感知注意力检测器,并引入闭塞感知斥力损失。试验结果表明,提出的FRFDFN 算法在KITTI数据集上表现良好,精确率达到97.1%、mAP50达到97.3%,参数量相较于YOLOv8n降低13.33%,检测精度却提升0.72%,兼顾低参数量与高精度要求。