交通运输系统工程与信息

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张国伍

2009, 9(1): 2-9 .

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“交通7+1论坛”第十三次会议围绕“智能交通十年发展的回顾与展望”主题展开，回顾了智能交通在世界的发展阶段，以及中国近十年来智能交通的发展历程，总结了智能交通对现代化交通运输的作用，介绍了智能交通的相关技术，以及发展中的经验和教训，探讨了智能交通产业发展中政府、企业的角色与作用，并展望了智能交通未来的发展趋势。

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2008年中国综合交通结构分析

毛保华,孙全欣,陈绍宽

2009, 9(1): 10-18 .

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以2008年我国综合交通的统计数据为基础，分析了交通体系发展的基本趋势；结合对美国、英国、日本、俄罗斯和印度等典型国家经济与土地资源条件和客货运输结构等指标的比较分析，研究了我国综合通体系结构的合理性；探讨了合理优化我国客货运输结构的基本手段和对策。研究认为：经过20世纪后期道路与民航系统的建设，中国的综合交通体系21世纪以来已进入第二次结构调整时期；作为一个人均资源不足的大国，在不断提高各种不同类型交通基础设施发展水平的同时，应发挥不同客货运方式的技术经济特点和政策杠杆的引导作用，积极致力于优化客货运交通结构；重视城市化、机动化背景下的一体化城乡综合交通体系建设，特别是城市与枢纽地区的信息服务与接续运输组织，真正建立高效、可持续的国家城市间综合交通体系。

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国外交通运输管理体制及其对我国的启迪

杨咏中,牛惠民

2009, 9(1): 19-23 .

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交通管理体制是影响交通运输生产效率、决定交通运输和社会经济是否发展协调的关键因素，科学先进的管理体制是提高交通运输管理水平和生产效率的有力保障。本文针对我国现行的交通运输管理体制，综合分析了其存在的主要弊端，指出我国交通运输管理体制相对落后，成为制约着我国交通运输业的发展的重要原因；同时分析研究发达国家交通运输管理体制在管理手段、法律法规、融资渠道等五个方面具有的特点；最后借鉴国外交通运输管理体制的经验，并结合我国国情，提出我国交通运输管理体制改革应着眼于各种运输方式的平衡发展，采用适合国情的交通运输方式，以人为本及可持续发展的政策，建立综合运输体制四个方面。

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“轴-幅”式运输网络的范围经济问题

姚志刚,周伟,王元庆

2009, 9(1): 24-27 .

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为证明“轴-幅”式运输网络有独立于密度经济而存在的范围经济，在假设运输网络密度收益不变的前提下建立了独立分段运营与整合运营两种模式下运输网络的成本函数，对比发现采用独立分段运营与“轴-幅”式整合运营两种模式的运输网络运营成本差异较大，当采用“轴-幅”式整合运营模式且运输网络达到最佳运营结构时才能实现范围经济，其原因在于采用“轴-幅”式整合运营模式进行运营线路整合优化时能使营运车辆及人员工作效率得到提高。结果表明，密度收益恒定时“轴-幅”式网络运营模式下存在范围经济，但范围经济的取得需通过运营线路结构优化才能实现。

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城市交通结构优化研究综述

刘爽,朱晓宁,贾顺平

2009, 9(1): 28-38 .

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城市交通结构作为城市交通系统中的核心问题之一，是城市交通发展战略规划中的重要研究内容。本文首先对比研究了国内外大城市的交通结构发展与现状，并从城市空间布局与交通发展模式、城市土地利用与交通结构关系、交通结构优化模型以及公共与私人交通方式竞争转化四个方面论述了国内外交通结构的研究重点，根据我国现阶段发展特点探讨了如何借鉴国外经验、国内现有研究中存在的问题和发展前景。

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基于特征图的北京市道路交通状况量化指标的研究

刘曙云, 关积珍, 蒋心晓, 刘静

2009, 9(1): 39-44 .

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各种仪器设备采集了大量的城市道路交通实时信息数据，但目前所能利用的信息仍较为稀少。研究如何利用这些丰富的信息数据资源极具意义,也十分必要。本文基于对北京市快速干道实时采集的RTMS数据的分析，以交通流理论为基础，结合统计分析方法提出一种基于特征图的道路交通状况量化评价指标模型。具体将模型应用于北京市二、三、四环的交通状况分析，取得了具有一定实际应用意义的量化评价指标。最后，应用多成份Gauss混合模型对交通流参数的分布实施拟合，并采用EM算法进行参数估计，就指标的合理性和可信性做出了进一步的评价分析。

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基于云模型的交通信号自学习控制方法

承向军,杜鹏,杨肇夏

2009, 9(1): 45-50 .

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为了减少车辆通过路口的延误，采用云模型建立控制策略，运用Q-学习改进控制模型的参数。路口信号控制智能体通过感知系统获得车辆到达信息，根据信号控制规则集和车辆到达信息采取符合控制策略的控制行为改变当前信号状态。信号控制的关键规则采用二维正态半云描述，利用二维前件云发生器生成针对不同交通状态的控制策略。云模型中的主要参数通过Q学习算法进行优化，以总停车延迟作为目标函数经过迭代产生针对不同交通量的云模型最优控制方案。最后，使用仿真软件对传统控制方式和基于云模型的控制方式进行比较，仿真结果表明，基于云模型信号控制方法的控制效果优于定时控制和感应控制。

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行人交通微观仿真虚拟动力学模型研究

张诗波,何民,骆勇,暴秀超

2009, 9(1): 51-55 .

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行人交通是城市交通系统的重要组成部分，已经越来越受到城市交通研究者、管理者的重视，而行人交通多样性、慢速性、随机性、自组织性的特征使得研究行人交通的难度并不亚于机动车交通。本文着眼于用计算机微观仿真手段来研究、评价行人交通，而仿真的前提之一就是要构建好相应的基础模型。论文首先分析了研究行人交通微观模型的必要性，通过分析采集到的行人交通数据，以不同于传统的角度提炼出了反映人的心理特性和本能意识的行人交通7大特性；在此基础上，从动力学的角度构建了行人交通虚拟动力学模型，该模型把单个行人当作独立的实体，受虚拟自驱动力、排斥力、提前避让力作用。最后通过单向行人流、双向行人流仿真试验表明了模型的适用性。

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具有物理排队的多模式动态网络加载问题研究

李曙光,许宏科

2009, 9(1): 56-61 .

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给出了一个物理排队条件下的考虑多种交通模式相互作用的离散时间动态网络装载模型，模型将的单一模式动力波理论扩展为多模式的动力波理论，假设路段上只有两种流量状态:一个是后向波，不同模式车辆处于拥挤状态时，车辆不能通过超车来改变车辆速度，进而导致处于排队中的不同模式车辆速度趋于一致，进而只以一种拥挤波向后传播;另一个是前向波，由于不同模式车辆处于自由流状态，车辆按照自身速度行驶。根据路段出入口的不同模式车辆的累计车辆数，以及路段波速，计算可能的路段出入口流量；并以此为基础，进一步计算路段的实际出入口流量。仿真试验结果表明,模型能够很好的反映多模式拥挤排队状况。

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客运专线列车运行仿真系统初始映像研究

孟令云,杨肇夏,李海鹰,蒋熙,苗建瑞,贺振欢

2009, 9(1): 62-67 .

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客运专线具有高速度、高精度的特点，对列车运行仿真的精度提出较高的要求。系统初始映像的质量是影响列车运行仿真精度的关键因素。提出了基于牵引计算和规则集推理的精确系统初始映像方法。首先设计了初始映像的主体流程，然后对列车在信号系统中的绝对位置进行抽象，建立了正向规则集和反向规则集，并给出了推理机制。最后在自主设计开发的客运专线列车运行组织仿真系统上，以正在建设的北京到天津客运专线为背景，分别应用传统的和精确的初始映像方法在四显示固定闭塞和准移动闭塞下进行仿真。仿真结果表明，列车运行仿真精度指标－平均偏离时分能够降低23％。

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基于元胞自动机的交叉口仿真平台研究

陈军华,张星臣,赵凛,黄玲

2009, 9(1): 68-73 .

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元胞自动机是研究交通仿真的强有力工具。但以往的元胞自动机模型都对交通的局部规则进行大量简化，这种简化用于描述路段的车流规律是可行的，却很难真实反映交叉口复杂的车流运行状态。鉴于此，本文提出新的无信号交叉口二维元胞自动机模型。该模型的特点在于:(1)细化了元胞自动机交叉口模型；(2)引进了驾驶员在交叉口的微观行为模型，如车辆饱和流，跟车模型，穿越冲突交通流临界间隙理论等。这使得模型能充分考虑交叉口中各方向车流的冲突影响，更加真实地反映交叉口的车流规律。在此基础上，本文建立了一个单交叉口的仿真平台，经检验该平台是合理有效的。

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一类拥挤道路与停车设施收费综合优化研究

史峰, 陈彦, 李恒鑫, 邓连波

2009, 9(1): 74-79 .

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拥挤道路使用收费和停车设施收费是解决城市交通拥挤的两种手段，文章对两者收费策略结合条件下的市郊—市区间综合优化问题进行研究。前往市内工作区上班的驾车者到达拥挤收费点后有两种策略可供选择：一是交纳拥挤道路使用费继续驾车前往工作地；二是停车再换乘地铁或BRT等公交方式到达目的地。通过对两种策略下用户的出行成本进行了分析，以最大化总的消费者剩余为上层优化目标，以弹性需求下的组合出行网络用户平衡作为下层规划，建立了双层规划模型，设计了基于模式搜索的求解算法。并对算例进行计算和分析，计算结果表明该模型与算法是有效的。

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城市公交服务网络能力计算研究

赵航,何世伟, 宋瑞

2009, 9(1): 80-86 .

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构建了公交服务网络，定义了公交服务网络总体能力、总体有效能力、潜在能力和无效能力的概念，分析了公交服务网络能力的影响因素；考虑各影响因素对公交服务网络能力的影响，建立了公交服务网络总体有效能力模型，同时给出基于遗传算法的求解算法；针对大规模混合整数规划采用遗传算法进行求解可以提高求解效率，通过相关案例对模型和算法的可行性和有效性进行了检验。实例计算表明,该算法在处理混合整数规划具有一定的实用性，为进一步深入研究公交服务网络能力奠定基础。

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采用样条回归模型估计高速公路通过能力

姚珺,滕化樑,魏恒,胡思继

2009, 9(1): 87-98 .

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高速公路通过能力一般被认为是车流与流速或车流与车流密度关系曲线上的最高点。在过去的研究与应用中，仅这两个曲线中的一条被用来估计通过能力。隐含于另外一条没有被采用的曲线中的信息会由此而浪费。如果这两条曲线被分开来估计的话，就会有两个不同的通过能力估计值。同时应该注意到，既使是仅用一条曲线时，分别对应于车流堵塞与非堵塞的两个曲线段也是通常分开来估计的。这同样存在信息缺失问题。本研究采用样条回归模型同时估计两个曲线。其中，每一曲线被表达成两个直线方程的组合。为采用此法，本研究提出并编写了计算机最优化算法。该优化算法不仅估计两条曲线和两组直线方程，而且同时给出唯一通过能力值。应用该算法得出的计算结果显示这一高速公路通过能力估计方法是可行的。

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基于辅助图理论的路网最大流改进算法

李平生,李斌,谢晓莉,王猛

2009, 9(1): 99-103 .

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在路网规划中，路网关键断面的确定对于解决路网中的交通瓶颈问题有很大的帮助。路网关键断面问题可以转变为寻找路网最大流最小割的问题。本文首先对现有求解网络最大流的各种算法进行了分析和比较。然后，基于图论中的辅助图理论和求解最大流中的Dijkstra算法，得到了一种求解无向路网中最小割集较为简便的算法，即通过构造辅助路网，利用求辅助路网最短路的方法得到最小割集，即原始路网的最大流。在此基础之上，利用VC++计算机语言程序实现了该算法。最后通过对天津市公路网的分析，进一步对本算法进行了说明。通过比较可知，这种方法是一种确定网络关键断面较为简便的算法，并且会对交通规划与管理提供重要的理论依据和数据支持。

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论建立我国道路危险货物运输豁免管理标准

沈小燕,刘浩学,严季

2009, 9(1): 104-108 .

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为填补我国道路危险货物运输豁免标准的空白，对我国现有道路危险货物运输法律法规制定过程进行了分析和归纳，并首次将其按时间顺序划分为3个阶段：解放初期至上世纪80年代中期的初级管理阶段；上世纪80年代中期到2000年的规范阶段以及从2000年开始至今的完善管理阶段。在此基础上，分析了建立我国道路危险货物运输豁免标准的必要性和迫切性，同时结合国外相关经验，提出了豁免标准建立的原则及内容，对建立适合我国国情的道路危险货物运输豁免制度具有重要参考价值和现实意义。

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私家车出行者通勤出行时间价值

赵胜川,王喜文,张羽祥,姚荣涵

2009, 9(1): 109-112 .

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私家车出行者的通勤出行时间价值是实施和评价道路拥挤收费项目的重要参数之一。本文利用大连市私家车出行者意向调查数据，分别使用Logit模型和时间系数为常数、费用系数服从对数正态分布的Mixed Logit模型来标定私家车出行者通勤出行时间价值。标定的结果显示：两个模型标定结果中的各参数的t值都非常显著；Mixed Logit模型标定结果中的最大似然值和优度比都优于Logit模型；使用Logit模型标定的私家车出行者通勤出行时间价值为24.58元/小时；使用Mixed Logit模型标定的私家车出行者通勤出行时间价值服从参数为2.73和1.09的对数正态分布。在实施和评价道路拥挤收费项目时，推荐使用Mixed Logit模型的标定结果。

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基于图像直方图的车牌图像二值化方法研究

李刚,宋文静

2009, 9(1): 113-116 .

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在基于数字图像处理的车牌识别技术的研究过程中，因为车牌定位和字符分割一般都是基于车牌区域的二值化结果进行的，因此对图像的二值化是非常关键的一步，二值化的效果直接影响到后面的车牌定位以及字符分割。二值化最主要的是阈值的确定，文章对比了几种常规的车牌图像全局阈值二值化处理算法，并重点分析了最大类间方差法和KSW 最大熵法的基本原理和微机仿真结果，发现用于车辆图片是这些方法不够理想，然后提出一种新的方法—基于图像直方图波形分析的车牌图像二值化处理算法，经过大量试验证明该算法在进行车牌图像二值化处理时效果非常理想。

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基于信息熵的能源消费结构演变分析

田志勇,关忠良,王思强

2009, 9(1): 117-121 .

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由于影响因素的复杂性，国家能源消费结构的研究大多是以简单的比例关系结合定性分析为主，缺乏定量评价的客观依据。本文尝试利用信息熵理论以最大信息熵原理为判断准则，研究衡量能源消费结构的定量方法来试图解决这一问题。首先简要介绍了信息熵理论，再在能源消费结构的分析中引入信息熵，并构建了均衡度和优势度指标，用于衡量能源消费结构及其演变，然后利用该方法进行简单实证，分析了该方法的可行性。通过对2001～2006年间中国的能源消费结构的熵值特征指标的动态分析发现，在只考虑各类能源探明储量为影响因素的简化情况下，煤炭的消费比例并不是制约因素，因此，在此情况下能源规划和发展应该充分重视提高煤炭利用效率和清洁利用的研究。

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程序管制条件下基于管制员工作负荷的扇区容量评估

刘欢,胡明华,瞿英俊

2009, 9(1): 122-127 .

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空中交通容量评估是有效实施空中交通流量管理策略的基本依据和关键技术，对保障飞行安全和航班延误起着至关重要的作用。随着空域流量的增加，管制员工作负荷日益增大，已成为限制空域容量的主要因素之一。本文从理论和实际应用两个方面研究了基于管制员工作负荷的容量评估问题。文章首先给出管制员工作负荷的定义，讨论了管制员工作负荷产生的原因，并以此为基础建立了基于航路流量统计的管制员工作负荷模型；然后通过新的模型研究了扇区容量评估方法；最后以兰州区域的实际扇区为背景，使用建立的模型，采用回归分析方法，分别计算了在成熟管制员和新手情况下兰州区域的扇区容量。计算结果符合实际运行情况，验证了所提模型和方法的可行性。

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考虑地铁车内拥挤和早到与迟到惩罚的
通勤者出发时间选择模型

吴文祥,黄海军

2009, 9(1): 128-132 .

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考虑一条地铁将生活区和工作区连接起来，每天早晨通勤者乘地铁从生活区到工作区上班，在高峰期，通勤者人数众多，车内就产生了拥挤，从而必然有部分通勤者通过早出发或晚出发来避免车内拥挤。本文提出了一个考虑地铁车内拥挤和早到与迟到惩罚的通勤者出发时间选择模型并研究了该模型的均衡性质以及个人出行总成本。在均衡状态，没有通勤者会选择在最早或最迟出发时间出行；均衡状态的出发率是出发时间的线性函数；在均衡状态，任意给定通勤者人数，最早或最迟出发时间的解是唯一的。最后，算例结果验证了理论模型的结论并揭示了出发率和相关参数之间的关系。

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公安交通管理信息系统集成技术应用研究

赵新勇

2009, 9(1): 133-138 .

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设计了公安交通管理信息系统今后发展的总体技术框架，集成应用标准化、数据采集、加密存贮、MQ中间件、请求访问服务、数据库检索、无线移动等技术，建立全国公安交通管理数据的分级传输和存贮平台，开发综合性的公安交通管理信息查询系统，解决目前系统功能单一、信息无法共享的“瓶颈”问题，在全国范围内实现公安交通管理信息的网上漫游和查询，能够为路面巡逻执法实时提供机动车、驾驶人的相关取证信息，并满足其他警种、不同行业对交通管理综合信息的共享需求。

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国际物流成本模型及优化对策研究

周道平,李刚

2009, 9(1): 139-144 .

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随着全球经济一体化的进程,国际物流产业得到了飞速发展.加入WTO后,我国越来越多的企业开始实施“走出去”的国际化发展战略.然而,由于受语言,货币,时差,文化等多方面因素的影响,国际物流比国内物流周期更长,成本更高,风险更难控制.我国企业由于国际经验不足，大多受到国际物流成本居高不下的困扰,甚至损失惨重.本文作者凭借多年的国际市场经验,在对大量的企业国际化实际案例进行充分分析的基础上,成功推导出适用于我国企业推进国际化进程的国际物流成本模型,并在实践的基础上提炼出了与之配套的一系列优化对策,如销售合同分签,聘请清关代理,租用保税区仓储,通过自由港转运,建立本地化分公司,利用金融工具规避汇率风险等.最后以我国某跨国公司在巴西的国际物流成本优化实例验证了模型的优化效果.

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广州地铁4号线大学城南站交通换乘优化

王小霞,郗恩崇

2009, 9(1): 145-149 .

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为了优化广州地铁四号线大学城南站交通换乘，通过对大学城南站进出站乘客的属性类别和交通转移意向调查，结合有换乘条件下乘客出行总时间与全程使用公共汽车的乘客出行总时间的对比分析，得出大学城南站的接驳时间远远大于有效接驳时间。根据大学城南站的地理位置因素和乘客群体属性，需要采用建设车辆寄存场、增设一般换乘站或搬迁公共汽车停靠站的换乘优化方案，大学城南站换乘优化实施后接驳时间约为3min，约31%的乘客将实现交通方式意向转移。

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交通信号控制策略对机动车尾气排放影响的评价

张滢滢,陈旭梅,张潇,宋国华,郝艳召,于雷

2009, 9(1): 150-155 .

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面对城市交通拥堵严重，环境污染逐年加剧，本文利用车载尾气检测技术收集和比较了北京市典型信号协调路段与普通路段的实测尾气排放数据，分析了两种控制策略下的机动车尾气污染水平与分布规律；此外，结合微观交通仿真模型VISSIM和基于VSP变量的尾气排放建模方法，搭建了微观交通尾气仿真平台，通过实例仿真评价了不同信号配时和不同交通流量两种交通控制策略下的尾气排放。

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基于交通改善的城市经济联系实证研究—以长三角城市群为例

姚影,欧国立

2009, 9(1): 156-160 .

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20世纪中叶以来，城市群的出现与发展成为世界范围内城市化一个重要趋势。目前我国进入了城市化加速发展阶段，以长三角等地区为代表的城市群在促进区域经济增长中起着重要作用，而交通运输作为区域经济联系的纽带，成为城市群空间有序发展和合理组织的关键。本文在对城市群与区域交通关系的理论分析基础上，首先运用引力模型解释了交通在加强城市经济联系中的作用；接着以长三角城市群为例，测算了该地区交通改善前后主要城市与上海市之间经济联系强度的变化，并指出交通改善有利于增强城市之间的经济联系；最后给出了结论，并建议构建区域性快速轨道交通以促进城市群和交通系统的协调发展。

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