关键词： 交通运输系统工程   建成环境   小汽车依赖   轻量级梯度提升机   阈值效应  

摘要： 为探究不同时期建成环境对居民小汽车依赖影响的差异，基于杭州市2010年和2023年的居民出行调查数据，构建轻量级梯度提升机模型，并结合部分依赖图和沙普利加性解释方法进行了非线性分析。结果表明：轻量级梯度提升机模型精准捕捉了建成环境与居民小汽车依赖之间的非线性关系，建成环境对居民小汽车依赖有显著影响，且在不同时期存在显著差异。相比2010年，2023年建成环境对居民小汽车依赖的影响明显减弱，且人口和道路密度因素的影响呈现阈值效应，当居住地人口密度超过2万人/km2或道路密度超过0.04 km/缓冲区时，青年群体的小汽车出行占比反而升高，表明应准确把握阈值效应和规模效应的影响，以避免建设资源浪费及过度建设而带来的负向效应。

关键词： 交通运输系统工程   NOx排放   交叉口信号配时优化   燃油车与混动车VSP   参数敏感性分析  

摘要： 城市道路信号交叉口处由于存在多种车辆工况，是NOX等尾气污染物排放管控的重点区域。基于机动车比功率（VSP）模型，重点考虑了插电式混合动力车型特性，分别针对其电量消耗和电量维持两种模式提出NOx排放因子的计算方法。以交叉口范围内车均NOx排放最小为优化目标，以车均延误、平均停车次数等为约束条件，建立以燃油车与混动车构成的混合交通环境下交叉口信号配时优化模型。分析结果表明，本研究所建模型优化后的车均NOx排放减少率达到31.29%，同时车均延误以及平均停车次数与车均NOx排放呈同向变化趋势，其减少率分别为43.99%和28.88%，优于仅考虑交通流量条件的Webster模型。最后，通过参数敏感性分析发现，不同交通量水平、左转车辆比例以及混动车渗透率对车均NOx排放的影响较为显著。本研究提出的平衡环境效益和通行效率的交叉口信号配时优化方法为城市交通管理和政策制定提供了有效依据。

关键词： 交通运输系统工程   混合交通流   车辆队列   离散运动规则   动态演化   碳排放  

摘要： 针对混合交通流中传统模型难以精准刻画车队动态演化与HDV异质行为交互的问题，本文提出了一种融合离散运动规则与动态编队演化的混合交通流建模框架。首先，设计离散运动安全距离模型，通过元胞间距整数决策规则解决连续加速度建模的失真问题；其次，构建基于马尔可夫链的车队规模转移概率矩阵，动态表征车队分裂、合并与重组过程；最后，基于多场景仿真数据量化队内车间距、反应时间、换道行为及车队规模对CO?排放的影响机制。结果表明：当CAV渗透率超过0.6时，编队模式才能有效改善混合交通流的运行状态并显著降低CO?排放，降幅达18.2%～25.1%；优化队内车间距可提升减排效率，减排峰值高达42.5%；换道策略需适配交通密度，低密度下提升HDV换道概率可实现碳减排，而高密度时CAV换道概率需控制在0.4～0.6以实现减排1.3%～1.7%；3～5辆编队规模为减排效率最优区间。本研究揭示了队列动态参数对碳排放的作用机制，为智能网联车队协同控制策略优化及低碳交通系统设计提供了理论支撑。

关键词： 交通运输系统工程   车联网   全感应控制   信号交叉口   调头开口   左转短车道  

摘要： 面向网联车辆渗透率为100%的车联网环境，为提高设置调头开口和左转短车道的交叉口的运行效率，提出一种新的单点全感应控制方法（简称新方法）。分析调头开口、左转短车道和信号相位方案对不同转向车辆运行轨迹的影响，尤其是左转相位与左侧进口道直行相位的衔接关系对调头车流的影响。根据直接实时获取的网联车辆转向意图、位置、速度和加速度，提出网联车辆所需绿灯时间计算方法。分别针对左转相位和直行相位，基于完全释放车道组内所有排队车辆，提出初始绿灯时间计算方法；基于相位饱和度最大化和滑动时间窗法，提出绿灯延长时间计算方法。考虑2个交叉口、3种高峰交通需求和16种信号相位方案，使用定时控制方法、传统全感应控制方法和新方法，采用正交实验设计方法确定新方法的最佳参数组合，运用Python和VISSIM软件实施1，728种交通仿真实验。结果表明：相比定时控制方法，新方法使交叉口车均延误降低12.13%～32.14%、平均排队长度缩短15.49%～47.20%；相比传统全感应控制方法，新方法使交叉口车均延误降低4.47%～5.71%、平均排队长度缩短7.90%～16.79%。可见，新方法优于定时控制方法和传统全感应控制方法。

关键词： 交通运输系统工程   多维跟驰模型   安全势场   自主驾驶决策   可变需求安全距离  

摘要： 为更清晰地刻画多维环境下车辆全息感知与耦合交互所驱动的自主驾驶决策过程，本文提出运用安全势场力函数定量描述车辆间相互作用关系的车辆多维跟驰模型。首先，通过道路势场和车辆作用势场描述了车路和车车之间的动态交互特性，从安全势场的角度剖析车辆多维运行机制及其受力特征。其次，改进一维单车道跟驰模型，使用横纵向二维向量扩展维度，得到道路内任意位置、角度下两车间距离和需求安全距离变化关系，构建三力协同作用的统一车辆多维跟驰模型。最后，采用粒子群优化算法及高速公路车辆轨迹数据对模型待定参数进行标定；针对不同场景设计仿真实验，检验多维跟驰模型对真实车辆跟驰行为的决策效果及稳定性表现。仿真结果表明模型能够有效反映车辆在不同运行状态下的动态变化趋势，在安全势场作用下实现多维度、全过程自主决策，扩展跟驰模型的适用范围，具有较好的实用性、稳定性与安全性，为提高行车安全性及通行效率提供了理论依据。

关键词： 交通运输系统工程   时空异质性   多尺度地理加权回归   时空地理加权回归   出租车   建成环境  

摘要： 为探究建成环境与出租车出行需求之间的时空交互影响，本文利用昆明市出租车订单数据，从土地利用和交通基础设施两个维度构建了相关的建成环境指标。同时，在出租车上车点和到达点应用多尺度地理加权回归模型（MGWR）和时空地理加权回归模型（GTWR），探究了OD点建成环境变量的时空异质性对出租车出行需求的影响差异。研究结果表明：大型交通枢纽、地铁站、餐饮设施和停车场是影响出租车出行需求的关键因素，这些因素在出租车OD空间上均表现出显著的空间异质性，而科教文化和医疗机构的在出租车OD点上均不具有空间异质性，特别是公司企业、体育休闲和公园景点在OD的空间异质性具有截然不同的呈现。进一步分析表明，建成环境变量在不同时间段内也展现出显著的异质性，整体趋势呈现先下降后上升和先上升后下降两种模式。在对早晚高峰时段进行详细时空分析，发现大型交通枢纽在早高峰时对到达点需求影响显著，而在晚高峰时对出发点需求的影响更为突出。停车场对出发点和到达点需求均有正向作用，尤其在晚高峰时作用达到峰值，且对到达点影响更为显著。最后，研究还揭示了公交站点在早高峰期间与出租车需求呈现合作关系，但在晚高峰时，公交站与出租车需求则表现出竞争关系。

关键词： 交通运输系统工程   小目标检测   长尾分布   小目标条件扩散模型   自适应渐近特征金字塔   多尺度通道注意力  

摘要： 为解决交通标志检测中的数据长尾分布和小目标特征信息丢失问题，提出了一种交通标志小目标检测网络STF-YOLO。首先，提出了小目标条件扩散模型对TT100K数据集进行数据增强，得到类别均匀的TT100K-P数据集，有效缓解了原数据集长尾分布严重的问题。然后，提出了自适应渐近金字塔网络(AAFPNet)，其自适应多尺度通道注意力模块（MC-ACA）在通道层面自适应地融合多层级特征，解决了小目标细节特征丢失问题。最后，设计了K-NCIoU回归损失，结合CIoU与NWD两者优势进一步提升模型检测性能。在三个交通标志检测数据集的测试结果表明，相较于基准模型YOLOv8，STF-YOLO在TT100K-P、TT100K和CCTSDB数据集上mAP@0.5:0.95分别提升了2.5%、3.3%、2.8%。经实车验证，证明其具备优秀的交通标志实时检测能力。

关键词： 交通运输系统工程   山区低等级公路   有限元   弯道波形护栏   碰撞特性分析  

摘要： 为提高线形复杂、路侧环境险恶的山区公路行车安全水平，本文以国内常用的A级半刚性双波形护栏为研究对象，联合HYPERMESH和LS-DYNA有限元仿真软件，建立山区低等级公路直线及弯道环境下碰撞护栏有限元仿真模型，通过对比分析乘员加速度、车辆碰撞状态和护栏最大动态变形量的瞬时动力响应，重点探究小半径弯道公路线形、超高值，以及车速、车型、质量等对路侧护栏事故的影响机理。研究结果表明：对于1.5吨小型客车，A级半刚性双波形护栏碰撞防护表现良好，但当弯道半径减小时车尾更容易发生侧滑撞击，同时护栏最大动态变形量呈减小趋势；对于8吨中型货车，A级半刚性双波形护栏的防护能力存在明显局限，尤其当货车碰撞速度超过40 km/h时，乘员加速度分量已超出安全阈值。此外，在直线路段，护栏最大动态变形量更为显著；在小半径曲线路段，超高值增加会显著影响护栏受损程度和车体倾斜度；当转弯半径趋近于超高设置的安全极限时，不匹配的速度和超高组合加剧了货车竖直分力的上升趋势，使其更易发生侧翻、绊阻等严重事故。本文成果可为山区低等级公路弯道路侧护栏优化设计研究提供理论参考和设计依据。

关键词： 交通运输系统工程   干线自适应协调   动态迭代   交通干线   信号控制  

摘要： 目前的干线自适应协调控制研究大多是基于历史交通流数据进行预测或离线优化等方式,如国外的SCOOT系统以短时预测到达停车线交通流进行小步渐进寻优、SCATS系统以离线预先设定多套方案以匹配实测交叉口不同饱和度值。在我国,对于城市的路段出入口多、转向交通流量多变的交通干线,很难较好地匹配实时变化的交通通行需求。通过分析城市交通干线通行不均衡特性,充分考虑干线绿波通行效果和干线各交叉口内部自适应优化的需求,建立了干线自适应协调动态迭代优化模型,通过对协调干线各交叉口的运行周期、绿信比、相位差等全量参数进行多次迭代的方式,使当前的信号控制方案更好地匹配实时交通流的变化。实地应用表明:模型能够使干线协调方向平均行程时间大幅缩短,通行效率得到明显提升,干线中各交叉口的小时通行量和绿灯利用率也有显著改善,对我国城市交通干线协调控制具有广泛的适用性。