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基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道方法 被引量:1
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作者 刘淼淼 刘晓晨 +7 位作者 朱明月 魏泽平 邓辉 姚民坤 吴思霖 李昂 石赞 龚筱萸 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期65-78,共14页
传统的多车协同缺乏对目标队列和换道车辆信息的有效利用,为考虑动态信息变化对换道过程的影响,本文提出基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道控制方法。首先,针对自动驾驶环境下单车进入车辆队列的研究场景,提出基于实时动态信息的... 传统的多车协同缺乏对目标队列和换道车辆信息的有效利用,为考虑动态信息变化对换道过程的影响,本文提出基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道控制方法。首先,针对自动驾驶环境下单车进入车辆队列的研究场景,提出基于实时动态信息的协同换道控制框架,在考虑换道车辆与目标队列车辆的合作以及换道行为给目标队列带来影响的基础上,构建非换道期间和换道期间的纵向协同控制模型;之后,在换道车辆发出换道请求并满足换道触发条件后,考虑队列纵向协同目标,根据纵向速度变化动态规划每一时刻的期望轨迹,提出基于正弦曲线的动态换道轨迹规划方法,得到安全和可靠的轨迹曲线,并采用模型预测控制的轨迹跟踪控制算法,实现实时轨迹跟踪;最后,通过搭建Prescan-Simulink联合仿真平台,设计多组不同速度工况下的仿真实验,以及设置传统基于前车—跟随策略的控制算法与本文的控制策略进行对比,综合分析换道触发时间、队列稳定时间和速度波动幅度这3项指标,验证本文控制策略的有效性和可行性。仿真结果表明:本文所设计的协同换道控制策略和传统方法相比,队列的平均稳定时间缩短了34%,队列的速度波动幅度保持稳定,并在不同相对速度的工况下,均能够实现车辆安全和高效地换道。 展开更多
关键词 智能交通 协同换道 动态轨迹规划 网联自动驾驶车辆 协同换道控制架构
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网联车辆编队的鲁棒模型预测控制方法 被引量:6
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作者 张佩瑜 周建山 田大新 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期268-274,共7页
为研究一类带有结构不确定干扰的网联车辆编队控制问题,考虑结构扰动服从盒式不确定集约束情况,提出一种基于鲁棒对等变换的模型预测编队控制方法。首先,基于车辆运动学状态方程,对传统车辆编队控制模型进行描述;其次,在状态方程中引入... 为研究一类带有结构不确定干扰的网联车辆编队控制问题,考虑结构扰动服从盒式不确定集约束情况,提出一种基于鲁棒对等变换的模型预测编队控制方法。首先,基于车辆运动学状态方程,对传统车辆编队控制模型进行描述;其次,在状态方程中引入仿射结构不确定矩阵,构建最小最大化范式下的网联车辆编队控制模型;然后,在盒式不确定集下,基于鲁棒对等理论将该模型转化为计算上易于处理的上图优化模型;最后,采用序列二次规划算法获得最优编队控制方案,并通过仿真实验将该控制方案与传统车辆编队控制方案进行对比,以此验证模型的有效性。结果表明:本文提出的最优编队控制方法能够抵御编队系统结构不确定干扰,在实现稳定编队目标的同时保障车辆的编队安全性。 展开更多
关键词 智能交通 车辆编队控制 模型预测控制 网联车 鲁棒优化 结构不确定性
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面向人机混驾环境的交叉口车辆通行控制策略 被引量:7
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作者 刘卓 卢凯明 +3 位作者 何佳 毕慧博 陈艳艳 刘懿祺 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期608-621,共14页
依据网联自动驾驶车辆(connected and autonomous driving vehicle,CAV)与人工驾驶车辆(human driving vehicle,HV)的特点,针对人机混驾交通环境,基于通行锁法和可插车间隙理论建立交叉口车辆通行控制策略,利用城市交通仿真(simulation ... 依据网联自动驾驶车辆(connected and autonomous driving vehicle,CAV)与人工驾驶车辆(human driving vehicle,HV)的特点,针对人机混驾交通环境,基于通行锁法和可插车间隙理论建立交叉口车辆通行控制策略,利用城市交通仿真(simulation of urban mobility,SUMO)平台构建仿真环境对策略进行效果评估,以交通量和CAV渗透率为输入变量,进行了共计6种情景的52组交叉实验.结果表明:在CAV渗透率一定时,随着交通流量的增加,交叉口内可供CAV利用的通行机会减少,策略对于延误的降低效果逐渐减小;在交通流量一定时,策略的实施效果对于CAV渗透率变化较为敏感,高渗透率下CAV获得闲置时空资源的机会更大,交叉口车辆平均延误降低效果更明显;相较于传统信控策略,所提策略在低交通流量的低、中、高渗透率,中等交通流量的中、高渗透率,以及高交通流量的高渗透率情况下,均能够降低10%以上的车辆平均延误.所提出的策略可以作为人机混驾环境下交叉口常规信控策略的补充,对完全智能网联自动驾驶环境下的交叉口组织优化与管理也具有参考意义. 展开更多
关键词 交通工程 交叉口控制策略 可插车间隙理论 人机混驾交通环境 通行锁 自动驾驶
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基于公交IC卡数据的上车站点推算研究 被引量:25
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作者 马晓磊 刘从从 +2 位作者 刘剑锋 陈锋 于海洋 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期78-84,共7页
为了分析城市公交乘客的出行特征,本文利用公交IC卡及GPS数据对公交IC卡乘客上车站点推算进行研究.针对安装车载GPS设备的车辆,运用GPS数据与IC卡数据融合算法进行推算;对于无车载GPS设备的情况,为适应一票制IC卡数据挖掘,对贝叶斯决策... 为了分析城市公交乘客的出行特征,本文利用公交IC卡及GPS数据对公交IC卡乘客上车站点推算进行研究.针对安装车载GPS设备的车辆,运用GPS数据与IC卡数据融合算法进行推算;对于无车载GPS设备的情况,为适应一票制IC卡数据挖掘,对贝叶斯决策树算法进行改进,允许节点跳跃,推算上车站点,并且利用Markov链特性降低算法的运算复杂度.同时,本文以北京公交数据为例,对提出的两种方法进行验证.结果表明,利用本文提出的方法推算上车站点,3站之内误差的准确率达到90%以上,算法在兼顾算法精度的同时合理地控制了运算复杂度,可以实际运用于城市公交系统. 展开更多
关键词 城市交通 公共交通 上车站点推算 贝叶斯决策树算法 IC卡数据 GPS数据
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基于出行链的电动汽车充电行为影响因素分析 被引量:15
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作者 于海洋 张路 任毅龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1732-1740,共9页
随着电动汽车的快速发展,大规模电动汽车充电将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响,研究电动汽车的充电行为及其影响因素,并实时预测潜在的充电行为越发迫切。基于北京市私家电动汽车的历史车联网数据,引入出行链的概念,综合电动... 随着电动汽车的快速发展,大规模电动汽车充电将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响,研究电动汽车的充电行为及其影响因素,并实时预测潜在的充电行为越发迫切。基于北京市私家电动汽车的历史车联网数据,引入出行链的概念,综合电动汽车充电过程和放电过程的数据,从实际出发考虑影响电动汽车充电行为的多种潜在因素,并通过logistic回归模型分析确定了显著影响充电行为的因素。分别基于单一和多个显著影响因素建立电动汽车充电行为的预测模型,预测结果表明,基于多个显著影响因素的模型准确率更高,且对晴天的预测效果更好。研究成果将有助于优化电动汽车的充电行为,进而提高电动汽车的充电效率。 展开更多
关键词 电动汽车 充电行为 出行链 影响因素 预测模型
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一种“效率-公平-运力”多维权衡的需求可拆分配送方法 被引量:4
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作者 王建伟 刘旭旭 +2 位作者 付鑫 杨洋 崔梦妍 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期285-292,共8页
针对自然灾害及重大社会公共事件等各类突发事件的配送问题,本文以公路运输为研究场景,将配送时间最短、加权时间攀比值最小和使用车辆数最少为多维目标,在引入需求可拆分这一限制条件的基础上,构建“效率-公平-运力”多维权衡的需求可... 针对自然灾害及重大社会公共事件等各类突发事件的配送问题,本文以公路运输为研究场景,将配送时间最短、加权时间攀比值最小和使用车辆数最少为多维目标,在引入需求可拆分这一限制条件的基础上,构建“效率-公平-运力”多维权衡的需求可拆分应急物资配送模型。针对该问题设计改进的蚁群算法求解模型。从选择拆分点、信息素更新和引入变邻域搜索算子这3个方面改进了算法,并实现当解持续不变时,初始化信息素,以增加随机性。结果表明,与传统求解算法相比,改进算法的稳定性更高(平均偏差率降低7.00%),寻优性更好(优化率提高7.41%)。通过分析考虑三目标、双目标和决策者具有明显偏好的多重场景下的求解结果得知:效率、公平、运力这3个子目标相互悖反,增加运力投入可以显著提高配送方案的效率与公平;当运力不变时,效率与公平之间近似呈同比例反比关系。研究结论可为救灾目标不确定条件下多因素考量的应急物资配送决策生成与优化问题提供方法改进与可量化决策支撑。 展开更多
关键词 公路运输 应急物资配送 蚁群算法 需求可拆分 效率-公平-运力兼顾型决策
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考虑多维动态特征交互的高速公路实时事故风险建模 被引量:10
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作者 袁振洲 胡嫣然 杨洋 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期215-223,共9页
为探究天气和道路等特征,以及交通流、天气、道路及时间等多维动态特征之间的交互作用对实时事故风险预测模型精度的影响,本文基于京哈高速公路北京段的事故数据,以及匹配的交通传感器数据、天气数据和道路特征等,构建4个数据集,分别为... 为探究天气和道路等特征,以及交通流、天气、道路及时间等多维动态特征之间的交互作用对实时事故风险预测模型精度的影响,本文基于京哈高速公路北京段的事故数据,以及匹配的交通传感器数据、天气数据和道路特征等,构建4个数据集,分别为只包含交通流变量,包含交通流变量、天气及时间特征变量,包含交通流变量、道路及时间特征变量,包含交通流变量、天气、道路及时间特征变量。从考虑多维动态特征的交互效应出发,基于深度交叉网络,提出一种新的实时事故风险预测模型。结果显示,本文所构建的深度交叉网络模型比其他几种实时事故风险预测方法显示出更高的精度。模型的AUC值(Area Under Curve)可达0.8562,在0.2的概率阈值下,可以正确分类84.26%的非事故数据和77.55%事故数据。结论表明,本文采用的多维动态特征交互样本条件下的深度交叉网络模型能够有效地预测高速公路交通事故,可为我国高速公路安全管理部门提供理论与技术支持。 展开更多
关键词 交通工程 实时事故风险识别 深度交叉网络模型 高速公路 多维特征交互 深度学习
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城市轨道交通二氧化碳排放量化及其影响因素分析 被引量:4
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作者 袁振洲 袁晓敬 +2 位作者 杨洋 吉祥雨 吴先宇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第10期97-102,共6页
目的:为了促进城市轨道交通可持续发展,需要对我国城市轨道交通二氧化碳排放演化规律及其影响因素进行量化分析。方法:基于我国社会经济发展以及城市轨道交通能耗等数据,考虑了电网碳排放因子的时空变化动态特性,构建了城市轨道交通二... 目的:为了促进城市轨道交通可持续发展,需要对我国城市轨道交通二氧化碳排放演化规律及其影响因素进行量化分析。方法:基于我国社会经济发展以及城市轨道交通能耗等数据,考虑了电网碳排放因子的时空变化动态特性,构建了城市轨道交通二氧化碳排放量测算模型和LMDI(对数平均迪式指数)分解模型。以我国城轨系统为实例,对其进行二氧化碳排放量测算模型和LMDI分解模型的应用求解。结果及结论:2010—2019年研究期内,我国城轨系统二氧化碳排放量的演变总体呈上升趋势,2019年二氧化碳排放量达到1 366.20万t,较2010年增长了2.88倍。我国电网碳排放因子在交通运输业存在显著的时空差异性,体现为南方城市电网碳排放因子整体低于北方;随着电力生产结构的优化以及科技水平的提高,电网碳排放因子呈现平稳下降的趋势。经济发展因素对我国城轨系统二氧化碳排放影响效应最为显著,且体现为正效应。其他各影响因素效应值由强到弱依次为:交通运输业能源结构强度、生产效率、能源消耗强度、交通运输业发展和人口规模因素,其影响效应值分别为67.53万t、-53.82万t、12.64万t、-6.09万t和4.92万t。二氧化碳排放量测算模型和LMDI分解模型在预测城市轨道交通二氧化碳排放上是可行与科学的。 展开更多
关键词 城市轨道交通 二氧化碳排放 影响因素 对数平均迪氏指数分解
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交通运输业碳足迹测算及其交互效应评估--以京津冀地区为例 被引量:4
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作者 袁振洲 袁晓敬 +2 位作者 杨洋 陈进杰 聂英杰 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期74-81,共8页
针对交通运输业碳足迹及其影响因素间作用效应研究的不足,首先,建立交通运输业碳足迹测算模型对京津冀地区交通运输碳足迹进行量化评估;其次,采用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)乘法形式模型研究京津冀地区交... 针对交通运输业碳足迹及其影响因素间作用效应研究的不足,首先,建立交通运输业碳足迹测算模型对京津冀地区交通运输碳足迹进行量化评估;其次,采用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)乘法形式模型研究京津冀地区交通运输业的碳排放与其他社会经济指标的交互效应;最后,基于京津冀产业结构及城镇化差异等社会经济背景,分析京津冀交通运输业碳排放影响因素的空间差异性.研究结果表明:京津冀地区交通运输业碳排放在研究期内逐年增加,北京市增长率最高,且年均增长率为8.58%;经济增长因素对京津冀全域交通运输业碳排放增加促进作用最显著;交通运输产业、生产效率等因素作用效应存在空间差异,而经济增长、人口效应、交通运输能源利用强度和碳排放强度等指标则表现出较弱的空间差异;促进经济增长与交通碳排放等环境负面影响的脱离、提高交通运输业生产效率、根据人口效应及结构进行交通运输系统设计的优化与结构调整、优化交通运输业能源结构等措施,有助于减少京津冀交通运输业碳排放量. 展开更多
关键词 交通碳排放 空间差异 LMDI 京津冀地区 交互效应
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基于RTWT的汽车主动式油门踏板试验台 被引量:1
10
作者 林庆峰 赵芸辉 李升波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期107-112,共6页
为了设计开发一套基于RTWT的主动式油门踏板试验台,首先进行了机械执行装置的机械原理设计及传动参数优化设计;然后利用快速控制原型技术,基于MATLAB/RTWT设计开发了电子控制系统硬件及控制程序;最后通过实验测试了试验台的力反馈和刚... 为了设计开发一套基于RTWT的主动式油门踏板试验台,首先进行了机械执行装置的机械原理设计及传动参数优化设计;然后利用快速控制原型技术,基于MATLAB/RTWT设计开发了电子控制系统硬件及控制程序;最后通过实验测试了试验台的力反馈和刚度反馈功能。结果表明该试验台具有较好的可靠性与有效性。 展开更多
关键词 驾驶辅助系统 车速引导 主动式油门踏板 机构设计 实时视窗目标
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车联网专用短程通信技术 被引量:6
11
作者 田大新 《中兴通讯技术》 2015年第6期27-30,共4页
通过对车路通信系统的设计,车载、路侧通信单元的开发,车路通信系统测试平台的搭建及测试,指出车路通信系统是车联网系统的通信链路保障,而基于专用短程通信(DSRC)的车路通信系统可以大幅度降低通信延迟,保障了高速、网络拓扑结构频繁... 通过对车路通信系统的设计,车载、路侧通信单元的开发,车路通信系统测试平台的搭建及测试,指出车路通信系统是车联网系统的通信链路保障,而基于专用短程通信(DSRC)的车路通信系统可以大幅度降低通信延迟,保障了高速、网络拓扑结构频繁变化的车辆网络质量,为车车、车路间提供更为可靠、稳定、高效的通信服务。 展开更多
关键词 专用短程通信技术 车路通信系统 性能测试
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不对称可变时滞下的列车虚拟编组稳定控制方法
12
作者 李嘉炜 田大新 吴思凡 《交通运输系统工程与信息》 2025年第4期265-274,共10页
虚拟编组被认为在提高铁路运输容量方面具有潜力,然而不可靠通信环境会对虚拟编组带来安全风险,严重影响其运行效率。针对不可靠通信环境下虚拟编组系统存在的时延敏感性问题,本文提出一种分布式在线最优控制方法,以提高列车队列在不稳... 虚拟编组被认为在提高铁路运输容量方面具有潜力,然而不可靠通信环境会对虚拟编组带来安全风险,严重影响其运行效率。针对不可靠通信环境下虚拟编组系统存在的时延敏感性问题,本文提出一种分布式在线最优控制方法,以提高列车队列在不稳定通信和可变时延条件下的稳定性与安全性。具体而言,构建基于双向通信拓扑结构的编组列车动力学模型,明确不对称时延网络下列车间的动态特性,设计模型预测控制框架。在考虑安全限制和列车自身特性约束的基础上实现有效编队和燃油经济性的平衡。此外,数学推导了不对称时延下控制参数需满足的字符串稳定性条件,并将其作为实时约束以确保列车相互之间的稳定性。实验结果表明:本文提出的控制方法可以有效地应对系统可变时延带来的影响,缩短了虚拟编组队列形成所需时间,降低了最大波动幅度。在不同运行场景下比传统方法效率提高35%~40%,在提高列车队列编组效率和稳定性方面具有显著优势。 展开更多
关键词 铁路运输 虚拟编组 稳定性分析 可变时滞 模型预测控制
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面向动态交通流的高速公路事故风险模型空间移植研究 被引量:27
13
作者 杨洋 贺昆 +2 位作者 王云鹏 陈垚 袁振洲 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期174-186,共13页
本文旨在探究不同尺度数据集对高速公路实时事故风险建模的影响,并实现不同数据特征路段间事故风险模型的空间移植。首先,提取不同特征路段检测器信息,以动态交通流匹配事故数据构建多尺度数据集:高精度数据集、小样本数据集、低精度数... 本文旨在探究不同尺度数据集对高速公路实时事故风险建模的影响,并实现不同数据特征路段间事故风险模型的空间移植。首先,提取不同特征路段检测器信息,以动态交通流匹配事故数据构建多尺度数据集:高精度数据集、小样本数据集、低精度数据集以及同尺度条件下(同为高精度大样本量)的空间差异数据集;进而,通过贝叶斯Logistic回归量化不同样本量对事故风险模型预测性能的影响;分别采用统计学和机器学习手段建模分析高精度和低精度数据集;最后,基于贝叶斯更新方法建立实时事故风险移植模型,对高速公路实时事故风险预测模型进行空间移植,并验证其可靠性。结果显示:贝叶斯Logistic回归的性能随着样本量增大而有所提升;高精度数据条件下,贝叶斯Logistic回归和RF-SVM(Random Forest-Support Vector Machine)模型的AUC(Area Under Curve)值比低精度条件下分别高出0.092和0.037;在不同数据精度的空间移植中,贝叶斯更新方法可令低精度路段模型的AUC值从0.645提至0.714,在相同数据尺度的空间移植中,该方法可将被更新路段模型的AUC值从0.737提至0.751。结论表明:高样本量路段的模型虽然具备较高的分类准确度,但无法稳定地提升模型的预测性能,而高精度数据路段的模型可获得更高的分类准确度和预测精度;统计学方法在模型解释层面更具优势,机器学习手段在低精度数据路段下的预测性能更好;贝叶斯更新模型能够在一定程度提升空间移植效果。 展开更多
关键词 交通工程 动态交通安全 模型移植 高速公路 贝叶斯Logistic回归 机器学习
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高速公路交通事故时空影响动态效应的传播分析 被引量:12
14
作者 杨洋 胡嫣然 +1 位作者 袁振洲 王云鹏 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期123-133,共11页
为探究并量化高速公路交通事故的时空传播机理,克服传统交通波理论在此类问题中考虑维度单一的缺陷,首先,基于微波雷达检测器采集的动态交通流数据,分析高速公路事故前后的速度变化态势;进而,引入速度变化率作为事故影响的度量指标,采... 为探究并量化高速公路交通事故的时空传播机理,克服传统交通波理论在此类问题中考虑维度单一的缺陷,首先,基于微波雷达检测器采集的动态交通流数据,分析高速公路事故前后的速度变化态势;进而,引入速度变化率作为事故影响的度量指标,采用双线性插值法构建速度变化率轮廓图,并根据Savitzky-Golay滤波拟合法拟合事故影响时空区域的外围轮廓;最后,在速度变化率的阈值分别取20%、30%和40%时,计算并分析交通事故时空影响的各量化指标,包括事故影响开始时间、事故影响结束时间、事故影响持续时间、事故影响最近距离、事故影响最远距离、事故影响空间范围、事故影响传播速度以及事故影响消散速度。结果表明:速度变化率的阈值取值越小,则事故影响的开始时间越早,结束时间越晚,持续时间越长,且事故影响的距离越长;速度变化率阈值取值越大,则事故影响的开始时间越晚,结束时间越早,持续时间越短,且事故影响的距离越短;不同速度变化率阈值下的事故影响传播速度随时间的变化趋势有差异。文中方法操作性强、辨识度高,能够为高速公路事故发生后的实时交通管控和引导提供理论支撑。 展开更多
关键词 高速公路 交通事故 时空影响传播 双线性插值法 Savitzky-Golay滤波器
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基于碳回收期理论的城市轨道交通碳减排效应测算 被引量:20
15
作者 杨洋 王雪纯 +2 位作者 袁振洲 陈进杰 那艳玲 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1-11,23,共12页
合理量化城市轨道交通的碳减排效应,对于测算城市轨道交通外部成本、丰富交通运输领域碳交易理论体系乃至制定城市轨道交通补贴政策都具有重要的理论和现实意义。本文考虑了城市轨道交通建成后乘客出行行为的差异性,建立生命周期视角下... 合理量化城市轨道交通的碳减排效应,对于测算城市轨道交通外部成本、丰富交通运输领域碳交易理论体系乃至制定城市轨道交通补贴政策都具有重要的理论和现实意义。本文考虑了城市轨道交通建成后乘客出行行为的差异性,建立生命周期视角下的城市轨道交通基准线碳排放模型与项目活动碳排放模型;进而,构建碳回收期理论模型,作为城市轨道交通碳减排效应量化指标,碳回收期指通过运营期碳减排回收建设期碳排放的周期,即累计碳足迹首次由正值转向负值的时间;而后,实现城市轨道交通在基准线、项目建设及活动期的数据收集,同时,标定模型;最后,以石家庄3号线为例进行情景分析,测算其基准线碳排放量、项目建设期及项目活动期的碳排放量,并在未来发展的两大模式下测算碳回收期。结果显示,在客流量常态化增长情景、快速增长情景以及缓慢增长情景下,其碳回收期分别为27,22,29年;在能源结构和能效水平常态发展、迅速发展以及缓步发展的情景下,其碳回收期分别为25,24,29年。结论表明,大规模客运量和高效的客运强度是城市轨道交通碳减排正效应的重要支撑;能源结构调整和能效水平提升带来的系统性变革,可以对城市轨道交通碳减排带来显著正效应。 展开更多
关键词 城市交通 碳减排效应 碳回收期理论 城市轨道交通 生命周期 情景分析
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基于车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略 被引量:3
16
作者 廖鹏 唐铁桥 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期98-105,114,共9页
现有的换道轨迹研究大多是将换道轨迹规划和换道轨迹跟踪进行相对独立的研究,这类轨迹在实施过程中将产生不可避免的误差。为了消除这一误差以及缓解或解决由于不当换道行为引起的交通问题,本文提出一种考虑车辆动力传动和转向系统的换... 现有的换道轨迹研究大多是将换道轨迹规划和换道轨迹跟踪进行相对独立的研究,这类轨迹在实施过程中将产生不可避免的误差。为了消除这一误差以及缓解或解决由于不当换道行为引起的交通问题,本文提出一种考虑车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略,用以指导或替代驾驶员的换道行为。首先,利用Next Generation Simulation(NGSIM)数据获得换道过程的主要驾驶任务,并用highD数据对其进行验证。其次,基于二自由度车辆模型分析车辆的换道运动特性,构建能够被动力传动系统和转向系统所实现的换道轨迹。结果表明,所提策略可以在保证驾驶安全性的前提下,实现经济、舒适和高效的换道过程。单独考虑经济、舒适和高效的优化策略,能够分别降低35.71%的单位路程燃油消耗,94.58%的前轮转角的角速度以及70%的换道所需时间。这说明所提的换道轨迹优化策略能够从微观角度缓解或解决由不当换道驾驶行为造成的交通问题,并为驾驶辅助系统提供理论依据和方法指导。 展开更多
关键词 交通工程 动力传动系统 优化决策 轨迹数据 换道轨迹
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