交通运输系统工程与信息

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建设以大城市为中心的综合运输系统

郭小碚

2008, 8(3): 1-5 .

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进入20世纪90年代以来，随着我国经济的发展，城市化水平迅速提高，城市地区的交通问题成为诸多大城市的重要课题。本文首先从城市化角度运用系统观点分析了以大城市为中心的综合运输系统研究的理论背景，指出了构建大城市综合运输系统的必要性；其次，本文结合我国城市特定地域概念，从城市内部交通、对外交通、市域交通以及枢纽建设研究了构造城市综合运输系统的基本思想；最后，作者根据对我国未来城市社会与经济发展趋势的理解，提出了建立和逐步完善可持续的城市综合运输体系的具体政策措施和组织建议。

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北京城市交通发展的历史思考

毛保华,郭继孚,陈金川,贾顺平

2008, 8(3): 6-13 .

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首先分析了北京市经济与交通发展的现状，结合统计数据分析总结了交通发展的基本特点。其次，从历史角度分析了不同时期交通发展的特征，根据不同时期的特点，提出将2006年前的北京交通分为四个阶段，即水平较低的非机动化交通主导阶段（1949-1977年）、出行水平增长的公交主导发展阶段（1978-1985年）、出租车主导发展的机动化前期（1985-1995年）以及私家车迅速增长的快速机动化阶段（1996-2006年）。本文以2004年编制的“北京交通发展纲要”提出的交通发展目标和新一轮“城市发展总体规划”为依据，重点分析了2006年以后北京交通面临的新形势和新背景，指出北京目前处于“交通结构优化的战略调整阶段”。最后，作者从当前北京的城市文化环境特点和历史发展经验出发研究了北京市下一步交通政策的基础及基本看法。

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Frank-Wolfe算法求解交通分配问题: 比较不同流量更新策略和线搜索技术

徐猛,屈云超,高自友

2008, 8(3): 14-22 .

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Frank-Wolfe(FW)算法是一类广泛应用于求解交通分配问题的算法。它具有容易编程实现，所需内存少的特点。但是该算法收敛速度较慢，不能得到路径信息。为了提高算法的效率，本文研究三种流量更新策略(all-at-once, one-origin-at-a-time, one-OD-at-a-time)以及不同的步长搜索策略下的FW算法，其中步长搜索策略包括精确线性搜索方法(包括二分法、黄金分割法、成功失败法)和不精确的线性搜索方法(包括基于Wolfe-Powell收敛准则的搜索方法和Gao等提出的非单调线性搜索方法)。最后，本文将上述策略应用于四种不同规模的交通网络中，并给出较适合求解的组合。

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交通数据中心总体架构与数据共享交换平台的设计研究

汪祖云

2008, 8(3): 23-28 .

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随着交通信息化应用的不断深入，数据交换和数据共享的需求越来越强烈，信息资源整合已成为交通信息化建设的核心内容之一。本文以北京市为例，分析了交通行业信息化存在的主要问题，并根据交通行业管理特点，提出了数据中心建设的总体框架。数据中心是一项复杂的系统工程，它涉及到网络、系统集成、信息安全、数据库、数据挖掘、标准规范等信息工程领域的各个方面，本文选取中心局域网、共享交换平台和中心数据库这三个核心系统，分别给出了中心局域网和共享交换平台的架构设计思路，探讨了在不同条件下数据交换和数据整合的几种方法。

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短时交通状态预测参数粒子群算法优化研究

熊志华,邵春福, 姚智胜

2008, 8(3): 29-33 .

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短时交通流预测是智能交通系统的核心内容和交通信息服务、交通诱导的重要基础。目前，道路交通数据采集设备的性价比越来越合理，道路上交通数据的采集设备不断完善，使得短时交通流状态的分析处理和预测成为可能。考虑到道路网交通状态的混沌特性和相关性，应用多维混沌时间序列可对道路网多断面交通状态进行预测。建立的多维混沌时间序列模型中有多个参数需要确定，并且与以往一维混沌时间序列预测中参数确定原则既有区别又有联系，因此在分析其差异性之后，本文利用粒子群优化算法优化模型中参数，当输入新的数据时，应用该模型就可以预测道路多点的交通状态。通过某城市快速路上7个断面交通流量来验证模型的有效性。

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智能交通黄网格违章车辆监测

高韬,刘正光,张军,张宗峰

2008, 8(3): 34-39 .

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针对智能交通的广泛应用与需求，提出了一种黄网格区域违章车辆智能监测算法。首先通过连续帧差法生成不含任何车辆信息的静态背景，然后结合差分图像分割算法和二值数学形态学算法来提取车辆目标，最后通过监测车辆并判断其在黄网格区域滞留时间来判断该车是否违章。监测系统采用多摄像头远近景协同拍摄的方法，保存车辆违章的视频片断并提取车牌信息，最终结果作为交警处罚违章车辆的依据。本文提出的黄网格区域违章监测算法具有一定的实际应用价值，在智能交通管理中得到一定的应用。

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基于优先模糊目标规划方法的多目标交通模型研究

PRAMANIK Surapati, ROY Tapan Kumar

2008, 8(3): 40-48 .

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针对具有模糊因数的多目标交通问题，提出了一种优先模糊目标规划方法。本文首先建立了模糊目标的隶属度函数，其次，将隶属度函数的最高度作为期望水平并引入了偏差变量，从而将隶属度函数转化为隶属度目标。通过最小化负偏差变量得到最满意解。对模糊目标不同优先级结构下的解进行了敏感性分析，并用欧氏距离函数确定了最佳的目标优先级结构，通过最小化后悔值达到决策区域理想点决策值，得到决策单元最满意解。最后，应用实例对本文方法进行分析验证。

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基于PEMS技术的收费站尾气排放模型分析

宋国华,于雷,张潇

2008, 8(3): 49-57 .

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利用车载尾气排放检测系统（PEMS）对捷达轻型车在高速公路人工收费（MTC）和电子收费（ETC）两种方式下的大量尾气排放数据进行了收集和比较。分析结果表明ETC能降低所有污染物的排放，但NOx的降幅却远低于HC和CO的降幅。应用车辆比功率（VSP）模型方法进行了深入的排放预测研究，研究发现[-2, 2]是收费站尾气排放预测的重要VSP区间。对[-2, 2]进行VSP区间细分后，排放预测的准确度得到了提高。对车辆速度、VSP、NOx累积排放的全面分析解释了NOx降幅低于其他污染物的原因。最后对利用排队长度的排放预测模型进行了研究，发现该模型不适用于MTC方式下的NOx排放预测。

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拥堵状态下信号交叉口通行能力计算方法

黄荣,郭敏,陈绍宽,梁肖

2008, 8(3): 58-65 .

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车头时距分布是研究交通流特性的重要方法。本文基于北京市若干交叉口的实测样本数据，研究分析了拥堵状态下信号交叉口的排队车辆越过停车线的车头时距分布及其变化特点，结果表明在第6个车辆之后达到饱和车头时距。在此基础上，针对中心城区拥堵区域次干道以上等级的信号交叉口，提出拥堵状态下的通行能力模型。进一步地，利用实测数据作了案例计算与对比分析，直行与左转车道通行能力的平均误差率分别为2.27%与4.28%，验证了模型的可行性与有效性。此外，该结果优于其它计算方法所得结果，表明在拥堵状态下，该方法的适用性更高。

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基于定数理论的自适应信号控制延误模型

蒋贤才,裴玉龙

2008, 8(3): 66-70 .

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针对以稳态理论为基础推导的自适应信号控制延误计算模型不能反映交叉口各进口道车流动态变化的情况，提出以定数理论为基础，考虑交叉口各进口道车流的动态变化过程，仿效延误三角形的推导模式，通过简化交叉口进口道的车流到达形式，并基于Markov特性建立了一段时间内自适应信号控制条件下的平均车辆延误计算模型。借助自适应信号控制软件系统(OPAC)作为仿真平台，以实际调查数据为例，延误模型计算结果与交通仿真结果的比较分析表明：建立的延误计算模型较稳态理论下的延误计算模型更能客观反映交叉口的车流运行状况。

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一种逆向物流网络设计模型

周永圣,汪寿阳

2008, 8(3): 71-78 .

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如今企业越来越注重产品的可回收性，由此来推动环境友好型生产。而且由于环境因素和经济因素的影响，逆向物流也越发受到企业重视。逆向物流的有效实施需要建立合理的物流网络结构，以便将退役产品从消费者处收回。退役产品有多种回收再利用方式，如修理、磨光、再制造、选择性回收及材料再生，但是在已有的关于逆向物流网络设计的文献中，都只考虑了一种方式（往往是再制造）。本文设计了一种逆向物流配送网络，同时考虑修理和再制造这两种回收再利用方式。为此建立了一个混合整数规划模型，并通过标准的B&B方法求解。数值算例的仿真结果表明了该模型的有效性和实用性。

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城市快速道路交通流密度的估计

胡小文,杨东援

2008, 8(3): 79-82 .

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密度是判别交通流状态的一个重要参数，但是在实际中取得交通流密度却相当困难。本文提出了一种利用定点检测器数据（流量和时间平均速度）来获取交通流密度的方法。该方法首先利用了交通工程学的知识，将时间平均速度转化为空间平均速度，然后根据交通流理论中的流密速关系，求解交通流密度，并指出空间平均速度的变异系数对密度的影响很小。该方法直接利用定点检测器数据，对于布设较多检测器的城市快速道路具有很高的可操作性和适应性。

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城市交通系统的SD模型及其应用

王继峰,陆化普,彭唬

2008, 8(3): 83-89 .

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城市交通系统是一个多变量、多反馈、非线性的复杂系统，它的可持续发展受交通、社会、经济、环境等多种因素的制约，而传统的交通预测模型难以模拟这样一个复杂系统的动力机制。为此，本文采用系统动力学方法，在系统结构分析和因果反馈分析的基础上建立了城市交通系统的SD (System Dynamics) 模型，包括人口、经济发展、机动车保有量、环境影响、交通需求、交通供给和交通拥挤七个子系统。以大连主城区为对象，选取影响机动化发展的政策干预因素为调控参数进行仿真，分析了不同的机动化发展政策对城市发展和城市交通系统的影响，并提出了相应的建议和对策。

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航运集装箱运输路径选择优化研究

王斌,唐国春

2008, 8(3): 90-95 .

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应用整数规划研究航运集装箱路径选择问题，并将重箱和空箱统一在一个系统中研究。在本文模型中，以集装箱运输总利润最大化为目标函数，利润是重箱运输利润减去重、空箱运输成本。约束条件考虑到满足空集装箱需求和重集装箱需求、航线运输能力限制及空箱供给数量等。应用LINGO9.0求解模型，并通过数值仿真来证明不同参数影响下的调运策略。本文旨在为船公司提供合理的航运集装箱运输方案，从而降低船公司的集装箱运输成本，实现船公司集装箱运输效益最大化。

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考虑拥挤收费的非集计交通方式分担模型研究

许旺土,何世伟,宋瑞,李娟

2008, 8(3): 96-102 .

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为了探讨拥挤收费对城市居民出行行为的影响，提出了考虑收费的非集计交通方式分担模型，推导了乘客的理解期望收费效用。根据实例测试证明了模型的可用性，进行了收费费率对交通方式分担结构影响的敏感度分析。结果表明，城市交通拥挤收费将影响出行者的交通方式选择行为和满意度，造成城市交通方式分担结构的变化；理解期望效用随收费费率的增加而增大，达到某一值后保持不变，而出行者对拥挤收费的满意度均为负值，并随着出行者对收费认知的不同而以不同的速度减小。

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线路选线设计中对长大隧道坡度折减的研究

李建新

2008, 8(3): 103-105 .

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从运行角度对长大隧道设计进行专题分析是铁路设计工作中需要重点关注的课题。本文根据线路选线设计中对长大隧道坡度折减普遍套用《铁路线路设计规范》的做法，分析了《铁路线路设计规范》中关于隧道空气附加阻力及坡度系数的条文及条文解释、试验公式；根据设计过程的特点，提出线路设计中，应正确理解、灵活使用设计规范，指出相关参数的取值应结合具体铁路项目的地形、地质条件和技术标准，兼顾工程投资和运营条件来确定，重点讨论了在长大隧道内线路坡度折减系数的合理确定。最后，本文就长大隧道坡度折减系数的分析及标准本身的研究提出了建议。

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基于时间占有率分析的车辆折算系数研究

敖谷昌,贾元华,张惠玲

2008, 8(3): 106-110 .

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车辆折算系数是高速公路通行能力和服务水平研究的重要参数。在简要介绍国内外车辆折算系数计算方法的基础上，对时间占有率和车辆折算系数的关系进行分析，提出一种新的基于时间占有率的车辆折算系数计算模型。模型首先根据车辆速度和交通构成对交通检测数据进行分类，建立时间占有率、密度和交通量之间的相互关系模型；然后利用实测数据求得各模型的回归参数；进而采用微分比值的方法计算车辆折算系数。通过京津塘高速公路的数据验证，表明基于时间占有率分析的车辆折算系数能够反映车流中车型间的差异及相互影响，有助于特定交通流交通状况的分析。

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北京城市网络交通流流量的混合流建模

李志恒,尹胜超,田野,李力,赵志强,吉岩

2008, 8(3): 111-114 .

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针对北京城市网络交通流的统计特性，提出了一种新颖的混合流量模型，通过三类交通流量的组合得出：M型日均流量、振荡幅值符合时变Super-Gaussian分布的分形随机波动和到达率符合Poisson分布的流量“尖峰”，以此来描述实际的交通流。通过该模型得出北京市交通流数据的去日平均概要曲线，对去日概要曲线进行离差统计分析可以较好的反映实际观察的交通流“尖峰”现象，这种现象和Internet通讯流的研究结果相符。进一步对交通流“尖峰”的到达规律进行研究发现，“尖峰”到达时间间隔呈负指数分布，并且这种随机波动具有与高速公路交通流相似的多分形特性。对交通流“尖峰”的认识和其到达率的结论对于进一步理解城市交通流复杂现象的起因和特性，提高交通流预测和仿真效果有着重要作用。

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基于集对分析同一度的公路路线方案优选模型

杨尚阳,张龙杰,杨婵婵,刘婷婷

2008, 8(3): 115-119 .

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路线方案的择优是路线设计中的最根本问题，也是路线方案选择优劣的重要环节之一。在公路路线设计中，往往存在多个可行方案，如何从众多可行路线方案中选取最优方案，是设计的关键。集对分析理论是一种处理不确定性问题的系统分析方法，基于集对分析具有概念明确、计算简便和信息全面的优点，在集对分析同一度的基础上，建立了公路路线方案优选的集对分析模型。同时，运用变异系数法确定指标权重，提高了方案评价的可信度，为公路路线方案优选提供了一种简单、适用的评价方法。

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班轮配船模型的改进及其在航运联盟箱位租用中的应用

陈继红,真虹,宗蓓华

2008, 8(3): 120-125 .

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随着航运联营与联盟形式的出现，航运公司的船队及航线规模不断扩大，航线优化及运力配置变得更为复杂.本文结合航运业发展实际，在对传统的班轮航线配船模型进行改进的基础上，建立新的模型应用到航运联盟情况下航运公司箱位租赁决策与航线规划中.结果表明，在自身运力不足时，航运公司通过航运联盟箱位租用，对降低其系统成本、弥补航线运力、保证完成货运任务、加快船舶航班周期等的方面有突出的优点.

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电动汽车充电电价定价分析

滕耘,胡天军,卫振林

2008, 8(3): 126-130 .

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主要通过运用敏感性分析、博弈比较的方法，对电动汽车实际运营过程中息息相关的充电电价进行了量化分析。首先采用相关研究资料，从充电站运营商、电动汽车使用者和电力供应商三方面分别给出敏感性分析模型，从中寻求与充电电价相关的主要因素。然后通过博弈分析比较，对政府、使用者和充电方共同形成的三方博弈分别进行比较分析，均衡三方各自利益取向，给出了三方均可接受的充电电价浮动区间，从而为电动汽车的推广提供一定的决策参考依据。

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上海黄浦商业区客货混合交通流回归分析模型研究

王孝坤

2008, 8(3): 131-136 .

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对商业中心区的货运交通情况进行分析，总结了货运车辆运行规律和停车规律，深入研究配送货运交通活动对路段行驶车速的影响情况，结果表明商业中心区道路的货运车辆流量、停车次数和停车时长均是影响路段行驶速度的主要因素；进一步分别对商业中心区干路和支路建立货运车辆和客运车辆混合行驶的交通流模型，以及商业中心区有货运车辆参与的路段交通流特性函数，这为正确分析车辆的运行状态、合理判断车辆的路段行驶时间和计算配送路线行程时间等提供参考。

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EPC总承包项下的采购分级管理方案研究

赵宁

2008, 8(3): 137-141 .

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设计采购施工（EPC）总承包是项目管理的重要形式。本文主要分析了EPC总承包模式下设备和材料采购分级管理的原则及方法，研究了在项目建设过程中采购方对承包商进行合理监督的质量控制方法。结合作者分管的工作，本文提出了总承包项下设备和材料采购的重要性分级方法，建立了分级采购管理的程序。本文还指出了设备和材料采购分级监督的具体内容以及实施过程中可能出现的问题及协调方法。论文提出的、基于经验的发挥业主和EPC承包商各自的优势、促进他们之间的协作的思路与方法对改进项目管理质量具有现实意义。

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