重庆交通大学学报（自然科学版）

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基于iForest+Biscting K-means的驾驶风格辨识方法研究

邓天民1，朱杰2，朱凯家1，屈治华3

2021, 40(06): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.01

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提出了一种基于iForest+Biscting K-means模型的客运驾驶员驾驶风格辨识方法。该方法针对在Bisceting K-means模型中，聚类质心严重影响聚类结果问题，采用iForest模型训练聚类中心候选集作为聚类质心集的方法加以改进。通过考察某城际客运线路30位客车职业驾驶员，在直线道路行驶工况下，90余天约400万条客车行驶数据开展模型验证。试验表明：在加速度标准差和超速倾向系数作为聚类指标的情况下，客运驾驶员驾驶风格聚类为谨慎型、普通型和激进型3类，其中谨慎型11人，普通型19人，激进型0人。

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基于双射软决策理论的路段拥堵影响力识别

许茂增,张莉

2021, 40(06): 7-11. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.02

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为了刻画路段对整体交通的影响，提出了拥堵影响力指标及其计算方法；建立了基于双射软决策理论和实时路况地图数据的计算框架；以重庆市四公里立交2018年12月9—31日的百度实时路况地图为样本序列进行了实例研究。结果表明：拥堵影响力指标可以用来描述城市路段交通状态的重要属性；根据实时路况地图中的离散化交通状态信息，应用双射软决策理论的分析框架能够迅速获取路段拥堵影响力，结果可作为识别路段拥堵严重程度的有力补充。

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合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究

白翰，张康宇，王修光，燕翔，冯启龙

2021, 40(06): 12-20. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.03

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交叉口通行能力计算方法是城市治堵的基础条件，针对城市道路交叉口合放交通流，首先结合其各方向交通流特性，明确了其具有介于信控与非信控间的合放基本属性；其次应用交通实体冲突规律，提出了合放下交通冲突复杂系数概念及其通行能力折减方法，并通过类比分析传统通行能力原理，得到直行、右转方向的通行能力计算方法；借鉴可穿越间隙理论，引入左转车补偿效益，得到左转方向的通行能力计算方法；并进一步建立常见车道布局的基本通行能力计算模型。最后，应用VISSIM获取数据并标定折减系数，从而构建了合放交叉口通行能力综合计算模型。验证表明:模型测算通行能力与实际通行能力基本一致，平均误差为4.9%，较好反映了我国合放交叉口的实际状况。

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基于FFOS-ELM和PF的短时交通流自适应预测模型

王涛1，谢思红1，黎文皓1,2，李文勇1

2021, 40(06): 21-27. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.04

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为提高短时交通流预测精度，提出了一种基于遗忘因子极限学习机（FFOS-ELM）和粒子滤波（PF）的自适应交通流实时预测模型。首先，引入遗忘因子，推导带遗忘因子的极限学习机，通过增量学习方法实时更新预测模型参数，避免由于交通流时变性导致早期数据对预测精度的影响。其次，利用粒子滤波消除随机噪声对预测精度的影响，经迭代计算达到系统状态最优估计与预测能力，实现未来交通量预测精度的提高。最后，利用桂林市某主干路检测器数据进行仿真，将预测结果与基础的极限学习机、带遗忘因子的极限学习机等在线模型以及时间序列(ARIMA)、支持向量机(SVM)、长短期记忆神经网络（LSTM）等离线模型进行比较。结果表明：自适应预测模型预测误差指标明显下降，均方误差变化维度下降到0~2.5之间，模型在路段整体的交通流拟合情况及具体的预测精度上均得到有效提高。

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基于空间流量度的城市路网关键节点挖掘方法

张诚1，汪成银1，陈志伟2，张正向3，张子磊3

2021, 40(06): 28-35. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.05

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针对城市路网关键节点识别与管控问题中传统方法欠考虑结构、流量等多元因素影响，并引入了过多权重参数主观性太强等问题，引入了节点的空间流量度和网络结构流量熵两个新概念，构建了有向含权路网模型，提出了基于空间流量度的城市关键节点识别方法。以北京市四环内路网为例，计算了路网度分布以及速度分布，对比了不同方法的有效性。研究结果表明：方法能够同时识别出流量较大和结构重要的节点；此外，模型参数α增加和β降低有利于提高网络连通性能，但α增加和β降低不利于流量的均衡分布；文中方法和结果可为城市交通规划、设计和管理提供参考，对于缓解拥堵、提高鲁棒性具有重要意义。

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基于结构方程模型的出租车事故影响因素分析

王永岗，张衡，彭志鹏，周琬琦

2021, 40(06): 36-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.06

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针对出租车驾驶员工作情况与不良驾驶行为对事故的影响情况，对中国西安、西宁、长春及汕头4个城市21家出租车公司中2 091名车租车司机进行问卷调查。在探索性因子分析的基础上，构建工作满意度、鲁莽驾驶及违章驾驶三个变量与事故倾向之间的结构方程模型（SEM）。研究结果表明：SEM可以有效的分析和解释出租车交通事故倾向与相关影响因素之间的关系，其中鲁莽驾驶和违章驾驶与出租车事故倾向显著正相关，而工作满意度与出租车事故倾向显著负相关。

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路网抗震可靠性及震后运输调度路径选择研究

张重阳,黄淑萍

2021, 40(06): 43-51. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.07

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道路交通网络在地震作用下会出现一定程度的结构损坏和功能失效，对震后运输调度路径选择产生了影响。为研究路网的抗震可靠性及震后运输调度的路径选择问题，以路网连通概率作为衡量路网抗震可靠性的指标，将贝叶斯网络理论应用于路网形态特征之中，构建量化路网抗震可靠性的贝叶斯网络模型并求解。将震后运输调度路径选择视作多属性决策问题，综合考虑运输时间、运输距离及路径可靠性这3种属性，构建运输调度路径选择的决策效用函数模型，对模型求解确定震后运输调度的路径选择方案。以宿迁市宿城区部分路网为实例，在设定地震影响下，定量分析路网抗震可靠性，选择震后运输调度路径。

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特色小镇游客车辆无复检管控点布设研究

朱顺应，李维吉，林小媛，肖文彬，王红

2021, 40(06): 52-58. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.08

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针对开放式特色小镇景区人员、车辆管理复杂和路网车辆检测易漏检和拥堵问题，研究了游住混合特色小镇人车管理机制，并以Stoer-Wagner割集算法为基础，提出了车辆检测管控点布局算法。该算法通过寻找以容量倒数为边权值的无向图的最小割集，能以最少的点和最大容量检测所有进入收费景区的车辆。利用Visual C++和TransCAD软件对贵州瓮安县草塘景区的车辆布局点设置进行了计算和仿真。研究结果表明：人车分类的管理机制与车辆管控点布局算法的应用效果良好，减少了20%的车辆检测点，车辆检测布局只影响1%过境交通，不存在游玩车辆重复检测，提高了游玩顺畅度。人车管理机制以及车辆检测布局算法对景区规划有着指导意义，并且有助于今后城市拥挤收费道路位置的研究以及取消省界收费站的逃票车辆的追踪算法研究。

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基于改进物元法的智慧港口发展水平评价模型

曹杰1，王大成2，戴冉1，李红2，黄富程1

2021, 40(06): 59-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.09

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针对当下智慧港口建设如火如荼，而建设行业标准体系却迟迟未能统一的问题。首先利用智慧港口建设发展路径的研究基础，结合国内外信息化发展评价指标体系研究成果，构建了适合国内智慧港口建设发展的评价指标体系；其次利用主客观综合赋权法降低了传统评价过程中，主观因素对指标权重的影响，引入基于云模型的改进物元理论，解决了传统评价方法中模糊性和随机性带来的误差；最后以天津港智慧港口建设工程为算例，对天津港的智慧港口发展水平进行评估，计算得到期望为3.995 6，发展等级为较好，与正态云模型和灰色关联分析法的验证结果一致。研究结果表明：评价体系符合现阶段智慧港口的发展方向，评价方法简洁有效，在降低了双重不确定性对于评价结果影响的同时计算了评价结果的置信度，为今后我国智慧港口发展和评价体系的建立提供了参考。

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集装箱码头场桥调度优化模型研究

郭文文1，计明军2，祝慧灵3，周文杰2

2021, 40(06): 66-72. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.10

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为提高码头堆场作业效率，研究了出口箱作业过程中的多场桥调度优化问题。结合岸桥作业子计划与堆场贝位箱量分布，以场桥在每个子任务中从堆场贝位提取的箱量以及场桥行驶路径为决策变量，建立目标为场桥作业贝位数最少及行驶路径最短的两阶段数学模型。从单场桥和双场桥作业的角度，设计算例利用CPLEX对模型进行求解，检验了模型的准确性，并与顺序作业法、贪婪作业法及遗传算法进行对比，结果表明：两阶段模型有效地减少了场桥移动距离。

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弯曲河道水流泥沙运动研究进

姚仕明1，赵占超2，渠庚1，庄灵光3

2021, 40(06): 73-79. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.11

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弯曲河道的水沙运动一直是河流研究者十分关注的课题之一，关系到河道演变与治理。重点概述了单一弯道与连续弯道水沙运动国内外研究进展，梳理了弯曲河道的水面比降、纵横向流速分布、悬移质泥沙及推移质泥沙的运动特性。分析结果表明：以往研究大多是基于相对平衡的水沙条件与尺度相对较小的自然河流情况下取得的成果，针对水沙过程发生较大变化尤其是来沙大幅度减少的大尺度河流的弯曲河道水沙运动规律研究较少，限制了对减沙条件下大尺度弯曲河道演变规律的深入认识。因此，需要在前人研究基础上开展变化环境下弯曲河道水沙运动特性的研究，为进一步深入研究弯道演变规律与治理提供基础。

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单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析

刘金春，宋子轩，梁栋

2021, 40(06): 80-86. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.12

摘要 ( )

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宽箱结构连续梁桥的空间力学效应明显。依托顶板宽度达25.4 m的某单箱三室连续梁桥实际工程，探究了单箱三室连续梁桥在横向温度梯度作用与汽车偏载下的空间效应。基于现场实测温度数据拟合得到实测横向温度梯度作用；利用midas/FEA有限元软件建立全桥实体有限元模型，分析横向温度梯度作用效应和汽车偏载效应，并将二者进行荷载效应组合。结果表明：拟合得到的实测横向温度梯度作用特征值远大于现行规范参考值；当实测横向温度梯度作用效应与汽车偏载效应组合后，单箱三室连续梁桥中跨跨中底板处纵向应力、横向应力不再满足规范中关于作用短期效应组合下A类部分预应力混凝土结构的抗裂性要求。

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复配废机油再生剂的制备及性能研究

郭鹏1，陈思贤1，曹志国1，刘俊1，孟建玮2，鲜江林3

2021, 40(06): 87-91. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.13

摘要 ( )

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以废机油为基础油分，添加抗老化剂、表面活性剂、稳定剂来提高其对老化沥青的再生效果和促进新老沥青的融合。采用旋转薄膜烘箱、沥青旋转黏度计、差示扫描量热仪（DSC）、动态剪切流变仪等仪器测定再生沥青的相关性能，并借助DesignExpert分析3种添加剂的最佳含量和再生剂掺量，最后通过再生沥青混合料的水稳性和低温抗裂性进一步分析再生剂的性能。研究结果表明：复配的再生剂能有效促进新旧沥青的老化且抑制再生沥青的二次老化，再生效果良好。

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废植物油再生沥青结合料性能研究

肖庆一1,2，赵鹏1，孙博伟3，张怡4，丁啸5

2021, 40(06): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.14

摘要 ( )

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为解决传统矿物油沥青再生剂稳定性差、价格高等问题，采用煎炸后的废植物油（WVO）对老化沥青进行再生，研究不同掺量的废植物油对老化沥青物理性能指标、高温流变性质、低温弯曲流变性质和微观结构特性的影响。结果表明：随着废植物油掺量的提高，老化沥青的延度及针入度逐渐升高，软化点及布式黏度逐渐降低；相位角δ逐渐增大，复数剪切模量G*和车辙因子G*/sinδ逐渐减小，沥青结合料抗车辙能力下降；同时老化沥青的蠕变劲度模量S值降低，蠕变速率m值升高，低温抗开裂能力提高。为保证再生沥青有良好的高低温性能，推荐废植物油掺量控制在7%~10%范围内。老化及废植物油的再生，引发了沥青微观结构特征的演变，废植物油的再生作用恢复了老化沥青中的“蜂形”结构，沥青表面高度及表面粗糙度增加。由老化及再生作用引起的沥青微观结构特征演变与宏观流变性能之间存在可量化表征的相关关系。

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阴离子乳化沥青粒径大小及分布影响因素分析

何丽红1,2,温仙仙1,2,侯艺桐1,2,邓稳1,2

2021, 40(06): 99-104. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.15

摘要 ( )

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以60%固含量的阴离子乳化沥青为研究对象，采用激光粒度仪和光学显微镜考察其粒径大小及分布的变化情况，探讨复配乳化剂用量及比例、皂液pH值、剪切时间、贮存时间对其粒径大小及分布的影响规律，进而分析和总结提高乳化沥青稳定性机理。结果表明：复配乳化剂SDS/OP-10（十二烷基硫酸钠/烷基酚聚氧乙烯醚）质量比为1∶1时，阴离子乳化沥青平均粒径为1.849 μm，且粒径均匀分布在0.7～3 μm；其平均粒径随着皂液pH值、剪切时间的增大而减小，贮存时间延长其平均粒径稍有增大。

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水泥稳定碎石基层沥青路面隆起开裂数值分析

姚爱玲1，王军伟2，许敏3，杨孟乾4，杨涛1

2021, 40(06): 105-111. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.16

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在内蒙古阿拉善盟的沙漠戈壁地区，水泥稳定碎石基层沥青路面常常出现一定间隔的横向隆起，通常采用设置横向胀缝的措施来预防。在对该病害进行实地调研的基础上，监测了路面结构层的温度分布，分析了产生这一病害的成因，并通过理论分析与数值计算推荐出胀缝的设置间隔。分析表明，沥青路面的隆起开裂与水泥稳定碎石基层的高温拱胀有关。依托G7京新高速阿拉善盟境内的路面设计资料以及测试的路面结构层的温度分布规律，建立ANSYS有限元模型，在温度场下分析了温度、基层胀缝间距对路面隆起开裂的影响。数值分析表明，温度和基层胀缝间距均对路面的隆起开裂有严重的影响。通过基层每200 m设置一条胀缝，可有效避免这类地区沥青路面的隆起。

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浅埋偏压隧道半明拱进洞设计分析

苏兴矩

2021, 40(06): 112-116. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.17

摘要 ( )

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复杂偏压地质条件下，通常采用的斜交进洞方式存在隧道套拱变形量大，甚至倾覆等风险。基于厦蓉高速公路扩建工程龙门隧道洞口严重偏压、斜交超过30°等不利地形情况，提出半明拱进洞施工方案，并建立三维有限元模型，分析了半明拱结构的施工力学响应。分析结果表明：相较传统进洞方案，本工法可有效减少边仰坡开挖高度，及对洞口围岩的扰动；半明拱结构的变形与应力也较为合理。上述施工工法在龙门隧道得到了成功应用，可为类似条件隧道进洞施工提供借鉴。

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无地面控制点无人机影像空三定位精度分析

肖苏勇

2021, 40(06): 117-123. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.18

摘要 ( )

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随着无人机技术的快速发展和影像匹配技术的进步，无人机技术被广泛应用于智慧城市、测绘生产、BIM系统等领域。网络RTK技术和PPK技术为无人机影像提供了高精度的位置信息，为无地面控制点无人机影像空三提供了可能。首先介绍了无地面控制点无人机影像空三的理论知识，接着利用模拟和实测数据对影响无人机影像空三定位精度的主要因素如重叠度与倾斜角、相机模型、外方位线元素精度与权值、外方位角元素精度与权值等进行了分析，最后对无地面控制点无人机影像空三的实施给出了工程实施建议。研究结果表明：无地面控制点无人机影像空三具有可行性，其实现取决于合适的飞行参数设置、高精度的外方位元素、最优的空三后处理解算和顾及高程异常改正。

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悬挂参数对直线电机跨座式单轨车辆气隙稳定性和运行平稳性影响

杜子学，邬浩鑫

2021, 40(06): 124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.19

摘要 ( )

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胶轮驱动的跨座式单轨车辆在冰雪天运行时走行轮易打滑，影响车辆安全行驶。为解决该问题，设计了直线电机驱动跨座式单轨车辆方案，建立了直线电机跨座式单轨车辆动力学模型，分析了不同悬挂参数下车辆的气隙稳定性和运行平稳性。结果表明：支撑轮刚度和橡胶弹簧刚度对电机气隙影响很大，但支撑轮刚度和橡胶弹簧刚度对车辆运行平稳性影响很小。

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电动汽车插补耦合无线充电技术的研究

邓明阳1,2，郭应时1

2021, 40(06): 130-135. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.20

摘要 ( )

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为了解决电动汽车充电桩定点设置对电池续航能力的限制问题，提出了一种基于插补耦合技术的电动汽车无线充电方法。采用插补耦合技术驱动电机精准控制线圈定位，使充电线圈在有效充电距离内充电；充电模块根据电流反馈信号调整充电电流大小，按照浮充→恒流→二阶恒压过程快速充电；根据毕奥-萨伐尔定律计算了线圈半径R和有效充电距离D；用MATLAB仿真验证了R、D的最佳取值。结果表明：基于插补耦合技术的定位控制可确保充电线圈传输最大电能，既解决了定点充电的束缚，又提高了无线充电效率；多阶段快速充电过程消除了电流越变现象和续充对电池寿命的影响；当R=40 cm、D=10 cm时，穿过充电线圈的磁通量最大，为最佳设计方案。

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改进型并联流道液冷开关磁阻电机散热研究

安治国，豆旺，李亚坤，王善明

2021, 40(06): 136-142. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.06.21

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以开关磁阻电机冷却流道为研究对象，在传统并联流道基础上提出一种改进型并联流道，该流道具有对冷却系统要求低、冷却效果好、制造工艺简单的特点。通过建立电机三维数值仿真模型，以流体流量、外界环境温度、流体初始温度作为影响因素对比研究了传统并联流道与改进型并联流道在变压器油作为流体介质下的冷却性能，并进一步分析了流体介质对改进型并联流道电机温升的影响。研究表明：在不同流体流量下改进型并联流道散热性能均优于传统并联流道，且不易受环境的影响，具有更好的热稳定性；在流量为2 L/min时的2种流道下电机最高温度相差5.9 ℃。通过比较不同冷却介质对改进型并联流道开关磁阻电机散热性能的影响，得出如下结论：与变压器油、乙二醇混合液相比，液体水冷却效果最好，而这3者之中，变压器油流道压差最小；流体流量对变压器油冷却效果影响最大而对其流道压差影响最小；随着乙二醇体积浓度的升高乙二醇混合液冷却效果变差，流道压差升高。

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