交通运输系统工程与信息

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张国伍

2009, 9(5): 1-10 .

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“交通7+1论坛”第十六次会议围绕“中国‘十二五’交通运输发展战略”主题展开。回顾了“十一五”以来我国交通运输业取得的成就以及存在的问题，分析了“十二五”交通运输发展规划需要关注的国际国内经济发展环境、交通运输发展战略目标的选择以及交通建设的重点问题；探讨了交通运输规划发展的主导政策制定以及交通运输组织管理体制的改革。同时，重点针对铁路发展、公路与水运发展、航空运输发展的规划思路进行了深入的讨论，对于如何形成综合交通运输体系问题也进行了交流。

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公路客运快递的市场竞争力与营销策略分析

杨忠振,邹汶倩

2009, 9(5): 11-16 .

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公路客运快递业（简称客运快递）已经成为公路客运业的一项重要附属业务，但是，较低的网点密度和安全性限制了客运快递的发展。为了发现问题，明确客户对客运快递的喜好，增强客运快递市场竞争力，首先针对快递客户实施调查，研究客户对快递业务各种属性的重视程度。然后，利用调查数据构建分析客户选择快递方式的行为模型，并基于模型分析客户的选择行为，计算客户对客运快递网点密度的敏感度。最后，提出整合客运快递和公交首末站点资源的建议，为客运快递企业扩大市场份额提供营销策略。

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道路危险货物运输突发事件的应急保障与
关键技术研究

郗恩崇,习江鹏,王玉辉

2009, 9(5): 17-22 .

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道路危险货物运输是面向全社会的服务性、高风险行业，其安全经营自然成为道路运输行业管理的重中之重。近年来，道路危险货物运输突发事件呈现多发势头，给国家带来了巨大的经济损失和严重的社会问题。因此，如何避免和减少道路危险货物运输突发事件造成的影响显得尤为关键。本文首先阐述道路危险货物运输突发事件的内涵及其属性，提出我国实施道路危险货物运输应急保障的必要性。其次，阐述了道路危险货物运输突发事件应急保障的运行机理，着重提出了几项应急保障的关键技术。本文结合汶川大地震出现的危险货物运输和应急救援问题，分析我国道路危险货物运输突发事件应急保障中存在的不足，并针对性地提出完善道路危险货物输突发事件应急保障的措施和建议。

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基于谱分析的综合运输需求周期波动研究

周怀慧,宋瑞,何世伟

2009, 9(5): 23-27 .

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研究综合运输需求的周期波动性特征，了解运输需求增长的轨迹，能为宏观运输政策的制定提供有力的依据。为了分析综合运输需求的周期波动性特征，参照我国1953年至2006年的综合运输需求发展变化数据，通过给出客运需求周期波动指标，货运需求周期波动指标和综合运输需求周期波动指标，并运用时间序列的频域分析(简称谱分析)理论中的图基—汉宁窗谱估计法，对此期间的客货运输需求的变化进行了分析。数据分析的结果表明，在我国综合运输需求发展过程中存在周期约为6到8年为主的中周期波动，并且围绕3年左右还存在一个作用相对较弱的短周期波动，综合运输需求周期波动性特征明显。

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拥挤交通环境下经典信号控制理论适应性分析

蒋贤才,苏小红

2009, 9(5): 28-33 .

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针对经典信号控制理论(Webster、HCM等)应用在拥挤交通环境下信号交叉口通行能力明显下降的问题，从分析交通参与者在拥挤与非拥挤交通环境下的驶离需求出发，以体现交通参与者的公平权益为目标，借用延误三角形方法推导了拥挤与非拥挤交通环境下交通参与者的总权益，并建立了两种交通环境下交通参与者权益与绿信比之间的关系模型。结果表明：在非拥挤交通环境下，Webster等经典信号控制理论兼顾了交通参与者的公平权益，在实践应用中取得了良好控制效果；而在拥挤交通环境下，单纯从交通量角度提出信号控制方案去解决或缓解交通拥挤会存在一定缺陷，需要综合考虑形成交通拥挤的其他因素来完善现有信号控制理论。

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考虑ATIS和油耗影响的最优速度优化模型

李茜,孙会君

2009, 9(5): 34-39 .

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随着城市机动车保有量的飞速增长，油气资源的短缺问题日益严重，如何采取有效措施减少能源消耗是一个值得深入研究的问题。用双层规划思想建立先进出行者信息系统和油耗的最优速度确定的优化模型。在此模型中，上层规划是通过系统总出行时间和油耗总量确定最优速度的问题，下层问题是在一定速度条件下考虑先进出行者信息系统影响的出行道路选择行为，构造了弹性需求条件下的随机用户平衡配流模型，并给出了一个平衡迭代算法进行求解。最后用了一个简单的算例，对模型的求解算法进行了验证。研究结果显示，随着出行者对道路实际情况认识程度的降低，可以通过提高装备ATIS设备的出行者比率，使得出行者能够合理地进行路径选择，从而降低系统总费用。

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无源双星/多卜勒组合导航技术

杨毅,李锐,李娟

2009, 9(5): 40-45 .

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“北斗一号”系统采用有源定位方式，导致系统存在不足,如用户数目存在上限等。若系统采用无源定位方式,则又存在观测量不足的问题。文章介绍了一种无源组合导航技术无源双星/多卜勒组合导航技术，对无源双星/多卜勒组合导航定位原理进行方案分析和设计，并对其进行了仿真试验，仿真结果显示该技术可减小多卜勒导航定位误差、提高导航精度，并实现北斗无源定位。最后分析了此方案的可行性并对其应用前景进行了展望。

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基于主成分分析的车辆组合导航系统故障检测与隔离算法

刘江,蔡伯根,王剑,唐涛

2009, 9(5): 46-52 .

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故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施。本文针对车辆导航系统的可靠及安全性需求，分析了组合导航系统的传感器故障特性，建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构，提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法。该算法利用数据的相关关系，采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型，通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测，并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数，从而隔离故障造成的影响。仿真结果表明，该算法实现简单，能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离。

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无物理隔离路段机动车与非机动车速度特性研究

陈永恒,王殿海,陶志兴

2009, 9(5): 53-57 .

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我国城市道路机动车道与非机动车道之间无物理隔离设施的情况非常普遍，因而相邻的机非交通流存在严重的相互干扰。本文利用石家庄市典型路段交通现场调查数据，定量分析了无物理隔离路段机动车和非机动车的速度特征。区分了非机动车道内非机动车的分布差异，通过各个典型位置非机动车平均速度的对比，解释了骑车人因受到相邻车道机动车影响而表现出的复杂交通行为；提出了基于时空转换思想的交通调查方法，建立了机动车速度的回归统计模型并通过了F检验，模型包含了非机动车流量和机非最小横向间距等参数，研究表明,机动车速度与以上参数之间呈一定的线性关系。

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基于模糊逻辑的交通信号控制方法综述及在沙特阿拉伯的应用前景

SYED MASIUR Rahman, NEDAL T. Ratrout

2009, 9(5): 58-70 .

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模糊控制器的应用于1977年首次在文献中提出，其中指出对于有简单绿灯延时控制的单车道交叉口，模糊控制器比车辆感应式控制器更具优势。此后，模糊控制器有了进一步发展，关于交通信号控制的模糊逻辑方法的研究也进一步深入，该方法被陆续应用于无转向车流的双车道交叉口、无限制的单车道交叉口、多交叉口、相位顺序和相位时长控制、拥挤交叉口和路网等等，尤其在高负荷和不均衡交通流条件下表现出优于传统交通信号控制方法的特性。模糊逻辑方法可以改善自适应交通信号控制，改变自适应控制器和TMS的整个决策过程，很大程度上改善未来的交通需求管理方法，然而这类交通信号控制和交通需求管理方法的实际应用并不多见。在诸如沙特阿拉伯这样的发展中国家，学者应根据本国的特有情况研究基于模糊逻辑的交通信号控制与TMS的发展潜力，从而减少拥挤导致的各种损失。

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基于流量预测的高速公路收费员动态配置模型

张欢,史峰

2009, 9(5): 71-76 .

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基于神经网络对不完全信息具有良好的适应性和遗传算法具有较强的全局搜索能力的优良特性，将遗传算法和神经网络有机结合起来对高速公路短期流量进行预测，采用精英选择、按比例适应度分配和基于排序的适应度分配相结合的选择方法，以及自适应的交叉、变异概率改进遗传算法，通过使用自适应学习速率来改进BP算法，并提出使用新的结合方式获取新一代种群，提高获取全局最优解的搜索速度，构建符合高速公路短期流量特点的预测模型。同时，采用排队论模拟高速公路收费过程，构建高速公路收费站的排队模型，结合短期流量预测模型及收费站排队模型，根据车道与收费员的配备，预测短期各时段的收费员需求，从而实现收费员的动态最优配置。最后结合实例，证明了模型的有效性。

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基于排队论和增量效益成本比率最大化的ETC车道配置模型研究

周崇华,周九州,苏志哲

2009, 9(5): 77-84 .

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收费站车道配置研究是ETC收费系统规划、设计和建设中一项重要的内容，其目的是使收费资源最优配置及合理利用。为了合理配置ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数，发挥车道利用的最大效用。本文首先从排队论原理分析了ETC收费站车辆排队模型，再用增量效益成本比率分析其成本效益，并以增量效益成本比率最大为目标建立ETC车站车道优化配置模型，最后通过一个工程实例验证了此模型。该模型为ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数配置提供了一个科学的计算方法，为ETC系统的规划和建设提供帮助，并在实际工程应用中具有一定的指导意义。

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基于场景规划的区域公共物流中心
选址模型

李爽,邓卫,吕宜生

2009, 9(5): 85-89 .

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针对区域公共物流中心(Regional Public Logistics Center, RPLC)选址问题，考虑到选址问题的不确定性，运用场景规划技术，建立RPLC选址双层规划模型。上层规划模型最小化RPLC建设及运营费用，下层建立分车型随机用户均衡模型用以描述城市内车辆的路径选择。通过预估RPLC在未来运营中可能出现的各种场景，确定相应场景下变量的取值，并求解双层规划模型、确定该场景下的最优选址结果；根据场景发生的概率选取在各种场景下加权平均费用最小的选址结果作为最终结果。同时，本文给出了求解该问题的离散粒子群算法和数值算例。结果表明，所建立的模型和求解算法是有效的，能较好地解决RPLC选址的不确定性，这对于节约RPLC建设和运营成本，减少投资风险是可行的。

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基于多目标优化的道路客运站场选址研究

郝合瑞,邵春福,岳昊,段龙梅

2009, 9(5): 90-95 .

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为了研究道路客运站场规划的站场选址优化，提出了一种基于多目标优化的道路客运站场选址方法。首先，将道路客运站场规划区域的道路网简化为有向赋权图，使选址优化问题转化为0-1规划问题；然后，以道路客运站场的建设投资、网络总运输成本以及乘客的总出行距离为优化目标，同时把道路客运的实际条件转化为优化目标的约束条件；最后，利用基于目标值排序组合选择的多目标遗传算法求解模型的Pareto最优解集合，并通过客运站场选址优化算例阐述了模型的求解过程。

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面向决策过程的动态路径选择模型

高峰,王明哲

2009, 9(5): 96-102 .

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针对已有路径选择模型缺乏选择决策过程的问题，给出基于决策场理论的车辆路径选择过程框架，建立面向过程的车辆动态路径选择模型。该模型综合考虑驾驶员心理、路况、决策时间等各种不确定性因素的交互影响，将行程时间、行驶距离和行驶路线所经交叉口数量作为驾驶员路径选择的主要标准，使模型更接近实际的决策过程。通过模型仿真，分析了路况交通信息和时间压力对驾驶员选择决策过程的影响。分析结果表明：不完全交通信息会导致“确定性效应”，不能对驾驶员进行有效的引导；驾驶员的路径选择决策过程不仅取决于驾驶员的自身因素和路况，还与时间压力有关，时间压力会降低决策质量，导致偏好逆反现象。

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基于最优化与仿真的区域疏散交通管理研究

安实,崔建勋,王健

2009, 9(5): 103-109 .

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针对台风、飓风等可预报自然灾害，在其登陆城市之前一定的安全时限内，大规模区域路网疏散的交通管理问题进行了研究。基于最优化理论与微观交通仿真相结合的方法，构造了面向区域疏散交通管理的双层建模框架。上层模型（最优化层）以修正元胞传输理论为基础，构建了适用于大规模路网疏散的交通管理方案优化模型，其输出的疏散交通管理策略备选集合，输入到下层模型（微观交通仿真模型）中，从而在微观层面考察驾驶员行为反应等上层模型难以捕捉的疏散特性，进而制定最优的疏散交通管理方案。案例分析的结果表明，该框架兼具最优化方法与微观交通仿真方法的双重优点，能够较好地服务于区域疏散交通规划与具体的区域疏散交通管理实践。

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基于灰色关联的航运产业集群竞争力
评价与应用

陈继红,真虹

2009, 9(5): 110-116 .

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航运业作为服务业的一部分，在经济发展中将占据重要的地位。本文将产业集群理论运用于航运产业，提出了航运产业集群的概念模型，建立了基于灰色关联的航运产业集群竞争力评价指标体系与模型，对纽约、伦敦、鹿特丹、香港、新加坡和上海等世界著名航运中心的航运产业集群的竞争力进行了评价和比较的应用研究。基于实证的研究结果表明，航运产业集群竞争力是衡量国际航运中心服务环境的一项重要指标；灰色关联度模型对航运产业集群竞争力评价十分有效，关联度的大小反映了竞争力程度，对促进国际航运中心服务环境建设有重要借鉴意义。

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综合交通枢纽内部行人流特性分析及仿真模型参数标定

贾洪飞,杨丽丽,唐明

2009, 9(5): 117-123 .

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行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据。对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集，采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析，建立了不同设施的行人流参数关系曲线及函数模型，研究结果表明，水平通道处行人流量与密度呈二次函数关系、流量与空间在某一临界点两侧分别呈二次函数及对数函数关系、速度与密度呈线性关系，楼梯处与之相似但特征点数值存在差异。在此基础上对社会力模型参数进行标定，给出了行人椭圆的长半轴的范围，并引入时间紧迫程度这一影响因子，确定期望速度为速度—密度函数与该影响因子的乘积。

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事故处理时间与路网恢复可靠度关系研究

唐夕茹,陈艳艳

2009, 9(5): 124-129 .

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交通系统的通畅对一个城市的经济繁荣、安全及人民生活质量起着至关重要的作用,遗憾的是,它常因各种事件(包括自然或人为灾害、交通事故、异常天气等)的发生而发生阻塞。本文引入路网恢复可靠度作为路网运行状况的评价指标，针对突发事件对路网的影响，评价路段及路网在发生事故等突发事件下能在预期时间内恢复正常功能的能力。以交通事故为例，利用DYNASMART中观仿真技术，通过蒙特卡洛模拟方法，对不同类型事故发生的路段进行分析研究，最终得出事故处理时间波动与路网恢复可靠度之间的关系并拟合关系模型，为今后的路网评价提供理论支持，为城市规划中各种政策法规的制定提供依据。

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基于随机仿真的高频公交服务可靠性分析

陈维亚,陈治亚

2009, 9(5): 130-134 .

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对于高频率公交线路服务，以减少在站乘客平均等待时间为目标,提出以车头时间距的一致性来分析和衡量线路级别的公交服务可靠性的方法。考虑乘客需求波动和线路运行时间随机性对公交服务可靠性的影响，以一条高频发车的固定公交线路为考察对象，利用随机模拟方法仿真公交服务过程，计算分析了不同乘客需求和运行时间波动情况下的车头时间距的变异特征和在站乘客平均等待时间。结果表明，线路运行时间波动越大，乘客到达越不均匀，车头时间距变异就越大，乘客平均等待时间也就越长；随着站序的增加，累计车头时间距变异趋向于增大，服务可靠性逐渐变差。

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具有非线性特征的突发事件下供应链协调方法的研究

王传涛,申金升,纪寿文

2009, 9(5): 135-140 .

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研究因突发事件造成供应商生产成本和市场规模同时扰动时,供应链的最优应对策略和协调问题.针对突发事件对供应链造成的不同扰动幅度,在集中化决策下给出了相应情况时供应链的最优生产计划和最优零售价格.研究结果表明,供应链的原生产计划对突发事件具有一定的鲁棒性,只有当突发事件造成的扰动超过一定幅度时,供应链才必须改变生产计划以使其利润最大化.当分散化决策时,供应链的原数量折扣契约不能使扰动后的供应链达到协调,由此设计了新的数量折扣契约来使扰动后的供应链达到协调.最后给出一个例子验证了相关结果.

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大规模交通网络实时路径搜索算法研究

李树彬,高自友,林勇,吴建军,李珂,许兆霞,丁青燕

2009, 9(5): 141-147 .

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对在研的DynaCHINA软件中大规模交通网络下的实时路径搜索问题进行了研究。提出了新的设计思想，给出了有效路径的产生算法，并设计了支持海量路径数据的存储及高效检索的数据结构。算法充分利用路径的递归特性，降低问题的规模，实现了较小空间花费下的海量路径随机查询。大大提高了大规模交通网络中实时路径搜索问题的计算速度，节省了计算机存储资源。通过与原有算法比较表明，本算法能够在较小的计算机存储资源下，快速有效的处理大规模交通网络中的实时路径搜索问题，具有广阔的应用前景和现实意义。

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基于路段服务水平约束的路网容量
可靠性分析

冷军强,张亚平,赵莹萍,冷雨泉

2009, 9(5): 148-152 .

摘要 ( )

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路网容量可靠性是评价路网综合性能的重要指标之一，已越来越受到路网规划者和交通管理者的重视，而现有评价方法大多在确定路网最大容量过程中并没有综合考虑服务水平的约束。本文为在路网容量可靠性评价中更好地体现出行者及管理者对服务水平的要求，新建了基于服务水平约束的路网容量可靠性双层规划模型，以行程时间增量系数和饱和度系数为约束构建上层规划，结合用户路径选择行为的特点，选用SUE(随机用户平衡)分配模型作为下层规划。采用遗传算法和Monte Carlo 仿真相结合的方法求解容量可靠性模型。并给出了算例.计算结果表明,该模型能够较好地体现不同服务水平要求下的路网容量可靠性，并为城市路网规划、管理及路网性能的改善提供依据。

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公路服务设施的停车容量预测模型研究

苗聪,林国鑫,程苏沙

2009, 9(5): 153-159 .

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目前我国通常采用驶入率参数来计算公路服务设施规模，但驶入率参数值难以准确确定。本文提出一种无须驶入率参数、更加贴近实际停车需求的服务设施停车容量计算模型。该模型基于司乘人员和机动车出行途中需要经常停车休息的规律，改进四阶段预测方法中交通分配模型，根据路网中车辆的出发地、行驶路径和停车间隔来确定路网中路段停车需求量，以此来计算该路段上服务设施的停车容量。本文给出了该预测模型的计算步骤、服务设施停车位数计算公式和相关参数，并利用实测数据对模型进行了验证。最后以内蒙古自治区S308的服务设施设置为例，采用模型计算了公路服务设施停车容量。

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公交专用道路段长度与运行效果关系研究

雷莲桂,孙全欣

2009, 9(5): 160-165 .

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为了推行公交优先政策，我国一些城市采取了各种策略和措施，其中公交专用道因设置方便易行、成本低而被广泛采用。但是公交专用道的实际运用效果与其所在路段的条件有着密切关系。基于实际交通调查数据，利用仿真分析方法（VISSIM交通仿真软件），针对设置公交专用道的路段，研究其路段长度与公交专用道运行效果之间的关系。选取了路段行程时间、公交车延误、社会车辆延误和人均延误作为评价指标，对比分析了路段设置公交专用道前后这几项评价指标的变化。结果表明，在路段长度小于500米时，设置公交专用道往往会对路段的交通运行产生负面影响。

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基于小波分析的快速路浮动车历史数据
滤波方法研究

王贞君,关积珍,于建玲,孙建平

2009, 9(5): 166-170 .

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交通流时间序列中由于数据采集设备、通讯故障等原因会出现随机扰动，这些扰动对交通特性分析及交通预测的准确性会造成一定影响，因此有必要对交通流原始数据进行滤波处理。小波分析是一种应用比较广泛的滤波方法，但在交通方面应用较少。本文首先对浮动车噪声产生的原因进行分析，然后对小波分析方法进行介绍，确定了滤波评价指标。为便于对滤波效果比较，本文将RTMS系统采集的数据作为真值，选择北京市内多条快速路路段在不同时段进行实验，对比原始数据与滤波处理后的数据与RTMS的相似性及均方误差，表明滤波效果明显。

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基于证据理论和突变理论的大城市公交线网综合评价研究

葛芳,袁宝军,宋曦阳,吴旸,张国伍

2009, 9(5): 171-174 .

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对大城市公交线网综合评价方法进行了探讨，提出基于证据理论和突变理论对我国大城市公交线网综合评价的方法并进行研究。首先通过反复比较、探讨和征询有关专家的意见，确定大城市公交线网综合评价指标及子指标，在综合评价指标的子指标中，对专家组中不同专家的经验和偏好，用证据理论合成规则对评价指标的基本概率赋值进行合成，将不同专家的评价进行融合，获得子指标的评价值，然后通过突变理论将评价指标及子指标作为控制变量进行地面公交线网的综合评价，对北京市进行算例分析结果表明，该方法对大城市公交线网的综合评价是可行。

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