交通运输系统工程与信息

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基于经济适应性的高速公路合理规模预测研究

刘奕,石良清,贾元华

2010, 10(3): 1-6 .

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区域高速公路规模是形成交通供给能力的基础，高速公路合理规模的确定是调节区域高速公路交通供需平衡的基本方法. 从与经济发展相适应的角度出发，结合高速公路的技术经济特性，探讨了其网络效应与规模经济效益、边际效益递减和效益的时滞性等特点；按照“量需而行”与“量力而行”相结合的思路，采取双层规划方法，考虑区域高速公路网建设的成本效益最大化、交通供给与需求的基本平衡，以及投资等建设的约束条件，建立了预测模型，并采用粒子群算法进行求解；最后以中部地区某省为例，对其2020年高速公路网的合理规模进行了分析预测，对模型与方法的科学性、合理性进行了验证.

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道路交通网络脆弱性评估研究现状与展望

尹洪英,徐丽群

2010, 10(3): 7-13 .

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道路交通网络脆弱性评估是当前路网研究中新的热点和难点问题，识别路网脆弱性并进行有效的管理是应对交通系统危机情况的重要课题，它引起了学者们的广泛关注，本文主要针对当前路网脆弱性评估研究进行梳理和展望. 首先对路网脆弱性的概念进行了归纳总结，讨论了不同学者对路网脆弱性概念的共识和分歧. 其次分析了路网脆弱性与路网可靠性之间的联系和区别. 然后对当前路网脆弱性的评估方法进行了分类分析，将路网脆弱性的评估方法分为基于特定场景评估法、基于特定战略评估法、基于仿真的评估方法和数学模型评估方法四大类. 最后指出了路网脆弱性未来的研究方向.

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建立基于虚拟企业模式的我国运输代理联盟的必要性分析

张才春,马军,杨肇夏

2010, 10(3): 14-17 .

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分析了我国运输代理业规模化经营的现状，得出了我国运输代理企业与国外运输代理企业相比，还存在规模化经营水平较低，难以形成有效竞争的结论，进一步分析了问题产生的原因. 从技术层面提出了改善外部环境的必要性，从企业管理角度给出了改变我国运输代理业规模化经营水平低的途径. 针对建立基于虚拟企业的运输代理联盟这一途径作了较深入的分析，包括当前新的经济发展形态、运输代理业客户需求的变化、建立基于虚拟企业的运输代理联盟的可行性以及理论基础. 最后指出建立基于虚拟企业的运输代理联盟既是传统的运输代理业的需要，又能满足客户需求的变化.

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可变信息板安全信息有效性研究

TAY Richard, DE BARROS Alex

2010, 10(3): 18-23 .

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虽然多数先进技术应用的目的是改善路网的运行效率和安全性，但目前为止其在提高道路安全性方面的作用并不突出. 例如，可以提供大容量、多方面信息的可变信息板，其设立之初的唯一目的是引导驾驶员的道路行驶. 事实上，这种信息传达装置在不发布路段行驶信息的情况下，还可以发布交通安全信息以改善交通安全状况. 本文选取两种禁止超速信息为研究对象，分析了该信息的发布对于驾驶员态度和路段行驶车速的影响. 对近100名驾驶员进行抽样调查. 测试路段为加拿大埃德蒙顿市和卡尔加里市间2号高速公路. 研究结果表明，本文所选取的两种禁止超速标识对驾驶员态度和行驶车速产生的影响相对较小.

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基于路段的拥挤收费与停车收费组合优化研究

王健,孙广林

2010, 10(3): 24-28 .

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确定性路段拥挤收费对收费路段的交通拥挤缓解有很好的效果，停车收费对抑制区域路网出行需求有重要影响，将两者组合起来系统研究具有重要意义. 本文通过将路段拥挤收费与停车收费进行组合，分析组合收费策略下出行成本和出行需求变化的基础上，建立了双层规划模型. 以收费社会效益最大化为目标，以拥挤收费和停车费可行区间为约束条件作为上层优化模型，下层模型是考虑广义交通出行费用(含行程费用和停车费用)的弹性需求条件下用户平衡模型，进行路段拥挤收费与停车收费组合优化. 设计了模式搜索算法进行求解，得到不同初始步长和迭代精度下模型的最优解. 数值计算结果表明，联合收费使得路网流量分布更加均衡，缓解了收费路段的交通拥挤，同时出行需求得到了一定抑制，证明该模型与算法具有有效性.

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环形交叉口交织区车流运行特性的研究

郭瑞军,林柏梁

2010, 10(3): 29-34 .

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由于环形交叉口入口车辆直行和左转的绕行而避免了流线冲突，交织区存在着大量的分流、合流行为，车流运行特性复杂. 通过对环形交叉口交织区的摄像调查，测算并分析在该区域的合流与分流运行行为的速度分布、换道位置分布，合流车与环道上前后车的车头时距分布，以及可插间隙的利用等规律，研究发现环形交叉口交织区运行行为具有以下特性：外环道车速比内环道的车速大，合流车的车速最低；分流行为发生于合流行为之后；当可插间隙增大时，合流车速有增大的趋势；对于较小的可插间隙，通常后车时距大于前车时距；多车道环形交叉口的当量车流的临界间隙小于单车道环形交叉口临界间隙.

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考虑控制策略的公交运输系统元胞自动机模型

丁建勋,黄海军

2010, 10(3): 35-41 .

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针对公共交通系统，受蚁群移动轨迹行为启发，视停靠站处等待乘客信息为一种外在的“信息素”（pheromone），即可实现相继公交车的信息传递，基于此本文提出一个新的可变跃迁概率元胞自动机（CA）模型. 模型中假设公交车辆并非唯一追求以最大速度行驶，依据“信息素”引入控制策略动态调整公交车前行速度，实现了公交线路上车辆之间的相互合作以及协调行驶行为. 数值模拟实验表明，模型可再现公交运行中的“集簇现象”，新的控制策略引入后模型在很大程度上改善了车辆在公交线路上的时空分布，疏散了公交车辆集簇行驶的状况，进而降低了平均等待乘客数. 结果表明，新的控制策略可以显著提升公交线路系统的运行效率，具有较强的现实指导意义.

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交通信号控制参数的仿真优化方法研究

林勇,许兆霞,李树彬,党文修

2010, 10(3): 42-49 .

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为优化区域交通网络中各信号控制器的配时方案，利用递推最小二乘算法(RLS)和同时扰动随机近似(SPSA)算法，由检测器流量估计DynaCHINA动态网络交通仿真与分析系统的动态OD矩阵，输入并标定各路段的速度-密度模型参数和饱和流量，获得网络状态的准确估计，包括各路段的速度、密度、流量、队列长度等；在此基础上，利用SPSA算法优化各信号控制器配时参数，包括各信号控制器的周期、相位差和绿信比，使得网络中车辆的平均旅行延误、队列长度、或交叉口通过量等指标最优. 针对实际路网的测试表明，本文的参数标定方法可以获得准确的检测器流量估计，结果明显优于Ashok K的动态OD矩阵与检测器流量估计方法；与现有的基于Synchro信号配时优化软件获得的结果相比较，该方法可较大幅度缩短车辆在路网中的平均旅行延误，并可推广应用于更复杂的区域路网的信号控制参数优化等场合.

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多交路动车组周转模型研究

谢美全,毛保华,何天健,陈振起,柏赟

2010, 10(3): 50-57 .

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作为客运专线运输组织的关键技术之一，动车组的运用与运行图的编制以及车站作业计划的制定有着密不可分的联系. 为了解决基于枢纽站的多交路动车组周转问题，本文提出了部分环形运转的概念，并据此分析了多交路动车组周转问题的特点. 在建立动车组周转模型时，以动车组在车站的停留时间总和最小为优化目标，以动车组的开行条件、动车组之间的接续条件与唯一性条件以及基于时间容忍值σ的顺向接续优先条件为基本约束，设计了基于σ的紧凑接续算法，并以某小型路网为例对模型和算法的可行性进行了验证. 案例研究表明，多交路的动车组周转模型和算法能很好地解决枢纽站多个方向运行的列车运行线之间的相互接续，且能在很大程度上降低列车进出车站对车站咽喉区的影响.

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海运集装箱调运随机优化模型

王斌,唐国春

2010, 10(3): 58-63 .

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为有效提高航运公司的竞争能力，海运集装箱调运优化是提高其效益的重要手段. 从提高航运公司运输利润出发，建立海运集装箱调运机会约束规划模型. 目标函数是最大化海运集装箱调运利润. 决策变量是为满足需求通过各航线运输的重箱和空箱数量，需求港口的租空箱数量和缺重箱数量. 约束条件包括满足计划期内的重箱、空箱需求数量、航线运输重量和体积限制等. 空箱需求数量受多种因素影响是随机变量. 将机会约束规划转化为整数规划并应用Lingo9.0求解. 并对不同参数下的运输方案做仿真分析，验证模型对于优化海运集装箱调运方案的有效性. 该模型可应用于航运公司海上集装箱调运规划，提高其运输利润.

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考虑大型活动影响下的路网改造优化模型及算法

史峰,卿力,郁宇卫,涂茜

2010, 10(3): 64-68 .

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由于城市交通需求在日常和大型活动期间有较大差异，建立考虑大型活动影响下的路网改造一主多从双层规划优化模型，上层规划以城市路网改造成本和改造后路段饱和度最小为目标确定路段改造能力，下层规划分别考虑日常和大型活动两种交通需求下的用户均衡模型，并设计了基于混沌的模拟退火求解算法. 算例分析中，路网改造前的饱和路段比率分别为8.3％和41.7％；同时考虑日常和大型活动两种交通需求改造后，饱和路段比率分别为0和8.3％；单独考虑日常交通需求改造后，饱和路段比率分别为8.3％和33.3％. 这表明同时考虑两种需求改造后的路网能更有效地缓解交通拥堵.

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基于客运量的公共交通补贴研究

杨远舟,漆凯,钱堃,许奇,杨玲玲

2010, 10(3): 69-74 .

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在分析公共交通补贴原理的基础上，构建了公共交通补贴模型. 以北京市公共交通补贴为背景，研究了公共交通结构系数、分担率以及运营成本对公共交通财政补贴的影响．结果表明，合理分配各种公共交通方式的客流量，一方面使得政府公共交通补贴的额度在财政收入当中的比重不至于过大，确保了政府的公共交通低票价政策的可持续性；另一方面也满足了公共交通承担客流比例的要求．在公共交通运营成本不变和公交补贴占财政收入比例小于4％的情况下，北京市财政收入需保持年增长10.9％以上，才能满足2015年公交分担率达到45％时低票价政策的补贴需要.

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基于旅客运输可达性的空间均衡模型

徐勇敢,张宁

2010, 10(3): 75-79 .

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本文旨在研究旅客运输对于商品空间流动的影响，从而探寻适合区域经济发展的最优交通方式组合. 传统的空间均衡模型只考虑货运价格的因素，而忽略了商务旅客运输对于区域间贸易的作用. 本文在传统的空间均衡模型中加入旅客运输的约束，提出了客运支撑系数的概念，构建了一个包含旅客运输的空间均衡模型. 新模型克服了传统空间均衡模型缺点，考察旅客运输对于货物贸易的支撑作用，从时间花费角度说明客运可达性对于货物贸易的影响. 并结合算例，分析不同的交通方式组合对区域间贸易量和均衡价格的作用和影响. 分析结果表明：区域经济合作和贸易发展既需要便宜的货物运输方式，也需要快速、可达的旅客运输方式

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停车收费对居民出行方式选择的影响分析

包丹文,邓卫,顾仕珲

2010, 10(3): 80-85 .

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停车收费是调节城市居民出行结构，改善城市交通状况的重要政策，不同停车收费标准对居民出行方式改变程度也不相同. 本文结合南京市停车特征调查数据，基于非集计模型理论，建立包括停车费率以及公交票价等多因素的出行方式选择模型，并利用弹性分析方法，研究居民出行方式选择随停车费率变化的趋势，分析出行方式选择对于停车费率以及公交票价变化的敏感性. 研究得出不同费率标准下，小汽车及公交车出行比例的改变程度，确定停车收费价格的敏感区间，并分别得到停车费率和公交票价变化对出行方式改变的弹性. 研究结论可以为大城市合理制定停车收费价格政策提供理论依据.

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基于模糊界定的城市生态交通综合测度模型

陆化普,蔚欣欣,胡启洲,袁长伟

2010, 10(3): 86-92 .

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城市交通是一个复杂的人工生态系统，本文在定义城市生态交通的概念和内涵的基础上，强调其对维系城市交通系统的能动性特征. 以“效益最大化、成本最小化、发展可持续化”为原则，构建了城市生态交通测度指标体系，构造基于模糊界定与五级标度法的城市生态交通规划的综合测度模型，并给出了实例. 实例应用结果表明，应用基于模糊界定与五级标度法的城市生态交通综合测度模型，能更好地反映城市交通系统的实际情况，并能体现城市交通与生态、环境间的协调发展水平，为城市交通可持续发展提供决策支持，促进生态城市的建设和发展.

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城市典型客运方式选择影响因素分析

王姝春,马斐,陈峻

2010, 10(3): 93-98 .

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在我国，交通工具种类众多，影响城市客运方式选择的因素纷繁复杂. 为了简化分析过程，筛选客运方式选择主要的影响因素是研究交通方式选择的基础. 对苏州等4个代表性城市居民出行调查数据进行因子分析. 采用SPSS中因子分析的主成份分析法，筛选出影响城市5种典型客运方式选择的主要个体属性影响因素，结合社会环境影响因素，得出影响每种客运方式选择的因素. 在分析过程中，也识别了因素间的主次、关联关系，为进一步量化与分析决策提供依据. 选取的数据直观简洁，能实际有效地反映居民对客运方式的选择，为城市交通管理部门制定合理的交通组织方案奠定基础.

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集装箱中心站柔性优化设计

王花兰,周伟2,李国伟1

2010, 10(3): 99-104 .

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针对传统铁路场站设计以能力放大法赋予其应对不确定因素的能力所存在问题，结合工程设计中的优化设计和现代制造系统中的柔性设计思想，提出了集装箱中心站柔性优化设计是采用优化设计方法，协调中心站系统柔性大小、柔性增值效益以及费用函数三者关系的过程. 运用随机规划方法建立了集装箱中心站优化设计模型，并利用遗传算法对模型进行了求解. 最后，以昆明铁路集装箱中心站柔性优化设计为例，对模型及算法进行了验证. 结果表明，所建模型及算法在赋予集装箱中心站应对市场变化的柔性能力方面具有高效和实用的特点.

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交通事故现场安全性综合评价

张文会,邓红星,王宪彬,何永明

2010, 10(3): 105-109 .

摘要 ( )

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为了研究交通事故现场安全性，避免二次交通事故的发生，建立了交通事故现场安全性评价指标体系，准则层为人因因素、车辆因素、道路与环境因素和管理因素4个指标，决策层共15个指标. 为了统一各评价指标的度量标准，分别采用隶属度和无量纲化函数对定性和定量指标进行无量纲处理，将各属性值变换到［0, 1］范围内. 再将处理结果作为学习样本，进行神经网络训练. 最后以典型交通事故现场有关参数的实测值输入三层BP神经网络评价模型，对交通事故现场安全性进行评价，评价结果为0.5584，安全性等级为一般. 实例应用结果表明，选取的评价指标合理，评价结果客观

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带回程取货的逆向物流车辆路径建模及其蚁群算法

胡天军,程文科

2010, 10(3): 110-114 .

摘要 ( )

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对逆向物流车辆路径问题进行了概述和分类，构建了以VRPPDTW为基础的带回程取货的逆向物流车辆路径数学模型，设计了求解该模型的最大—最小蚁群算法，对设计要素进行了详细介绍，包括初始蚁群分布，状态转移策略，以及信息素更新策略等，并给出了具体的算法步骤. 最后，以Solomon中的R101、R102、R103、R104和R105等5项示例为背景，分别取前25节点和50节点，以取货点的取货量比例分别占全部客户节点需求量的10％、30％、50％取货，得到30个算例的计算结果，并将其与Tangian和模拟退火等计算结果进行了比较，结果表明最大—最小蚁群算法在某种程度上优于其他算法

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公交票制票价多样性及客流效应分析

金键,杨德明

2010, 10(3): 115-122 .

摘要 ( )

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优先发展公共交通，提高公交运行效率，不仅是缓解城市交通拥堵的有效措施，也是调整城市交通出行结构、改善城市人居环境、促进城市可持续发展的必然要求. 为制定科学、合理的公交票价政策，引导大众选择公共交通方式出行，以成都市为背景，采用问卷调查方法对不同出行者、不同票制、不同票价、不同换乘费用进行意愿调查，得到最大满意度票价；基于调查数据，进行供求曲线分析，提出以最适票价满意度作为供求平衡点；通过票价意愿曲线，进行客流、票价间敏感性分析，得到不同出行者票价梯度变化规律. 本研究可为公交分担率提升，合理票制票价的制定提供依据.

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基于离散时间序列OD量的动态交通分配方法

张文义,孙会君,吴中

2010, 10(3): 123-129 .

摘要 ( )

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为了更确切地描述离散时间动态交通分配问题中各离散时段分配时的路网阻抗特性、更合理地反映各时段分配过程中出行者的出行行为，提出了一种基于消散周期OD量和差额OD量、分阶段分配的梯阶分配思想，它考虑了各离散时段分配前路网既有剩留交通量对后继离散时段OD用户出行选择的影响，更符合实际. 通过融合相继平均法，设计了梯阶分配算法，并据此对数据结构做了适应性补充. 示例路网下新算法与相继平均算法的数值模拟结果表明，新算法分配结果能够更为客观真实地反映现实交通中的动态现象，仿真度更高.
最后给出了梯阶分配思想在现实中的应用.

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大城市中心区合理干道网密度研究

叶茂,过秀成,芮建秋,李星

2010, 10(3): 130-135 .

摘要 ( )

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公交优先是提高城市中心区道路设施利用效率、改善交通环境的有效方法，确定中心区合理干道网密度是满足公交运行、提高运输效率的重要内容. 本文在分析城市中心区交通需求特征和公共交通发展要求的基础上，提出了从宏观系统层、设施、运输组织和交通管理四个方面分析中心区道路网密度影响因素，并探讨了公交优先下公共交通与道路网的关系，考虑公交线网布设和运行的要求，并以公交站点覆盖率和最佳公交线网密度两个主要指标为导向，研究并提出了中心区干道网合理密度和间距推荐值. 该研究提出的干道网密度能够较好地满足中心区公交运行，落实公交优先.

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城市快速路入口匝道神经模糊控制

慈玉生,吴丽娜,裴玉龙,凌贤长

2010, 10(3): 136-141 .

摘要 ( )

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综合考虑神经网络的学习能力、优化能力及连接式结构和模糊逻辑类似于人思维方式并易于嵌入专家知识的特点，将神经网络和模糊逻辑算法共同应用于城市快速路入口匝道驶入控制系统中. 通过优化选择输入输出变量并对其进行模糊化和反模糊化处理，建立相应的模糊推理规则、关系生成方法及推理合成算法，并利用神经自适应训练方法确定隶属函数的形式和参数，最后给出应用示例. 研究结果表明，利用神经模糊原理进行快速路入口匝道驶入控制能够有效提高匝道连接段的利用效率，减少交通事故.

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高速公路出口匝道通行效率分析

卢川,项乔君1,吴群,陆键,马永锋

2010, 10(3): 142-146 .

摘要 ( )

PDF(928KB) ( )

以GoogleEarth软件作为观测工具，在大量观测的基础上，从匝道构造型式可能对交通流运行特征的影响角度，总结了影响匝道类型划分的主要因素，并最终将我国的高速公路出口匝道分为4类. 在此基础上，以主线上游段、匝道中游段、主线下游段的车辆运行速度作为评价指标，采用TISI仿真的方法，以A型出口匝道为例，分析了输入交通量、大型车比例、出口转向率等因素对通行效率的影响，并确定了相关参数的影响范围. 最后，在出口转向率为20％，大型车比例为40％的条件下，定量分析了各类型出口匝道通行效率随输入交通量的变化规律，比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣，并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明.

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一种基于路网变化的动态路径规划策略

刘张雷,史忠科

2010, 10(3): 147-152 .

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就车辆动态时间最短路径诱导问题展开研究，提出了一种便于工程实施的变起点、定目标点的动态行程时间最短路径规划方案. 基于该方案，在一种大型方阵图下，就Dijkstra、A*、D* Lite等几种动态路径规划算法的计算时间进行了对比分析，针对车载动态导航设备实时性要求高、计算量要求尽可能小的特点，提出了一种基于路网变化的跳变的动态路径规划策略，根据路网中路段权值变化的具体情况，选取更加节省时间的搜索方式. 利用东莞市区电子地图和路网历史流量数据进行实验，实验结果表明，该策略可以有效减少路径动态规划的计算时间，有一定的工程应用价值.

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北京市快速路立交节点服务水平评价方法研究

王颖,邵春福

2010, 10(3): 153-158 .

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立交节点是北京市快速路系统的重要组成部分，研究其服务水平评价方法，评估其交通运行质量，对分析北京市快速路立交节点交通拥堵问题根源以及解决对策的提出均具有重要意义. 论文分析了北京市快速路系统立交主要形式和种类，提出了立交服务水平的概念. 在此基础上提出了用平均行程车速、合分流点交通量和交织车速为指标，分别确定立交主线、匝道、交织区服务水平，并参考相关文献提出了评价标准. 最后论文选取北京市快速路系统中的重要立交节点——马甸桥为例，应用本文提出的互通式立交服务水平评价法和评价标准对其服务水平进行研究，结果表明该方法具有较好的应用价值.

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多车道普通公路路侧标志遮挡问题研究

叶海飞,陆建

2010, 10(3): 159-164 .

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普通公路上设置路侧标志是提高公路交通安全最常用的措施. 由于多车道普通公路上大车率较高，内侧车道小车驾驶员视认标志容易受到外侧车道大车的遮挡，使路侧标志功能难以有效发挥. 本文在分析驾驶员视认标志特点的基础上，以我国最常见的双向4车道普通公路为研究对象，分析了内侧车道小车驾驶员受外侧车道大车遮挡问题，并以车流到达服从泊松分布为基础建立了路侧标志受大车遮挡的遮挡概率计算模型. 在此基础上，本文从重复设置、改变标志设置形式和位置三个角度提出了解决路侧标志遮挡问题的对策. 最后，通过一个实例分析，验证了本文研究结论的正确性和可行性.

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基于飞机滑行油耗的枢纽机场机位分配研究

熊杰,张晨

2010, 10(3): 165-170 .

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机位的高效、合理安排是机场地面作业中的一项重要任务，也是机场运行组织的重要组成部分. 本文在考虑跑道使用方向的基础上，研究如何利用优化机位分配来减少飞机滑行距离，从而达到降低滑行油耗的目的. 通过对首都国际机场滑行油耗分析，本文建立了机位分配混合整数规划模型，利用现代优化算法——禁忌搜索算法对该问题进行求解，并用实例验证了模型和算法的有效性. 实证分析结果具有一定的理论价值和实际意义.

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基于SOA的列车客运服务系统集成创新研究

方凯,史天运,李冰

2010, 10(3): 171-175 .

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随着信息技术，特别是SOA技术、虚拟化技术、组态技术、工作流技术、数据挖掘技术等集成创新技术的发展，为建立一个覆盖列车和地面的完整的列车客运服务系统提供了崭新的思路. 本文研究提出了基于SOA与上述技术的覆盖列车和地面客运业务的列车客运服务系统总体框架，设计了系统服务模型、企业服务总线、信息集成共享平台及公共数据交换方案，并对一些关键技术应用进行了探讨. 该系统具有灵活扩展、数据充分共享、资源充分利用的特点，可以满足客运业务管理和列车旅客服务的全面要求.

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市政交通基础设施建设项目后评价研究

苑志杰,吴瑞丰,李素芬

2010, 10(3): 176-179 .

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交通基础设施是城市发展的必要条件，也是制约城市发展的主要因素之一. 近几年，我国市政交通基础设施建设投资额不断提高，规模和建设速度不断增长，但是由于多种原因，我国市政交通基础设施没有发挥应有的功能. 本文针对市政公用交通设施建设项目的现状，结合建设项目后评价理论，分析了市政交通设施建设项目及项目后评价的特点，提出了市政公用设施建设项目后评价的内容体系，并以圆明园西路交通基础设施改造建设工程为例，对该项目的全过程，实施效果，目标和可持续性进行后评价.

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