Traffic accident reconstruction and an approach for prediction of fault rates using artificial neural networks: A case study in Turkey

Objective: Currently, in Turkey, fault rates in traffic accidents are determined according to the initiative of accident experts (no speed analyses of vehicles just considering accident type) and there are no specific quantitative instructions on fault rates related to procession of accidents which just represents the type of collision (side impact, head to head, rear end, etc.) in No. 2918 Turkish Highway Traffic Act (THTA 1983). The aim of this study is to introduce a scientific and systematic approach for determination of fault rates in most frequent property damage–only (PDO) traffic accidents in Turkey.

Methods: In this study, data (police reports, skid marks, deformation, crush depth, etc.) collected from the most frequent and controversial accident types (4 sample vehicle–vehicle scenarios) that consist of PDO were inserted into a reconstruction software called vCrash. Sample real-world scenarios were simulated on the software to generate different vehicle deformations that also correspond to energy-equivalent speed data just before the crash. These values were used to train a multilayer feedforward artificial neural network (MFANN), function fitting neural network (FITNET, a specialized version of MFANN), and generalized regression neural network (GRNN) models within 10-fold cross-validation to predict fault rates without using software. The performance of the artificial neural network (ANN) prediction models was evaluated using mean square error (MSE) and multiple correlation coefficient (R).

Results: It was shown that the MFANN model performed better for predicting fault rates (i.e., lower MSE and higher R) than FITNET and GRNN models for accident scenarios 1, 2, and 3, whereas FITNET performed the best for scenario 4. The FITNET model showed the second best results for prediction for the first 3 scenarios. Because there is no training phase in GRNN, the GRNN model produced results much faster than MFANN and FITNET models. However, the GRNN model had the worst prediction results. The R values for prediction of fault rates were close to 1 for all folds and scenarios.

Conclusions: This study focuses on exhibiting new aspects and scientific approaches for determining fault rates of involvement in most frequent PDO accidents occurring in Turkey by discussing some deficiencies in THTA and without regard to initiative and/or experience of experts. This study yields judicious decisions to be made especially on forensic investigations and events involving insurance companies. Referring to this approach, injury/fatal and/or pedestrian-related accidents may be analyzed as future work by developing new scientific models.     

金华市义乌江沉积物磁性特征与重金属污染

对浙江省金华市义乌江采集的边滩沉积物柱样,进行了系统的环境磁学、粒度、地球化学分析,以探讨环境磁学方法诊断河流沉积物重金属污染的可行性.结果表明,柱样磁性特征由亚铁磁性矿物主导,其垂向变化受到粒度和早期成岩作用的一定影响.柱样中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb含量及其富集因子除底部外,自下而上呈增加趋势,指示了柱样上部存在人为来源的重金属污染.柱样沉积物磁性特征与重金属含量及其富集因子的垂向变化存在相似性,其中磁化率(χ)、频率磁化率(χfd%)和硬剩磁(HIRM)与Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的含量具有显著的正相关关系,反映了磁性矿物与重金属具有相同的来源,或者细颗粒磁性矿物对重金属的吸附作用.上述结果表明,磁学方法可用于指示义乌江的重金属污染.但由于义乌江属于开放性的河流环境系统,磁性特征变化受多重因素影响,增加了利用磁学手段定量诊断重金属污染的复杂性.     

船载GNSS-R有效波高测量的初步研究

本文阐述了基于干涉复数场(ICF)相关时间方法的GNSS-R测量有效波高的技术原理,利用大连海事大学教学实习船育鲲轮平台和Oceanpal接收机,进行了国内首次船载GNSS-R有效波高测量实验。通过与船上安装的WAVEX雷达波浪仪数据进行对比,二者之间的一致性验证了船载观测平台的可行性,为深入广泛开展GNSS-R海洋动力环境监测提供了依据。     

海水中Cu2+和Cr3+对PFOS在沉积物上吸附行为的影响规律

为了解重金属与全氟辛烷磺酸(PFOS)共存情况下,PFOS在沉积物上的吸附规律,本研究分别测定了在海水和淡水条件下添加不同浓度的Cu2+和Cr3+(0.5~50 mM)后,PFOS在沉积物上的吸附行为。结果表明,随着[Cu2+]的增加,PFOS在沉积物上的吸附能力和非线性均增强,且当溶液中PFOS浓度越低,增强作用越明显。与淡水相比,海水环境下该增强作用更为明显。随着[Cr3+]的增加,PFOS在沉积物上的吸附能力和非线性略有增强,且海水和淡水环境中增强作用几乎相同。对比发现,海水中Cu2+对PFOS在沉积物上的吸附增强效应比Cr3+更加明显。本文研究结果将有助于定量了解和预测PFOS和重金属复合污染情况下,PFOS在海水环境中的迁移规律,并为科学评价海洋环境中PFOS和重金属的生态风险及其总量控制提供技术支撑。     

林地面积增加提高了农户营林积极性吗?——基于9省1 504个农户数据的倾向值匹配分析

论文利用9省1 504个农户调研数据,实证检验了新一轮集体林改后林地面积增加对农户营林积极性的因果效应。考虑到农户对林地经营面积决策的内生性问题,采用倾向值匹配方法对选择性偏差进行控制。匹配后,处理组和控制组在多个标准上均通过了平衡性检验。结果显示,林地面积增加确实促进了农户营林积极性的提高,但这是一个缓慢的动态调整过程。其中,资本投入强度在2010年以后才逐步表现为显著增加,增长率约为25%~27%,2013年进一步强化为28%~34%。资本投入强度的增加主要是由化肥和农药投入增加引起的,对种苗的投入强度并没有显著改善。这种差异说明,新一轮林改提高了农户的森林经营和管护积极性,但对造林行为的影响有限。同时农户并没有因为林地面积增加而显著提高劳动力的投入强度。这种资本对劳动的替代与农户的非农就业行为密切相关。     

白龙港污水处理厂污泥厌氧消化启动试验研究

分析了上海白龙港污水处理厂的化学污泥和剩余污泥的性质,在此基础上分别研究了以化学污泥、剩余污泥、化学污泥和剩余污泥组成的混合污泥为接种污泥,对比研究了三种污泥的厌氧消化启动,结果表明,从产气量和有机物降解率分析,三种污泥作为厌氧消化的种泥都是可行的,启动优先顺序为化学污泥>混合污泥>剩余污泥,但考虑到化学污泥进行厌氧消化后出泥脱水性能差,建议采用化学污泥和剩余污泥的混合污泥进行启动。     

上海市大气中PM10浓度的统计分析

以上海市2002年-2009年的PM10实测数据和同步气象资料为研究对象进行上海市PM10污染分析研究。对2002年-2009年的监测数据进行分析、归纳,得到了上海市可吸入颗粒物(PM10)浓度的季节变化规律、每日小时变化规律以及上海市不同地区可吸入颗粒物(PM10)浓度的分布特征,并对这种特征及变化规律进行了详尽地分析。研究表明上海市空气环境质量在逐年好转,其标志是累计超标污染天数每年减少5天;在一年当中,污染天数最多的是冬季,其次是春季,最少的是夏季;在空气环境质量逐年好转的大趋势下,针对其产生的原因进行了分析。     

固定化紫色非硫光合细菌降解活性艳红X-3B的研究

采用聚集－交联法固定化紫色非硫光合细菌用于处理活性艳红Ｘ－３Ｂ染液。比较紫色非硫光合细菌和固定化细胞的某些性质,２种细胞的反应最适温度均为３０－４０℃,固定化细胞的反应最适ｐＨ值范围较宽,为７．５－９．４,热稳定性较好。Ｃｕ（２＋）对２种细胞酶活力均有抑制作用;比较聚集－交联固定化细胞和海藻酸钠包埋固定化细胞的脱色能力,前者比后者酶活力较高,半衰期长,成本低,操作方法简单,易于工业化应用。     

磁态厌氧流化床处理印染废水

在厌氧流化床中投加高效脱色菌种;采用聚集—交联固定法,将脱色菌固定于活性污泥上;在反应器内投加磁粉形成稳恒弱磁场,对微生物产生正的磁生物效应来提高生化反应速率,处理人工模拟印染废水。试验结果表明,水力停留时间3h,色度去除率90％以上CODcr去除率44％～49％。与传统生化法相比,该装置投资省,成本低,处理效果良好。启动快,耐冲击负荷,停留时间短,操作管理方便。在实际应用中有广阔的前景。     

VOCs源强不确定性对臭氧生成及污染防治影响的模拟分析

本文基于三维区域空气质量模式WRF-Chem,通过修改模式化学模块,量化输出过程量和诊断量,提供了一种定量分析挥发性有机化合物(VOCs)源强不确定性对O3生成影响的方法.为无法定量计算VOCs源强导致的臭氧生成率[P(O3)]偏差,以及由此对O3体积分数分布和污染控制相关联的VOCs敏感区和NOx 敏感区分布的误判提供了方法参考.采用标准统计参数对WRF-Chem模式的气象场与污染场模拟性能进行了评估,相关指标均优于前人结果.以INTEX-B(intercontinental chemical transport experiment-phase B)人为源、FINNv1(fire inventory from NCAR version 1)生物质燃烧源和 MEGAN(model of emissions of gases and aerosols from nature)生物源作为基准源,并以卫星观测数据作为约束,对排放源进行改进,评估了源改进前后臭氧生成率[P(O3)]、O3体积分数和O3控制敏感区指标(Ln/Q)的变化情况.仅人为VOCs(AVOCs)源增加68％后,P(O3)模拟峰值增升比例达13％～82％,以北京观测站点为例,P(O3)模拟月均峰值增加42％(22.5×10-9 h-1).对P(03)形成贡献比例最大的主要化学反应是HO2+NO(占比约68％),AVOCs源增加68％后,该反应贡献比例下降至65％.在改进源下,P(O3)普遍增加达到2×10-9～4×10-9h-O3各季节增幅较大的区域均主要集中在京津冀、长三角和珠三角中心城市及周边区域,与我国大型城市区基本都是VOCs敏感区的结论一致.整体而言,VOCs源强改进后,Nox敏感区O3体积分数增加幅度不大,不超过4×10-9,而部分VOCs敏感区增幅超过20 x10-9.VOCs源强的不确定性会影响O3形成过程中Nox和VOCs敏感区的判断,特别是VOCs源强明显低估会夸大VOCs敏感区的范围,从而降低O3调控对策的有效性.