交通运输系统工程与信息

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我国“十一五”交通发展规划中若干问题的探讨

吴晓

2006, 6(6): 1-5 .

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“十五”时期，中国的交通运输产业取得了重大发展，其建设经验和成果是未来五年交通输规划的重要依据和基本起点。本文回顾了“十五”期间中国的交通运输投资、基础设施建设和运能运量的增长情况，据此分析了当前的交通发展趋势和存在的问题，并从交通运输需求的角度阐明了“十一五”交通规划的特征；进一步提出了“十一五”交通规划的目标，描述了“十一五”时期交通发展建设的重点，初步阐述了制定相关保障措施的原则和政策倾向。

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交通运输领域的学科建设和人才培养—“交通7+1论坛"第四次理事会会议纪实

张国伍

2006, 6(6): 6-13 .

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随着我国铁路、公路、航空、水运以及城市交通等现代化建设的不断发展，交通运输业在国民经济领域中占据着越来越重要的地位，综合交通运输体系的建设，迫切需要加快我国现代交通学科的建设和人才的培养。“交通7+1论坛”第四次理事会会议围绕交通运输领域的学科建设和人才培养，探讨了综合交通运输系统的发展前景，分析了当前交通运输学科设置存在的问题，针对交通运输领域不同层次人才需求的状况，提出了学科建设和人才培养的相关建议。

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中国智能交通系统评价方法研究

杨晓光,云美萍,周雪梅,吴志周,张扬

2006, 6(6): 14-20 .

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文章是国家“十五”科技攻关重点课题的部分研究成果，分析了ITS在国内外的发展现状以及存在的差异，指出在我国研究ITS 评价的必要性；进一步基于ITS 及其项目评价的特点与难点分析研究，应用霍尔三维结构构筑了ITS评价的三维框架，提出了面向对象的ITS评价方法，以及成本效益分析方法和成本效果分析方法，并讨论了各自的实用性。最后分析了ITS 评价的未来发展趋势，指出实验交通工程学在ITS 评价中的重要作用。

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基于VPS技术的新一代道路收费系统现状及前景

张勇,江玉林,郝记秀,冯泉

2006, 6(6): 21-25 .

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回顾了道路收费技术的发展历程，详细介绍了基于VPS技术的新一代道路收费系统的技术原理，及其在发达国家和地区的应用现状；通过与传统ETC系统的比较，分析了新一代道路收费系统的优缺点；最后，结合系统技术特点和社会需求，分析了该系统的应用前景。结论认为，该系统技术先进，代表了道路收费系统的未来发展方向；但由于受社会、经济、技术等多方面因素的制约，系统实施需要结合各国自身的国情；处于交通基础设施快速发展时期的中国，系统实施需求和阻力并存，需要完善的配套措施、政策和法律。

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基于计算机通信网的城市交通流动态管理(TDM)技术分析

管驰明,韩光法,汤君友

2006, 6(6): 26-32 .

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随着城市社会经济的发展，城市道路交通供给和需求的矛盾日益突出，并引发很多交通问题。本文根据城市交通的特点和面临的交通问题，提出基于交通灯控制的城市交通流动态管理系统。通过分析城市交通流的特征，将通信网研究领域的流量控制思想和计算机图形学的拓扑优化思想引入城市交通的流量优化研究中，提出控制城市交通流量优化和规避拥塞的算法。这项技术可以帮助交通管理部门根据实时交通信息，自动生成动态交通流控制方案，改变城市道路中的交通流分布，从而提前根除和缓解交通阻塞，优化城市交通管理。

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“潮汐式”交通中可变通道的通行方向切换算法的研究与应用

宫晓燕,康胜

2006, 6(6): 33-40 .

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目前在很多大城市，由于居住区和工作区分布得过于集中，城市的多条主干道出现“潮汐式”交通的现象。本文以上海市外环隧道潮汐交通控制项目为背景，在分析外环隧道两端入口交通数据的基础上，提出基于有序样本聚类和非参数回归交通流预测的隧道可变通道的通行方向切换算法，并最终形成一套潮汐交通控制软件并在外环隧道实际应用。它可根据隧道两端入口处实时变化的交通流，通过短时预测未来的交通流，实时调整可变通道的通行方向，达到充分利用各条车道的目的。现场运行的用户报告表明：本算法有效地缓解了由潮汐交通所带来的隧道单向拥挤，使得隧道的日通行能力提高了3O％，高峰期的通行能力提高了lO％，隧道两端入口的排队长度减少了40％．

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基于停车场选择的停车诱导路径优化方法研究

于德新,杨兆升,刘雪杰

2006, 6(6): 41-48 .

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为解决目前大部分停车诱导系统所存在的提供信息有限，无法考虑不同驾驶者个性化需求，无法实现系统与使用者之间互通的缺憾，本论文主要从车载停车路径诱导的角度，提出基于停车场选择的停车诱导路径优化技术，研究了基于停车场诱导路径优化技术的理论思想、模型的标定与检验以及算法步骤。最后结合长春市国联停车场的实际数据进行了验证，效果良好。本文研究的基于停车场选择的停车诱导路径优化方法能很好地弥补上述停车诱导系统存在的不足，从而能为驾驶员提供最优停车场和到达该停车场的最优路径。

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基于混合遗传算法的车辆路径问题

卫绍元,王冬梅

2006, 6(6): 49-52 .

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在详细分析遗传算法的局限性的基础上，构造了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法相结合的、用于求解车辆路径问题的混合遗传算法。这种混合遗传算法主要是将禁忌搜索算法嵌入到遗传算法中的变异操作与最优解判定之间，可以有效地避免遗传算法易出现“早熟”收敛的问题。然后，分别用混合遗传算法和遗传算法对同一实例进行求解，并对求解结果进行对比分析。结果表明该混合遗传算法的求解结果比遗传算法收敛速度快，更加接近最优解。

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运输中的二维连续模拟方法应用综述

何鸿威,黄仕进

2006, 6(6): 53-72 .

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由于在模拟密集网络、宏观问题和方案阶段中的优势，连续性模拟方法应用到交通模型的模拟中，正在得到越来越多的关注。此论文意在为二维连续模拟方法的发展和应用提供综合的概括。首先讨论的是理论的发展和对特殊的或多变领域机理的模拟，然后再针对连续模拟方法应用到工厂选址、道路选择、人行道的规划、政策和社会经济分析进行评论。最后，预测其未来研究的前景。

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交通事故行人、骑车人和自行车抛距模型

林庆峰1,许洪国2,成波1

2006, 6(6): 73-78 .

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分析了汽车碰撞交通事故抛物体研究进展，包括行人、骑车人和自行车模型。对各数学模型的研究现状、存在的问题和发展前沿进行了论述。本文作者利用PCCrash建立虚拟仿真碰撞试验场，对应不同车辆类型，分别建立了车辆—行人侧面碰撞、后部碰撞，刮擦碰撞和自行车/骑车人仿真抛距模型。传统的抛距模型中，车辆在发生碰撞时通常会采取制动措施，本文对车辆不采取制动的碰撞形式也进行了分析和仿真，建立了车辆行人高速碰撞模型，上述工作对车辆行人事故再现研究的发展具有一定指导意义和实用价值。

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最短路拍卖算法在交通分配中的应用

王京元1,程琳2

2006, 6(6): 79-82 .

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拍卖算法是由Bertsekas教授提出的一种求解有向网络图最短路径的新算法，已经发展成为求解线性网络流问题的综合算法。应用分析对比法进行研究．介绍了拍卖算法，分析了其特点，与常用的标号设定算法和标号修正算法进行了对比。最短路拍卖算法特别适合于并行计算和大规模稀疏网络的求解，符合现实路网的特点和交通分配的要求，并且便于程序化．通过各种途径对基本算法进行改进、加速，可使计算速度提高数倍。拍卖算法可以快速求出多个起点和一个终点以及一个起点和多个终点的情况，适应不同分配算法的需求。在交通分配中，只要根据需求选择不同的起点集和终点集即可，不必求得所有节点对之间的最短路，避免大量不必要的计算，大大节省计算时间，在交通领域具有广阔的应用前景。

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基于对等计算的人工交通系统设计

缪青海1,汤淑明2,王飞跃1

2006, 6(6): 83-90 .

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人工交通系统是一种新型的交通仿真策略，它综合了Agent建模，分布式计算和人工社会的概念与方法，旨在对交通系统的规划、分析与设计、突发事件的紧急预案以及交通参与人员的培训等提供实验支持。本文建立了车辆、交通设施和商场的Agent模型，重点阐述了基于对等计算平台JXTA体系构架，利用P2P通讯机制构建人工交通系统的步骤和具体方法，并通过仿真实例验证了该方法的可行性。最后对人工交通系统的运行策略与机制问题以及下一步的工作进行了探讨。

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可变行驶时间的动态车辆路径与调度

周长峰,谭跃进,廖良才

2006, 6(6): 91-95 .

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针对城市建设发展中道路交通阻塞问题，研究了两种类型的车辆路径与调度问题，给出了相应的求解框架，并构建了一个具有可变行驶时间的动态车辆路径与调度模型，涉及了车辆的固定费用、运营成本和早到或者延期的惩罚费用等多种费用。该问题是一个NP-hard问题，采用遗传算法确定最优解，并给出了车辆路径与调度方案的表示方式。最后设计了一个交通网络，通过动态交通仿真更新行驶时间，研究了多个不同时间段道路阻塞情况下算法的性能。结果显示比不考虑实时行驶时间信息的模型，该模型能够得到更低的总成本。

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城市公共交通枢纽换乘组织仿真研究

王建聪,高利平,陈绍宽,何宇强

2006, 6(6): 96-102 .

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城市公共交通枢纽的换乘组织在城市交通规划和管理中的地位日益突出。本文结合VISSIM微观交通仿真软件的功能，建立了以西直门公共交通枢纽为研究背景的换乘组织仿真模型。通过现状仿真分析，发现该枢纽存在行人与车流交叉严重、换乘距离长、公交车候车时间长、客流密度大等问题。本文针对发现的问题，提出增大公交车发车频率、增加行人过街设施与缩短换乘距离和时间等改善措施，并通过建立的仿真模型对采用改善措施后的枢纽换乘组织进行了模拟。仿真结果表明，本文提出的改善措施有效地提高了西直门公共交通枢纽的换乘组织效率。

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航线需求预测的一种改进Winters方法

何冬昀,罗利

2006, 6(6): 103-107 .

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提高航线需求预测精度是航空客运收益管理系统的重要研究课题。提出一种首先运用EM算法对航线历史订座数据中由于受资源限制而没有被满足的需求进行修复，取得更为准确的需求数据，然后，针对航班销售具有提前预订的特点，将航线历史订座数据整合成一个提前日矩阵，使预测时能够利用更多的已知信息并减少了计算数据量，最后再运用Winters模型进行预测的航线需求预测方法。以成都到广州航线历史数据为例仿真计算，预测结果的平均误差为4.9％，而直接采用winters法进行预测的平均误差为21.7％，验证了算法的可行性和有效性。

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城市路网道路改造转移流量预测

周德强,徐建闽,邵源,曾华燕,曾悦

2006, 6(6): 108-112 .

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常规城市路网交通需求预测只需要进行趋势流量预测。然而当涉及到路网中部分道路改造的交通流量预测则需要进行三个部分的预测：趋势流量预测、诱增流量预测以及转移流量预测。基于传统的四阶段交通预测理论，提出了路网中存在改造道路情况下的转移流量预测方法。该方法主要内容包括：提出了预测转移流量时划分交通小区的方法；指出要预测转移流量，在交通分布预测阶段必须选用重力模型；提出在应用重力模型过程中计算交通阻抗的办法。以实际项目——厦门市中心区路网流量预测作为实例，结合交通预测软件“交运之星”，应用本方法进行预测。结果表明该预测方法行之有效。

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基于Hession矩阵优化的NDEKF神经网络辨识永磁直线同步电机基于Hession矩阵优化的NDEKF神经网络辨识永磁直线同步电机

吕刚,范瑜

2006, 6(6): 113-119 .

摘要 ( )

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永磁直线同步电动机模型的建立对研究其稳态特性、动态特性和控制策略都是非常重要的。首先，将带外部输入的非线性自回归模型展成多项式形式，然后在此基础上用残差分析法导出真实的阶次所满足的条件。为了克服神经网络结构依靠人工试凑的不足，使用基于Hession矩阵的修剪法来优化其结构。考虑到BP算法的一些固有缺点，使用NDEKF(基于节点的解耦扩展Kalman滤波器算法)来训练网络。实验证明，网络的输出结果与试验样机(永磁直线同步电动机驱动的垂直运输系统)的实际输出十分接近；同时将NDEKF与BP算法进行对比，NDEKF算法具有收敛较快、泛化能力强、不易陷入局部极小等特点。

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物流配送线路优化的改进遗传算法研究

高鹏,徐瑞华

2006, 6(6): 120-124 .

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物流配送线路优化问题，即车辆路线问题(VRP，Vehicle Routing Problem)是组合优化领域中的著名NP(Nonlinear Programming)难题。本文以VRP为基础，建立该问题的数学模型，设计了改进的遗传算法，通过大量计算机计算分析验证，此改进算法对VRP有良好的近似解和较高的收敛速度。

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石家庄一太原客运专线的竞争能力研究

孙全欣,胡思继

2006, 6(6): 125-129 .

摘要 ( )

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石太客运专线是我国铁路快速客运网的骨架之一，亦是铁路网“八纵八横”主通道的重要组成部分。本文通过对石太客运通道旅客进行大量问卷调查的基础上，根据通道的实际情况，引入了旅客交通方式选择行为的效用函数，对传统的Logit模型进行改进，构建了石太客运通道中客运专线和高速公路的竞争模型，对通道两种最主要交通方式的市场竞争能力进行分析。最后，以高速公路旅行速度和票价为主要扰动变量，分析高速公路服务水平变化，对石太客运专线竞争能力的影响。结论对提高石太客运专线运营管理水平，合理制定运输组织方案，具有重要的参考价值。

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城市商业中心区的货运交通特征及政策评估

王孝坤1,2,杨东援2,胡小文2

2006, 6(6): 130-135 .

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货运车辆的运行已对城市的局部地区产生了一定的交通影响和环境污染，为掌握城市商业中心区的货运交通运行规律和配送行为特点，论文首先分析商业中心区的总体交通特征，接着对商业中心区的货运交通运行规律进行调查分析，进而剖析并总结商贸物流所产生的配送行为与交通特征，进一步对现行城市货运组织管理政策和措施进行评估，并对共同配送策略的实践意义进行了初步思考。这些分析为城市制定相关的货运交通组织管理政策和措施提供依据，论文以上海市黄浦区局部路网为调查研究对象。

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大型枢纽机场可达性量化的初步研究

应习文,石京

2006, 6(6): 136-142 .

摘要 ( )

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为了定量地研究大型枢纽机场的地面交通组织系统，首先阐明了单独研究机场可达性的意义，提出了使用通达成本来描述机场可达性的新的方法，从而用化为货币形式的成本来衡量可达性。主要从快捷性，经济性和舒适性三方面来计算成本。为了量化抽象的舒适性，提出了通过“旅行者的疲劳恢复时间”来间接转化的方法。最后按照人群，地区的划分计算总通达成本加权平均。在数据的处理上，提出了使用Logit模型对两个重要参数进行标定和校正。最后，给出了几个简化算例，重点对上海浦东国际机场进行了可达性评价，然后简要地将其与其他两个国际机场进行了横向比较。结果表明：舒适性是一项不可忽略的可达性衡量指标。我国机场的可达性较国外有待提高。

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基于行为的客流预测方法探讨及应用

李春艳,陈金川,郭继孚,邱绪建

2006, 6(6): 143-148 .

摘要 ( )

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城市轨道交通客流预测是轨道交通线网规划的定量分析依据，它对于轨道交通系统的线网规模、布局、车组配置、运营组织以及经济评价等都起着至关重要的作用。本文介绍了非集计的基于行为的客流预测模型在北京市轨道交通客流预测中的运用，基于行为的预测方法以出行链为基本研究单元，能够描述出行个体全天的出行活动以及这些活动在时间上和空间上的发生顺序，从而更精确地预测人的行为。结合北京市地铁5号线客流预测的实例，对基于行为的客流预测方法体系进行了详细介绍，并给出了预测的结果，证明了其可行性。

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铁路局安全预警系统的研究

范振平,林柏梁,李俊卫

2006, 6(6): 149-152 .

摘要 ( )

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安全预警系统是向铁路企业安全监察部门提供辅助安全管理决策服务的管理信息系统。该系统依据现有铁路企业信息资源的基础，运用现代安全系统工程的理论和方法，对铁路安全监察部门所掌握的数据资料进行加工、处理，并分析预测铁路运输生产系统的安全状况与不利因素，从而在管理决策层次上实现铁路安全监察对铁路安全事故的超前预防与控制。笔者全面阐述了该系统的设计背景、设计思想，以及系统的信息平台和逻辑设计。结合太原铁路局实际运营系统，基于事故树分析理论，探讨了铁路安全预警系统的实现。

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城市管道工程施工期间交通组织研究

杨庆祥,靳文舟,杨亚璪,俞礼军

2006, 6(6): 153-157 .

摘要 ( )

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许多城市管道工程施工期间需要占用交通繁忙的主要千道，给本来就难于负重的城市交通雪上加霜。针对该问题，本文系统地研究了管道施工期间交通组织的设计要点和设计方法，详细介绍了验算道路系统容量和饱和度的方法，重点分析了在施工期间如何合理布置交通安全设施以及如何科学安排工期工序，以使得施工围蔽对周边道路交通的影响降至最低。论文最后以广州市黄埔区污水干管工程施工期间交通组织设计为例，采用定性和定量相结合的方法制定科学可行的方案，研究成果对工程实践有一定的指导意义。

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铁路货运量预测的改进BP神经网络方法

白晓勇,郎茂祥

2006, 6(6): 158-162 .

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铁路货运量与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系，传统的BP神经网络模型能对非线性系统进行很好的拟合，但模型的预测能力不强。通过单位根检验，可知铁路货运量及其影响因素的时序列数据是非平稳的。本文通过分析BP神经网络的传递函数对非平稳时间序列预测的不利影响，提出用差分法对输入数据进行预处理，在此基础上建立了铁路货运量预测的改进BP神经网络模型，并通过实例计算说明了这种改进BP神经网络方法对提高铁路货运量预测精度的有效性，最后利用该模型对2006—2O1O年的铁路货运量进行了预测。

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交通气象智能信息服务系统

张哲1,陶建华2

2006, 6(6): 163-168 .

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交通气象智能信息服务系统是实现在互联网上更加方便、快捷、自动的搜索到用户所需要的信息的应用平台，该系统不同于现有的限制性搜索模式，首先结合分词系统，采用句型分析算法，并结合系统本身建立的信息检索规则库对用户的输入进行智能分析，然后通过平台内部建立的信息查询索引结构对相关信息进行综合，最终使用户得到更准确的信息。

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