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交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究 杨东, 李艳红, 田春林 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (2): 34-44.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.02.004 摘要 （1051）      PDF （3274KB）（293）    交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程，本文首先采用国际类比法，选取国外典型国家，对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间，分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征，结合交通需求预测，预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间。然后，引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素，构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)预测模型。最后，通过类比分析与模型预测，得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量。国际类比结果表明：交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系，但与换算周转量达峰紧密相关，交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值；预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期，从国际类比的角度判断，中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040—2043年。STIRPAT模型显示：城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%，中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%。基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断，中国交通运输行业将在2038—2040年实现碳排放达峰，峰值排放量约为13亿t。

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考虑碳排放的长大货物多式联运路径优化 王娟, 程玉丽, 杨雨菡, 张英贵 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (4): 1-11.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.04.001 摘要 （994）      PDF （1887KB）（534）    长大货物具有外形轮廓尺寸大、重量大和价值昂贵等特性，运输过程中不可拆解。多式联运逐步成为长大货物运输的首选方式，路径决策是其联运组织的核心。本文引入能耗因子，设计长大货物多式联运在途运输、改造和换装过程碳排放量计算公式，统筹考虑长大货物装后轮廓尺寸、限界、桥梁承重能力和节点换装能力等制约因素，兼顾运输路段改造，以最小化长大货物联运成本和碳排放量为优化目标函数，构建考虑碳排放的长大货物多式联运路径优化模型，设计基于自适应遗传算法和精英保留策略的长大货物多式联运路径优化算法，提出一种考虑碳排放的长大货物多式联运路径决策方法。计算结果表明：相比传统遗传算法和自适应遗传算法，本文方法的目标函数优化程度均高于20%，成本优化程度均高于12%，碳排放量优化程度均高于22%，所提方法优势显著。采用本文方法编制的长大货物联运路径方案能有效兼顾多式联运成本和碳排放，为长大货物多式联运路径优化提供强有效的决策支持，助力大件物流降本增效和“双碳”目标的实现。

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我国交通运输业碳达峰时间预测 李宁海, 陈硕, 梁肖, 田佩宁 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 2-13.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.001 摘要 （974）      PDF （2327KB）（656）    PDF(English version) （684KB）（138）    碳达峰战略背景下，交通运输业作为高碳排放行业面临一系列挑战。本文分析我国交通运输客货运碳排放现状。基于统计数据与相关研究成果，推算含私人小汽车的交通运输业碳排放量，并计算各交通方式的碳排放因子。借鉴部分发达国家经验，预测2019—2040年我国客货运周转量发展趋势。以2040年为目标年，设计未来交通结构和碳排放因子情景，研究我国交通运输业碳达峰时间和达峰值。结果表明：2020年，含私人小汽车的交通运输业碳排放量为11.1亿t。 2040年，我国旅客运输需求规模在8.2万亿~8.7万亿人公里，货物运输需求规模在27.3万亿~28.7万亿吨公里。最后，验证了单纯依赖交通结构改善难以实现2040年前碳达峰，还须结合交通清洁技术升级。情景分析表明，采取“公转铁”“公转水”等交通结构转型，公路运输清洁化等政策措施，交通运输业有望于2031—2034年实现碳达峰。

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道路环形交叉口机动车冲突风险区识别模型研究 胡立伟, 张瑞杰, 赵雪亭, 贺雨, 陈琛, 刘冰, 侯智 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 168-178.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.017 摘要 （901）      PDF （4109KB）（265）    为定量识别城市非信控环形交叉口区域内的机动车冲突风险易发生点，降低环形交叉口的事故发生率，本文构建针对非信控环形交叉口机动车冲突风险识别模型。首先，利用无人机采集高精度、连续的多车辆轨迹视频，结合Kinovea视频运动分析软件实现运行车辆状态识别与跟踪，并记录车辆每一帧的运动数据；其次，基于交通冲突识别指标TTC(Time to Collision)，提出适应环形交叉口道路线形特征的车辆TTC计算方法，并使用累计频率法确定严重、一般和轻微冲突的阈值分别为1.2，2.8，4.4 s；最后，通过绘制高峰和平峰交通冲突空间异步图，并结合交通冲突数和严重冲突率，对环形交叉口的36个子区段进行交通冲突风险等级评定。研究结果显示：在高峰时段，某一子区段的平均交通冲突发生次数约为15次，严重冲突率为17.45%；在平峰时段，某一子区段的平均交通冲突发生次数约为8次，严重冲突率为8.28%。重度风险区域在高峰时段占比达到50%，而在平峰时段为8.33%，这些重度风险区域主要集中在交织区段。因此，环形交叉口在高峰时段且位于交织区段的情况更易发生交通事故。本文研究成果有助于交通管理部门了解环形交叉口在不同时段和区段上的交通冲突情况和特征，以便采取相应的预警和管理措施。

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考虑多模态数据的重载货车危险驾驶行为识别方法 吴建清, 张子毅, 王钰博, 张昱, 田源 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (2): 63-75.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.02.007 摘要 （888）      PDF （3402KB）（389）    综合考虑货车操纵数据、驾驶员眼动数据和心电数据，本文提出一种多模态的重载货车危险驾驶指标构建和行为识别方法。首先，设计自然驾驶实验，利用车辆惯导、眼动仪及心理数据记录仪这3种设备采集车辆运行、眼动及心电等多模态驾驶数据，通过多设备时间同步及数据清洗，构建多模态驾驶数据集。其次，将重载货车危险驾驶行为分为危险驾驶操纵行为和疲劳驾驶行为两类，通过提取数据特征，构建9种危险驾驶行为指标，表征超速、速度不稳、急变速、急换道及疲劳驾驶这5种危险驾驶行为。针对危险驾驶操纵行为，组合文献调研、指标计算及四分位差法确定危险行为特征参数阈值；针对疲劳驾驶行为，通过因子分析和K均值聚类法划分疲劳驾驶类型。最后，构建重载货车危险驾驶行为数据集，采用随机森林分类模型识别危险驾驶行为，并与BP神经网络、K近邻及支持向量机等分类模型对比。结果表明，随机森林模型对于5种危险驾驶行为的分类准确率均在90%以上，整体优于其他分类算法，能够较高精度地识别驾驶中出现的危险驾驶行为。本文的多模态重载货车危险驾驶指标构建和分类方法能够用于危险驾驶行为识别，为驾驶员多模态危险驾驶行为预警提供思路和理论依据。

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兼顾效率与公平的城市轨道交通客流控制优化 梁金鹏, 赵莲芳, 李利鸣, 郑建风, 宋达宽 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (6): 102-112.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.009 摘要 （851）      PDF （2258KB）（186）    高峰时段客流拥挤是大城市轨道交通面临的关键挑战，其不仅增加站内客流踩踏事故风险，还导致上下游车站的乘客等待时间存在显著差异。针对客流需求的随机性和动态性特点，本文构建一个旨在提高出行效率并改善乘客出行公平性的多目标客流控制优化模型。该模型通过合理确定各站点乘客的上车比例，在满足可行性约束条件下，优化所有乘客平均等待时间(效率)和每个站点乘客平均等待时间(公平性)与理想值间的欧式距离。为求解该多目标随机优化模型，本文开发了在线优化算法，针对每种需求场景制定客流控制决策。基于北京地铁5号线客流数据的数值实验结果表明，与先到先服务的基准策略相比，该策略能显著提升运营效率并改善公平性。此外，该算法能得到与Gurobi直接求解相近的结果，同时，将计算时间降低了76.3%。本文为解决高峰时段轨道交通客流拥挤问题提供了有效的策略和方法论参考。

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基于机器学习的中型城市居民出行方式选择行为研究 李文权, 邓安鑫, 郑炎, 殷子娟, 王白凡 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (2): 13-23.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.02.002 摘要 （822）      PDF （3143KB）（637）    为探索中型城市居民出行特征以及不同因素对出行方式选择行为的影响机制，本文以中国某中型城市居民出行数据为例，综合考虑传统离散选择模型和机器学习模型在预测精度和建模合理性上的优劣，以及机器学习模型超参数求解算法的特点和效率，引入变异程序，提出粒子群优化随机森林的中型城市居民出行方式选择预测模型，采用预测准确率、出行方式比例预测绝对误差和期望模拟误差这3项性能指标，量化对比粒子群优化随机森林模型与多种机器学习模型和多项Logit模型统计学上的预测性能差异，利用SHAP(SHapleyAdditiveexPlanation)模型深入分析个人社会经济属性、出行属性及出行方式属性等相关因素与居民出行方式选择之间的非线性关系。结果表明：粒子群优化随机森林模型整体平均预测准确率最高，为0.856，出行方式比例预测平均绝对误差和期望模拟平均误差最低，分别为0.062和0.306，模型间指标差异在统计学检验下显著；距离对不同出行方式选择的影响最显著，步行和私家车出行对距离敏感性更高，不同距离下，两者选择概率变化超过35%；30岁以下群体不同出行方式选择概率差距大于其他年龄段；性别、是否拥有私家车或公交IC卡等因素显著改变公交车和私家车的选择概率。

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基于深度强化学习的道路交叉口生态驾驶策略研究 李传耀, 张帆, 王涛, 黄德鑫, 唐铁桥 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 81-92.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.008 摘要 （797）      PDF （2473KB）（532）    PDF(English version) （2399KB）（131）    在互联和自动驾驶环境下，生态驾驶具有显著的潜力，可提高交通效率并降低能源消耗和排放。本文探讨一种基于深度强化学习算法的生态驾驶策略，该算法可优化互联自动驾驶汽车(CAV)的纵向操纵和横向决策；将状态空间分为与车辆动态特性相关的局部变量，以及与信号交叉口相关的全局变量，确保CAV与环境之间的充分互动；奖励函数综合考虑了车辆的驾驶要求，与信号灯的协同作用以及全局节能激励因素；此外，设计一个典型的城市道路场景训练模型。结果表明，在信号灯和智能体输出协同控制下，本文提出的策略可以实现CAV的生态驾驶，并确保CAV准确驶入目标车道；在动态交通环境下进行仿真显示，通过控制多辆CAV引导人工驾驶车辆，本文方法可将交叉路口的通行能力提高约17.90%，并将交通系统的燃料消耗和污染物排放降低约8.76%。

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收费及奖励策略对通勤出行方式选择的影响分析 王殿海, 李逸文, 蔡正义 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (2): 1-12.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.02.001 摘要 （791）      PDF （2668KB）（576）    PDF(English version) （436KB）（135）    为研究收费及奖励两种交通需求管理策略对居民通勤出行方式选择的调控作用，以杭州市主城区为例，通过SP(StatedPreference)和RP(Revealed Preference)调查私家车通勤出行者在停车收费及非小汽车出行奖励情景下的方式选择意向，利用非集计理论分别建立停车收费和出行奖励单独实施和共同实施下通勤出行方式选择的巢式Logit(NL)模型，研究停车收费及出行奖励对私家车通勤出行者出行方式选择的单独影响及共同影响效果，并分析两类策略的弹性。研究结果表明：停车收费和非小汽车出行奖励均能减少私家车出行比例，增加公交和地铁等公共交通出行比例；当停车收费达到一定费率时，才能有效减少私家车出行，适当的奖励能有效激励出行者转向其他出行方式，若同时实施收费和奖励策略，将表现为收费为主和奖励为辅的联合作用；在3类场景中，收入均是影响出行方式选择的重要因素，收入越高，继续选择私家车出行的可能性越大；单独收费场景下，停车收费弹性随费率增加而增大，且费率较低时缺乏弹性，出行奖励弹性随奖励金额增加而先增大后减小，小额奖励即有弹性。

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京雄城际铁路全生命周期能耗及碳排放研究 曹猛, 袁振洲, 杨洋, 聂英杰, 那艳玲, 孙云超, 陈进杰 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (5): 37-44.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.05.004 摘要 （764）      PDF （1339KB）（640）    PDF(English version) （341KB）（42）    城际铁路作为绿色运输骨干，对减少能源消耗和实现“碳达峰碳中和”目标起到支撑作用，本文通过对我国城际铁路发展及能耗现状进行分析，基于“双碳”背景下对规划设计、施工建造、运营等全生命周期能耗及碳排放进行研究，考虑节能减排、绿化碳汇等措施影响，以京雄城际铁路为典型案例进行分析。研究结果表明，规划设计阶段勘测产生的碳排放占比很小，运营期年均能耗占比最大，约占全生命周期年均总综合能耗的74.9%，建材生产阶段(折算100a)年均能耗占比约22.4%，考虑节能减排以及绿化固碳等措施效果明显，年均能耗可节约12%左右；与国内外同类铁路能耗指标类比分析，单位运输牵引能耗指标为6.42tce·(10 6人公里) -1符合预期，并对照转移公路出行客运量减碳效果明显，节省碳汇交易总额约61267万元，产生的社会效益较大。本文为构建绿色低碳城际铁路碳排放双控指标体系提供了参考和借鉴。

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面向动态交通分配的交通需求深度学习预测方法 李岩, 王泰州, 徐金华, 陈姜会, 汪帆 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 115-123.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.011 摘要 （671）      PDF （2045KB）（340）    为满足动态交通分配对高精度、高时效性交通需求的要求，本文建立了一种交通需求深度学习预测方法。根据动态交通分配要求确定交通需求数据的时间间隔，构建对复杂交通需求预测性能较优的长短期记忆神经网络预测方法；针对动态交通分配中交通需求的周期性、随机性和非线性等特征，为减少数据噪声的干扰，引入局部加权回归周期趋势分解方法将交通需求数据分 解，将其中的趋势分量和余项分量作为深度学习预测方法的输入量，周期分量采用周期估计进行预测；选用具有随机寻优能力强、寻优效率高等特点的布谷鸟寻优算法优化预测方法的隐藏层单元数量、学习速率和训练迭代次数等核心参数。应用西安市长安区的卡口车牌数据验证该方法。结果表明：本文模型的预测结果在高峰及平峰各连续4个时段内相比于自回归滑动平均模 型、长短期记忆神经网络模型、支持向量回归模型，平均绝对误差降低了10.55%~19.80%，均方根误差降低了11.20%~17.99%，决定系数提升了8.62%~12.48%；相比遗传算法、粒子群算法优化的模型，平均绝对误差降低了7.36%~13.81%，均方根误差降低了4.23%~10.67%，决定系数提升了 3.50%~7.01%，且本文模型运行时间最短。说明与对比模型相比，本文所建立的预测方法在面向动态交通分配的交通需求预测中具有更高的预测精度。

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网联车辆环境下城市道路交通流分段协同控制方法 蒋贤才, 郭子豪, 宋成举 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (6): 47-62.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.005 摘要 （664）      PDF （3810KB）（316）    PDF(English version) （3338KB）（19）    车辆临近交叉口的变道行为会制约交叉口通行效率的提升。基于此，本文提出一种网联车辆环境下城市道路交通流分段协同控制方法(SegmentedCooperativecOntrolMethodfor Urban Road Traffic Flow, SCOM-URTF)，该方法采用双层优化模型，实现路段功能区动态划分和路段—交叉口交通流的协同优化。上层模型设计了一种分车道速度诱导错位变道策略(Misaligned Lane-changing with Separated Lane Speed Guidance, ML-SLSG)，通过纵向空间错位排列促成左转和右转车辆的快速变道，最小化车辆变道区长度，并均衡车道组交通流量；下层模型以最小化车均延误为目标，基于动态规划法协同优化网联车辆的轨迹与交叉口信号配时参数。仿真结果表明，ML-SLSG策略能有效缩短变道长度，在低、中和高这3种交通负荷下，本文提出的车辆纵向轨迹优化模型能使交叉口车均延误减少5.9%~8.0%，且与信号配时协同优化后，车均延误可再降低3.7%~22.8%。与同类方法对比研究表明，SCOM-URTF更适合多种驾驶行为相互协调的交通环境。敏感性分析显示，更高的CAV渗透率和道路限速有助于降低车均延误；增大交叉口间距可在初期减少车均延误，但达到临界点后会出现延误反弹，而轨迹与信号的协同优化能有效遏制延误的反弹。

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氢燃料电池公交研究文献综述及展望 刘涛, 郭家新, 韩莹, 唐春艳 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (5): 1-13.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.05.001 摘要 （648）      PDF （1708KB）（359）    PDF(English version) （807KB）（47）    氢燃料电池公交车的使用有助于减少碳排放和促进交通运输系统的可持续发展。本文通过检索国内外相关数据库，系统梳理了氢燃料电池公交的国内外相关研究文献，分别从发展氢燃料电池公交的可行性与前景，氢燃料电池公交系统评估及与其他公交方式的对比分析，氢燃料电池公交的社会接受度，氢燃料电池公交的规划与运营管理，以及氢燃料电池公交的安全性分析这5个方面，对国内外氢燃料电池公交研究的相关文献进行综述。研究发现：由于氢燃料电池公交目前仍处于探索发展阶段，关于其可行性、系统评估和社会接受度的研究相对较多，而关于其系统规划与运营管理和安全性分析的研究还相对较少；我国虽然在氢燃料电池公交领域的科学研究和实践起步较晚，但目前已处于世界前列；在政策支持和市场需求的双重推动下，氢燃料电池公交在我国正快速发展。基于文献综述内容，本文进一步分析了现有研究存在的不足，提出后续研究的建议。研究认为：可以从降低氢燃料电池公交成本，提升氢燃料电池公交基础设施建设，提高氢燃料电池公交社会接受度，以及加强氢燃料电池公交安全管理这4个方面进一步开展深入研究，尤其需要加强氢燃料电池公交电池技术革新、配套基础设施建设以及运行安全保障的研究。未来氢燃料电池公交将在旅游景区运输、大型体育赛事交通运输、城市交通运输及城际长途运输等交通运输场景具有广阔的应用前景。学术界和工业界应主动结合氢能产业和交通运输发展的相关政策要求和实践需求，针对氢燃料电池公交发展的重点与难点，持续开展深入研究，共同助力氢燃料电池公交的健康可持续发展。

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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 刘淼淼, 刘晓晨, 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    2024, 24 (5): 65-78.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.05.007 摘要 （641）      PDF （2891KB）（622）    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 。

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面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行仿真研究 张英贵, 赵明慧, 张云丽 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 199-209.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.020 摘要 （639）      PDF （2923KB）（187）    城市轨道交通是解决城市交通拥堵问题最强有效的绿色交通方式，其高峰期客流激增且客流时空分布不均，而面向虚拟连挂的城轨列车动态灵活编组和群组追踪运行能有效满足复杂多变的城轨运营需求。本文剖析面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行过程，给出虚拟连挂列车群组最小安全追踪距离计算公式；以单列标准车长的线路路段为一个元胞单元，设计速度及位移更新规则，构建基于元胞自动机的城轨列车群组追踪运行仿真模型；以某市地铁2号线为背景，多角度仿真刻画面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行性能。仿真结果表明：面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行模型能有效缩短列车最小安全追踪间隔时间，城轨线路通过能力较移动闭塞制式提高78.4%；头车延迟引起的后续列车晚点总数量及总晚点时间更小，呈现出更佳的抗干扰性与恢复性能，且宜采用小编组列车实现虚拟连挂；动态混合编组的城轨列车群组追踪运行性能最佳，单一小编组的次之，大编组列车群宜在小编组列车群前面运行；城轨列车群组旅行速度总体上与平均站间距呈正相关；当列车发车间隔大于延迟时间时，平均站间距对列车群组的延迟影响不敏感，相反，则影响较为显著。研究结论能够为面向虚拟连挂的城轨列车群组追踪运行决策提供技术支撑。

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考虑快慢车的城轨跨线运营开行方案与时刻表优化 温芳, 柏赟, 陈垚 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (3): 172-183.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.03.017 摘要 （638）      PDF （2405KB）（226）    跨线运营是城市轨道交通网络化运营的重要方向，跨线与快慢车组合运营可降低乘客出行时间。本文考虑跨线与快慢车组合模式，构建事件活动图刻画列车运行和乘客出行过程；考虑列车安全运行间隔和列车载客能力等约束，建立以乘客出行时间和列车走行成本最小化为目标的开行方案与时刻表综合优化模型，决策列车运行交路、停站方案、开行频率及各车次在各站的到发时刻；并针对综合优化模型，设计定制的变邻域搜索算法。案例结果表明，在组合模式下，列车走行成本增加了3%，换乘人次降低了82.5%，总乘客和跨线乘客的平均出行时间分别减少了1.3 min和5.3 min，乘客出行效益有明显提升；跨线与快慢车组合模式小幅增加了无需换乘乘客的出行时间，但大幅降低了跨线乘客的出行时间；换乘站换乘走行时间越长，宜开行的跨线列车频率越大，跨线运营降低乘客出行时间的效果越显著。

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城市轨道交通多编组列车时刻表和车底周转综合优化研究 冉昕晨, 陈坚, 陈绍宽, 刘葛辉, 邹庆茹 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (3): 184-193.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.03.018 摘要 （608）      PDF （2739KB）（237）    PDF(English version) （896KB）（115）    为缓解城市轨道交通高峰客流拥挤，减少平峰运力浪费，本文研究多编组列车混跑场景下的列车时刻表和车底周转综合优化问题。基于动态变化的OD客流需求和多类型的行车资源，以最小化乘客等待时间和列车运行费用为优化目标，以开行列车总数、列车时刻表、编组类型、列车出入段情况和车底接续关系为决策变量，考虑时刻表、车底衔接、车底资源、折返线占用和列车能力等约束，构建城市轨道交通多编组列车时刻表和车底周转综合优化模型。根据开行列车总数可变的特点，设计变长度非支配排序遗传算法Ⅱ求解双目标的帕累托集合。以某地铁线路为例进行案例分析，结果表明：相比于单一编组方案，优化的多编组方案可同时降低26.16%和25.75%的乘客总等待时间和列车运行费用；优化后的列车平均满载率增加了1.3%~9.6%，进一步提高了运输能力和客流需求的匹配度。

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需求不确定下边远群岛海运物流网络选址—库存—路径优化 吴迪, 韩欣丽, 石帅杰, 藉雪军, 郑建风, 刘保利 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (5): 268-282.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.05.025 摘要 （606）      PDF （2962KB）（520）    为降低岛上物资需求不确定对边远群岛海运物流网络稳定性的影响，本文基于大陆补给港、中心岛及卫星岛3级轴辐式物资配送网络，考虑异质船队、运输组织模式多样性及库存容量限制等现实因素，将中心岛选址数量纳入决策，以系统总成本最小为目标，建立海运物流网络选址—库存—路径优化模型，通过设计嵌入蒙特卡洛模拟邻域遍历算子的遗传—退火集成优化算法，将复杂问题分解为选址与指派、航线分组及路径与仓储优化等多个子问题，并通过内外层算法的交互和迭代实现整个问题的集成优化。以我国南海群岛的实地数据进行实验，分析岛屿数量、密度分布及需求变动对海运网络系统的影响。结果表明：在岛屿物资需求量分布不变且岛屿数量相同的情况下，岛屿为聚集分布时的物流网络单位成本比离散分布时相对较低；在岛屿物资需求量分布不变且岛屿分布相同的情况下，岛屿数量变化对物流网络单位成本影响较小；岛上物资需求均值变化对系统各部分成本的影响较大，总成本与均值呈正相关关系；需求波动对仓储系统成本的影响较为明显，但对运输系统成本的影响较小。上述结果验证了本文算法在不同规模群岛情境下的适用性，可为需求不确定下边远群岛海运物流网络的构建与优化提供决策依据。

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计及安全性与舒适性的智能车辆换道轨迹规划研究 陈峥, 赵文龙, 郭凤香, 赵志刚, 刘昱, 刘永刚 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (1): 55-65.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.01.006 摘要 （597）      PDF （2842KB）（278）    针对当前智能车辆在换道过程中的安全性以及乘员舒适性问题，本文提出一种基于风险场评估轨迹的二次筛选方法。首先，在Frenet坐标系下，将车辆运动解耦为横向和纵向两个维度，基于五次多项式生成所有横向d-t曲线簇和纵向s-t曲线簇；其次，由车辆的动力学特性和三圆碰撞模型设计轨迹初筛评价函数，选取合格轨迹作为候选轨迹；最后，参考人工势场理论的思想，引入行车过程中风险场的概念，根据换道效率，换道风险值和横、纵向冲击度建立总损失函数评价候选轨迹以进行二次筛选，选取最佳轨迹并完成可视化。为检验算法的可行性，通过搭建双车道的道路环境，设计障碍车不同速度和加速度的多场景进行弯道换道的仿真验证。研究结果表明，本文所提算法能够满足换道的安全性和舒适性需求。同时，在正常换道场景下，乘员在换道过程的97.5%时间处于舒适状态，在紧急避障场景下也能达到平衡安全性与舒适性的目标。

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虚拟编组下基于跟驰模型的列车群运行控制方法研究 帅斌, 罗佳楠, 冯心妍, 黄文成 交通运输系统工程与信息    2024, 24 (3): 1-11.   DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.03.001 摘要 （586）      PDF （2282KB）（537）    PDF(English version) （1743KB）（123）    高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口，虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念，受道路交通跟驰模型启发，引入列车动力学和运动学理论，根据相邻两列车之间的速度和距离关系，提出一种新的追踪列车加速度调整策略，建立相应的列车群虚拟编组加速度控制模型，当实现列车群的虚拟编组时，列车群中所有列车的速度相等，任意相邻列车之间的间距等于期望间距，同时，能够确保列车安全与乘客舒适度。本文以CRH380A动车组为背景验证模型，算例仿真结果表明，本文提出的加速度调整策略能有效实现列车群的虚拟编组；与移动闭塞方式相比，采取虚拟编组方式达到列车协同的时间减少9.7%，列车间距缩小10.1%，效率更高；将列车群视为一个整体时，实现虚拟编组的时间比将整个列车群分为多组时更短。