“空中大通道”航空流网络结构化解析——以京昆、广兰和沪兰大通道为例

拟搭建一个航空流网络结构化解析的方法论框架并应用于京昆、广兰和沪兰大通道,旨在查找航空流运行关键制约因素。研究发现:①“空中大通道”途中航空流延误吸收明显,这主要源于飞行路径分化和航空流调整。②“空中大通道”建设使以往共享航段/活动范围设置发生较大改变,空中过流能力得到显著加强,途中航空流已具有灵活空域使用特性。但是不同大通道整体航空流运行性能也呈现个性化差异。③广兰大通道具有最为典型的空域均衡使用特征,京昆大通道日内高密度空域位置及范围较为固定而广兰和沪兰大通道则分别呈现范围多变和范围递减特征,在有限空域容量条件下即造成拥堵时段和持续时间的差异,航空流参与量及其稳定性、上/下行飞行路径汇聚等在其中共同发挥重要作用。

基于双通道注意力机制的AE-BIGRU交通流预测模型

交通流预测是智能交通系统的关键。针对目前交通流数据复杂的时空关联性以及自身的不确定性,为准确预测高速公路交通流并缓解交通拥堵问题,提出以自编码器网络(AE)和双向门控循环单元(BIGRU)相结合的深度学习组合预测模型(AE-BIGRU),并在此基础上引入双通道注意力机制进行模型训练。将预处理后的数据采用滑动窗口的方式作为参数输入模型,通过AE提取交通流的空间特征,得到输入信息特征的最优抽象表示;利用BIGRU从前向和后向传播中获取信息,充分提取交通流的时间相关特征,更全面地捕捉时间演变规律;最后结合双通道注意力机制,增强预测模型的特征提取能力,最大限度地保留特征信息,提升模型的预测精度,从而得到最终短时流量的预测目标值。为验证模型的适用性,采用多组短时交通流数据进行仿真实验,与其他基准模型对比发现:该交通流预测模型能够有效捕获交通流的动态时空特征,加强关键信息的提取,所预测的流量更加接近真实值,具有良好的泛化能力。其中测试集的均方根误差值下降了约0.061~0.604,平均绝对误差值下降了约0.025~0.512,相关系数值R2提高了约0.007~0.062。研究结果表明,随着预测步长的增加,该实验模型在交通流数据的时间特性上仍能表现出稳定的预测性能,所建的组合预测模型在预测精度和鲁棒性方面表现出更高水平。

基于多通道Transformer的交通量预测方法

目前,我国高速公路拥堵程度居高不下,而交通流预测作为实现智能交通系统的重要一环,若能对其实现高精度的预测,那么将能够高效地管理交通,从而缓解拥堵。针对该问题,提出了一种考虑时空关联的多通道交通流预测方法(MCST-Transformer)。首先,将Transformer结构用于不同数据的内在规律提取,然后引入空间关联模块对不同数据间的关联特征进行挖掘,最后,借助通道注意力整合优化全局信息。采用广东省高速公路数据,实现了两小时内92个收费站的高精度流量预测。结果表明:MCST-Transformer优于传统机器学习方法以及部分基于注意力机制的时间序列模型,在120 min预测跨度下,相比贝叶斯回归,MAPE降低了5.1%;对比Seq2Seq-Att以及Seq2Seq这些深度学习算法,所提方法的总体MAPE也能降低0.5%,说明通过多通道的方式能够区分不同数据的特性,进而更好地预测。

韧性交通枢纽中突发大客流疏散优化研究

提升交通枢纽的韧性以应对突发大客流给交通运输系统带来的压力至关重要。基于交通枢纽的内部设施布局,将客流在其内的疏散备选路径抽象为由节点和路段构成的网络图。从改变客流疏散路径角度出发,当发生突发大客流时,考虑开启平时不开放的应急通道用于疏散客流。在已知各起讫点之间的客流量以及客流疏散备选路径的条件下,以最小化客流疏散时间与开启应急通道的广义成本为优化目标,建立客流疏散优化模型,并设计混沌蚁群算法对模型进行求解,得到客流疏散的优化方案。最后以北京南站为案例验证模型与算法,结果显示,在发生突发大客流时,开启合适位置和数量的应急通道可以有效缩短客流疏散时间。该研究从交通枢纽内部的规划布局与客流疏散优化角度,为城市交通枢纽的韧性提升提供了理论支撑。

基于VISSIM仿真的城市主干道潮汐车道设置研究

为缓解因潮汐交通流引发的城市主干路交通拥堵现象,利用现有的道路交通资源,设计潮汐车道优化方案。通过对国内外潮汐车道建设进行分析研究,剖析潮汐交通特性。针对唐山市北新道(学院路-建设路)路段拥堵情况,提出主干道自动化潮汐车道改造方案设计,运用VISSIM仿真软件对改造方案进行效果评价。结果表明,城市主干道潮汐车道的设置,在保障其他交通流通行不受太大影响的前提下,提高潮汐交通流通行效率、降低延误,能够有效缓解交通拥堵问题。

航道通过能力影响因素的分析

以往基于船舶流的航道通过能力计算模型均是在理想条件下提出的,它们只考虑了航道上船舶流的交通特性,其计算结果较实际流量偏大。文中在以往研究成果的基础上,从船舶通航环境的角度,分析了通航环境对船舶行为的影响,并选取相应的修正系数对模型进行修正。修正后的计算模型更能准确地反映航道上的船舶通过能力。

虾峙门航道船舶通航能力评估研究

随着宁波-舟山港吞吐量的迅速增长,虾峙门航道通航能力将面临越来越大的压力。通过对宁波-舟山港吞吐量的预测,交通流量的分析,航道双向通航理论的研究,对虾峙门航道通航能力进行评估。认为虾峙门航道能满足双向航路的要求,2010年前应开通虾峙门双向航路或开通条帚门航道,以保持宁波-舟山港航道与港口的协调、可持续发展。

基于时空关联的京杭运河苏北段通行状态研究

基于船岸时空关联特性与模糊综合评价理论,对京杭运河苏北段不同航段通行状态进行研究.以2019—2020年京杭运河苏北段数据为基础,综合时间尺度与空间尺度分析交通流单因素时间与空间特征;以交通流与航道基础设施为一级指标,结合多因素综合评判各航段的通行状态.结果表明:京杭运河苏北段航道在空间尺度上具有明显区域相似性,从北至南通行流量逐渐增加,通行压力增大;时间尺度上以2月为突变点,夏季交通运输繁忙,其他时间呈平稳震荡分布;苏北段航道通行状态整体饱和.研究结果能够有效反映京杭运河苏北段航道时空状况,在宏观交通通行状态判别、水上交通规划和通航调运管理等方面具有实际应用价值.

城市公交站交通冲突分析及对策

公交站是城市公交系统的重要组成部分,客流通过在公交站点上下车的方式实现了公交系统的日常运营。但在公交站往往因其在有限空间内集聚大量人流与车流产生交通冲突,对城市交通的顺畅及通达产生消极影响。本文分析了城市公交站主要交通冲突影响因素及其冲突成因,并针对一般停靠和港湾式停靠方式产生的交通冲途性提出了解决问题的对策与方法。

长江深水航道通过能力研究

综合船舶交通流理论和船舶领域解析公式,引入加权平均船型和设计小时系数等概念,结合船舶吨位与船舶尺度关系,推荐任意船型下航道理论和设计通过能力计算方法,并应用于即将颁布的长江干线航道通过能力计算。研究表明：长江干线最高等级航道（I-1级）的通过能力最大,理论年通过能力270亿~310亿t,设计年通过能力80亿~93亿t,约为理论通过能力的30%;船舶吨位是决定航道通过能力的最关键因素,对于深水航道,通行的船舶吨位应尽量与航道等级相匹配;船舶吨位对于水深变化较为敏感,特别是海轮航道,航道增深带来的通过能力增加效果最为明显。

蜂窝移动通信中流动性业务的信道分配

通过对流动性业务信道分配问题的研究 ,阐明了在流动性业务条件下 ,混合信道分配能够达到最佳性能 .提出了一种优化的混合信道分配 (OHCA)方案 ,分析并给出了该方案中动静信道比的定量关系 .分析表明 :动态信道与固定信道的比例与业务量变化的大小以及相应的服务等级有关 .通过仿真证明 ,该OHCA方案与现有的固定信道分配 (FCA)和动态信道分配 (DCA)方案相比 ,具有较小的呼阻率和较高的频谱利用率 ,可用来处理局部热点问题 。

水路交通中风险评估与通过能力研究进展

针对水上交通具有很大地域特征这一特点,论述了海湾、海峡、港口和内河船闸水域船舶交通流在风险评估和通过能力方面的国内外研究进展,并指出航道通过能力和交通风险存在内在的联系,在研究中需要将这两方面综合考虑.而在方法层面,在Bayes理论框架下建立风险模型,以及采用系统仿真的方式评价水域安全形势和通过能力是当前水上交通流研究中最为常用的方法.

基于层次分析法的城际轨道交通构架研究

交通运输系统是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而又缺少较多定量数据的系统,城际轨道交通是交通运输系统的重要组成部分,其线网构架受众多因素制约,应按层次结构逐步研究,最后确定客流主通道,从而建立较为合理的构架方案。结合京津冀城市群城际轨道交通系统研究实践,基于层次分析法,对交通网构架方案研究方法进行分析和总结,提出建立交通线网构架方案应从交通节点、城市经济引力、区域交通区位线、通道类别和层次以及区域空间布局等五个主要方面着手,并提出了研究方法的主要要点。

主动网络流水印技术研究进展

简要介绍主动网络流水印技术的应用场景;描述了水印基本框架,对典型的主动网络流水印技术进行归纳和梳理,对各自的实现原理进行分析比较,给出最新研究进展;讨论现有针对网络流水印的攻击方法,并从隐蔽性、鲁棒性、抗攻击性等六个方面对水印典型算法的性能进行了比较;最后总结并指明了下一步的研究方向。

内河船舶交通流建模与仿真研究

为了更精确地模拟内河船舶交通流的运行状态,根据内河船舶相互影响特性,将航道作为交通流中为船舶提供通航服务的主要资源,将船舶行为及相互之间的耦合关系模型化,在此基础上构建基于通航服务资源的内河船舶交通流模型。利用仿真软件进行仿真实验,结合长江干线某断面流量数据进行实例验证。实验结果表明,该模型能较好地模拟内河宏观交通流。

沪宁城际铁路常州站北广场交通组织优化研究

该文通过对沪宁城际铁路常州站北广场周边道路进行交通组织优化及关键交叉口渠化设计,从而提高了道路的通行能力,并相当程度地缓解了不同交通方式之间的流线冲突,达到改善城际站及周边区域交通状况的目的。

物联网框架下分层反馈的交通流量疏导模型

传统交通控制模型,在采集交通流量过程中会受到类似车辆动作的干扰,不能分析非完全静止的车辆运动状态,对交通流量疏导准确率低,提出一种物联网框架下分层反馈的交通流量疏导模型,分析了物联网框架下交通流量疏导模型的感知层、网络层、应用层功能,通过分层反馈方式先反馈一部分粗略的信息作车辆选择,再反馈一部分精确的信息作交通流量疏导,为了降低物联网各层间的协作复杂度以及降低反馈开销,对每个小区融入基准矢量以及门限缩小反馈的范围,物联网框架下的车辆和交通流量疏导模块通过两次交互完成交通流量数据传递,实现交通流量的有效疏导。仿真实验结果说明,该模型可以有效疏导相应区域的交通流量,具有高效率和高精度的疏导性能,为交通流量监测提供可靠依据。

基于航道与泊位资源协调调度的船舶交通优化

将港口航道与泊位资源协调利用,可最大限度地提高港口运营效率。对此,以所有船舶总在港时间和等待时间最少为目标,建立基于单向航道的多目标船舶调度优化模型。根据港口不同区域的交通流特征,建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束等多个约束模型。设计多目标遗传算法进行求解,并设计有针对性的模拟场景进行验证;以港口某一繁忙时段的20艘船舶为例,进行调度试验。最终得到8个Pareto最优解和2个目标的最优解:总调度时间为2.618 6 h,添加惩罚后总等待时间为23.012 4 h。结果表明:该模型及算法给出的调度方案能有效提高船舶的调度效率。

交通信息采集中WSN拥塞控制算法研究

为了提高交通信息采集系统中无线传感网络数据传输可靠性和实时性,提出一种高性能拥塞控制(HPCC)算法。针对单一拥塞检测无法准确预测网络负载情况问题,该算法根据队列占用率和拥塞持续时间定义拥塞预知状态指数,并通过对拥塞状态指数的判断,来准确预测拥塞趋势。为了避免最优路径失效导致网络瘫痪的问题,该算法基于TOPSIS理论思想构建选择模型,在拥塞节点周围建立临时最佳路径进行分流调节并将节点拥塞程度、剩余能量、距离原路径跳数以及信道接入率作为下一跳节点选择依据。实验结果表明,该算法能有效准确地检测拥塞,减小延迟,降低了网络能耗,保证数据的逼真度。

泰州长江公路大桥水域航路设置方案适应性研究

大桥施工期和营运期桥区水域通航环境存在一定差异,桥区水域船舶航路设置方案要适应营运期船舶安全航行的要求.文中在介绍泰州长江大桥桥区水域航道尺度和船舶流量的基础上,就航路设置方案进行研究,分析比较航路设置的可行方案.