关键词： 交通运输系统工程   事故预测   基因表达式编程   高架道路  

摘要： 为在城市高架道路场景下有效预测交通事故，基于上海市延安高架道路交通流和事故数据，利用附加精英基因库和灭绝机制的改进型基因表达式编程算法，提出了高架道路事故预测经验公式。通过与传统建模方法的结果进行对比，验证了经验公式的预测精度和可理解性；在不进行重新训练和标定的前提下直接应用经验公式对其他高架道路的事故数据集进行预测，验证了其可移植性。结果表明：在延安高架道路数据集上，经验公式的预测性能较传统Logistics回归有较大提升，受试者工作特征曲线面积指标和F1-score指标达到与人工神经网络模型一致的水平，能正确识别74%的事故。经验公式在杭州市上塘高架道路数据集上的良好性能表明其具有基本的可移植性。综上，基因表达式编程算法针对事故风险预测问题兼顾了高精度和可理解性，并表现出可移植性，有助于建设低成本、高效率的事故预测系统。

关键词： 交通运输系统工程   智能车辆   接管行为   险态场景   警报方式  

摘要： 为提高驾驶人在不同险态交通情景下接管智能车辆的安全性，在模拟驾驶平台上分别研究了高速公路、山区道路和城市道路3类典型险态环境下驾驶人接管行为的特征和差异性。试验采集并分析了16名驾驶人在3类典型险态环境下的驾驶行为数据。结果表明：(1)驾驶人在接管车辆时采取的应急操作包括制动、转向、同时转向制动3种，各行为占比分别为71.4%、16.7%和11.9%。(2)不同险态交通情景下驾驶人接管反应时间无显著差异（P>0.05）；在高速-城市险态情景下车辆最大纵向减速度存在显著差异（P=0.002<0.05），在山区-城市险态情景下车辆最大纵向减速度存在显著差异（P=0.048<0.05）；在城市-山区险态情景下车辆最大转向盘转角存在显著差异（P=0.015<0.05）；在山区-高速险态情景下车辆最大转向盘转角存在显著差异（P=0.000<0.05）。说明在不同险态交通情景下应采用不同的接管措施以提升接管的安全性和有效性。本文研究结果可为不同险态环境下的智能车辆接管系统研发提供参考。

关键词： 交通运输系统工程   计算机视觉   红外和可见光图像融合   多尺度图像融合   YOLOv5目标检测  

摘要： 为提高道路交通安全领域中的道路目标检测的精度，本文借鉴图像融合技术中多尺度特征图像融合思想，融合和GPNet中Ghost瓶颈模块，实现了融合质量和较小算法复杂度的平衡，建立了一种红外和可见光融合及目标检测网络。网络分为选择性图像融合模块、轻量化目标检测模块和融合质量及检测精度判别网络3个部分。在白天、夜间和特殊天气（雨、雾等）下，平均车速30～40 km/h的城市工况下进行3组试验作为数据集，实验结果表明：平均梯度最高提升5.648 81、交叉熵提升了0.936 68、边缘强度提升了56.945 7、信息熵提升了0.925 208 781、互信息提升了1.000 548 571、峰值信噪比提升了3.053 893 252、Qab提升了0.342 882 208、Qcb提升了0.208 983 81以及均方误差降低0.08。轻量化目标检测网络输出的AP、mAP和Recall均为最优水平，验证了红外和可见光技术应用在道路障碍物检测方面的优势。

关键词： 交通运输系统工程   载重估计   多头注意力   特征融合   堆叠自编码器  

摘要： 为了提高实时货车载重估计的便捷性和精准度，辅助开展大范围低等级公路网的货车运输过程中载重的实时监管，本文从货车动静态信息的交互效应出发，提出了一种融合多头注意力机制的货车载重估计模型（Mix-MAN）。首先，在模型中引入了多头注意力机制，增强网络对运动学时序特征的提取能力；其次，利用堆叠自编码器捕获货车的静态特征；最后，设计了一种特征融合结构，融合提取动态特征和静态特征，建立输入特征与货车载重之间的非线性映射关系，得到货车载重估计结果。试验结果表明：与未考虑货车静态信息的MAN模型对比，Mix-MAN的平均绝对值误差减小了6%，均方根误差减小了5%，平均绝对百分比误差减小了0.5%。本文模型可为我国公路货物运输监管、道路养护等方面提供技术支持。

关键词： 交通运输系统工程   接管干预行为   自动编码机   接管干预运行模式   自动驾驶卡车   自动驾驶路测  

摘要： 为解析和量化评估自动驾驶卡车路测安全员接管干预行为的有效性和安全性，以卡车速度、加速度及角速度等运行指标构造特征参数，联合自动编码机（AE）与K-means++算法构建复合模型，辨识出急减速、急加速、横向右转、横向左转和稳定接管等5种干预运行模式；综合人-车-路-环境多重因素，将接管干预原因分为避险接管、信任接管及优化接管3个类型；针对不同运行模式，结合时变特征分析其接管控制时间并辨析接管原因。基于自动驾驶卡车路测数据，提取了778个接管干预样本，评估验证方法的合理性和有效性。结果表明，受场景风险程度等要素影响，路测阶段急减速和稳定接管干预运行模式的接管控制时间明显少于其他接管干预运行模式；避险接管主要为急减/加速接管干预运行模式，信任接管多表现为横向右转/左转及稳定接管干预运行模式，优化接管仅有急加速接管干预运行模式；避险及信任接管类型占比大于80%，表明安全员在自动驾驶卡车路测中仍以确保路测安全为首要目标。

关键词： 交通运输系统工程   轨迹模型   车头时距   安全分析   交通冲突  

摘要： 为了探讨掉头车辆在长区间掉头情况下的运动和安全特性，基于掉头车辆在典型位置的实测数据，运用概率论和数理统计知识对掉头车辆的轨迹和交通特性进行了分析，并建立了掉头轨迹模型。以后侵入时间（PET）为指标，利用交通冲突技术，研究掉头车辆的安全特征。本次研究得出了3个结论：首先，长区间掉头车辆与交叉口内掉头车辆的车头时距差异性显著，长区间掉头车辆的车头时距稳定性差，车辆的释放受掉头车流影响干扰严重；其次，长区间掉头车辆掉头起始位置分散，掉头轨迹分布服从二次函数分布；最后，长区间掉头车道的设置会增大交叉口车流之间的干扰程度，进而导致与对向车辆发生的冲突次数增加；长区间掉头的冲突类型中，交叉冲突的比例最大，交叉口内掉头的冲突类型以追尾冲突为主。上述研究结论有助于提高长区间掉头车道的安全性。

关键词： 交通运输系统工程   城市轨道交通   智能卡数据   时空序列   乘客出行模式   通勤出行  

摘要： 基于轨道交通智能卡数据，提出一种通过建模个体的时空序列识别出行模式的方法。首先，提取乘客个体访问的所有站点，以站间出行频次、站间距离和站点活动时长计算站点的相似性，利用层次聚类算法划分该个体的主要空间活动区域。其次，基于个体的出行次序推断时空序列，该序列为一组表征时空状态的离散值，依次采用PCA-KL和K-Means++提取相似性序列结构以识别乘客出行模式。最后，以西安某月的轨道交通智能卡数据为例，识别其乘客出行模式。结果表明，复杂的客流具有5种出行模式，其中3种典型模式宏观上属通勤出行，客流占比79%。可见，本文基于个体时空序列相似性的模式识别充分体现了研究方法的特殊性和通用性，针对不同城市操作性强。

关键词： 交通运输系统工程   计算机视觉   红外可见光图像融合   YOLOv5目标检测  

摘要： 为提高道路交通安全领域中的道路目标检测的精度，借鉴图像融合技术中多尺度特征图像融合思想以实现融合和GPNet的Ghost瓶颈模块建立思想以减小算法复杂度，建立了创新型红外和可见光融合及目标检测网络。网络分为选择性图像融合模块、轻量化目标检测模块和融合质量及检测精度判别网络三个部分组成。在白天、夜间和特殊天气（雨、雾等）下，平均车速30-40km/h的城市工况下进行三组试验作为数据集，实验结果：平均梯度最高提升5.64881、交叉熵0.93668、边缘强度56.9457、信息熵0.925208781、互信息1.000548571、峰值信噪比3.053893252、Qab0.342882208、Qcb0.20898381以及均方误差降低0.08。轻量化目标检测网络输出的AP、 mAP和Recall均为最优水平，验证了红外和可见光技术的创新应用在道路障碍物检测方面的优势。