交通运输系统工程与信息

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弹性系数法在公路诱增交通量预测中应用

赵胜川，何南

2011, 11(3): 1-7.

摘要 ( )

诱增交通量是交通需求预测中必不可少的一部分，它直接影响着城市交通规划. 为了探讨诱增交通量对于新建或改建道路影响情况，本文在明确了诱增交通量定义和产生机理的基础上，探讨影响我国出行距离的因素，应用国外普遍采用的弹性系数法对全国各省市（1990年-2008年）数据进行诱增交通量分析，得到了全国及六个分区（华北、华东、西南、中南、东北、西北）公路里程和出行距离之间的弹性系数0.16-0.51. 考虑时间作用，计算出延期一年、两年公路里程和出行距离之间的弹性系数0.22-0.54. 详尽的结果分析不仅证实了诱增交通量的存在，并为我国城市交通规划提供实质性建议.

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基于系统动力学的城市群交通规划方法研究

董艳华

2011, 11(3): 8-13.

摘要 ( )

由于我国综合交通管理体制改革尚未完全到位，城市群一级又缺少明确的管辖主体，不同交通运输主管部门制定的城市群交通规划之间无法衔接、配套，并且城市群交通的发展还日益面临资源、环境约束等新的问题，迫切需要城市群交通规划在理念、方法和技术上有新的突破. 本文应用系统动力学的思想方法，从投资效应、运行效益和布局导向效应三方面分析了交通系统与区域经济发展之间的反馈关系；构建了交通系统与城市群发展的因果关系流程图；界定和描述了主要的子系统及函数关系；探讨了该方法在资源、环境约束下，制定城市群综合交通规划中发挥的作用.

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混合车流微观仿真模型校正方法研究

李嘉，王子浜，董海文

2011, 11(3): 14-20.

摘要 ( )

为了合理准确地模拟车辆间性能差异较大的混合车流，需要从微观层面来校正仿真模型. 针对不同车型和不同道路设施单元, 提出了一套基于混合车流特性的微观仿真模型校正方法，包括参数的敏感性分析、模型参数的校正及校正效果评价等. 最后，借助微观仿真软件CORSIM对高速公路路段仿真模型进行实例验证. 结果显示，在所有车辆平均行程时间满足校正目标的情况下，分车型校正能够保证仿真车型合理表达实际车型的交通特性，证实了校正方法的可行性.

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北京城市智能交通管理系统社会经济效益评价

黄爱玲，刘运鹤，吴月

2011, 11(3): 21-26.

摘要 ( )

北京市智能交通管理系统的实施和应用产生了一系列积极的社会经济影响，由于其开放性和复杂性，许多评价指标难以量化，如何对其效益进行量化已成为亟待解决的问题. 本文综合分析了北京市智能交通管理系统在2008年投入应用后在减少车辆行车成本、节省出行时间、缓解土地资源及交通基础设施的投资、推动相关产业发展和技术进步等方面产生的社会经济效益，并结合实际数据，采用有无对比法、计量经济学、人力资本等理论和方法，对其进行了定量和定性分析，所得结论可供相关智能交通评价研究和决策部门参考.

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机动车安全检测线联网与监管服务平台的研究

孙正良

2011, 11(3): 27-31.

摘要 ( )

针对目前机动车安全检测线设备种类繁多、信息不共享、运行不规范等突出问题，本文提出了基于WebService实现技术的机动车安全检测线联网与监管服务平台总体技术思路. 详细闸述了服务平台的结构设计和主要实现功能，提出了规范统一的过程控制和过程监控，创新设计了可共享访问政府现有机动车登记信息资源的标准接口，最后形成了相关国家技术标准. 研究结果将有助于各地开展系统建设和规范应用，切实提高政府部门对机动车安全检测机构的业务监管能力并方便公众办事.

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城际高速公路自动货车车道的影响：基于混合仿真器的研究

SUN Xun, MIWA Tomio, MORIKAWA Takayuki

2011, 11(3): 32-42.

摘要 ( )

自动货车车道（ATL）是一项缓解城际高速公路货车比例偏高问题的下一代物流技术. 本文提出了一种微观-中观混合交通仿真器，用于精确评估在大规模公路网上引入自动货车车道所引起的交通流变化，并设计集成框架以确保路径选择与微观-中观仿真器校核的一致性，使用扩展后的微观车辆跟驰模型和车道变换模型反映轿车与货车之间的相互作用. 通过3个仿真案例评价自动货车车道对交通流、货车比例、旅行时间及总旅行时间节省的影响. 最后，使用混合仿真器分析道路的安全性和交通事故对旅行时间的影响. 仿真结果表明：引入自动货车车道改变了New Tomei-Meishin高速公路及该路网中其它高速公路的交通量，缩短了旅行时间，提高了安全性. 应在大范围公路网络中分析自动货车车道系统，从而获得更精确的评价.

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基于可靠性最大的铁路牵引变电所维修计划优化模型

陈绍宽，贾顺平，杜鹏，冯佳，毛保华

2011, 11(3): 43-49.

摘要 ( )

合理优化牵引变电所维修计划是确保电气化铁路稳定、高效运营的重要前提条件. 本文在分析牵引变电所结构特征与设备可靠性、建立维修费用计算方法的基础上，构建以维修费用为约束条件的、基于可靠性最大的维修计划优化模型. 考虑到牵引变电所构成的复杂性，本文进一步设计了基于单个设备维修计划优化的启发式求解算法流程，提出基于供电系统可靠性分析的牵引变电所维修计划调整方法. 本文还以电气化电路牵引变电所的实际调研数据为基础开展案例研究，应用所建模型及求解方法获得维修计划优化方案，验证了优化模型与求解算法的有效性与实用性.

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基于支持向量机的巴拿马型船舶运价指数预测方法

杨忠振，靳廉洁，王明华

2011, 11(3): 50-57.

摘要 ( )

考察运价指数波动的内在规律和外在影响，提出新模型预测运价指数，为航运市场经营者和投资者提供把握市场态势、规避价格风险的有力工具. 针对波罗的海巴拿马型船舶运价指数（BPI）序列，首先用小波变换对运价指数序列进行去噪，消除干散货运输市场中无规律的突发事件所造成的影响；在此基础上以前五个月的BPI值为输入变量，以第六个月的运价指数为输出变量，对支持向量机（SVM）进行训练，得到预测模型. 通过实证分析发现小波变换-SVM混合预测模型具有较高的预测精度，可用于对巴拿马船型运价走势的预测.

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基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度优化

靳志宏，李娜

2011, 11(3): 58-64.

摘要 ( )

所谓基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度问题，是指在计划周期内，在每艘船舶均已安排了靠泊时间和靠泊位置的前提下，将有限的岸桥资源在船舶上的装卸任务间进行动态分配与排序，以最大限度地减少计划期内所有船舶的滞港时间. 在充分考虑岸桥不能交叉作业、装卸任务有作业顺序要求等现实约束下，对此问题构建了非线性数学规划模型，基于问题自身的特点设计了基于任务排序的染色体结构，用遗传算法进行求解. 通过与文献中单船的调度结果的对比、单船岸桥调度与多船动态岸桥调度结果的对比，以及多船动态岸桥调度的仿真实验，证明了模型及算法的有效性.

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考虑始发直达比重的编组站改编能力优化模型

田亚明，林柏梁，王志美

2011, 11(3): 65-70.

摘要 ( )

编组站改编能力的优化确定要以实际的改编需求为依据. 战略装车点建成后，始发直达列车的开行比重将有所增加，路网中的车流改编量会在一定程度上下降，从而影响各站点的改编能力设定. 针对这种情况，本文构建了考虑始发直达比重的编组站改编能力优化模型，将始发直达比重与车流组织方案、编组站改编能力关联起来，设置了具体的改编能力决策变量，利用LINGO数学软件实现求解. 研究表明，始发直达比重并非越高越好，存在一个最佳值使得总成本最小化. 模型确定的改编能力优化方案精确、有效，达到了预期效果.

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基于协整理论的短时交通流组合预测研究

蓝金辉，郭敏，卢海锋，肖翔

2011, 11(3): 71-75.

摘要 ( )

交通流短时预测是智能交通系统中的一个重点问题，预测效果的好坏直接关系到控制和诱导的结果，是实现先进交通管理信息系统的关键技术之一. 本文简要介绍了协整和误差修正模型的概念，利用序列的协整性来进行交通流组合预测模型的有效性验证，并利用误差修正模型提高组合预测模型的稳定性. 我们利用北京市二环路上采集到的交通流数据进行了模型的验证. 研究结果表明，基于协整理论的交通流组合预测模型可以取得很好的预测效果.

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考虑交叉口信号灯影响的疏散路线研究

牟海波，俞建宁，刘林忠

2011, 11(3): 76-82.

摘要 ( )

交叉口是城市交通路网中的基本单元，在考虑应急疏散路线中的延误问题时，交叉口的信号灯造成的延误是不可忽略的因素. 由于信号控制交叉口包含具有指定持续时间的一系列时间窗，导致不同的疏散开始时刻对应着不同的交叉口延误，从而有不同的疏散优化路线. 考虑交叉口信号灯延误和通行能力,通过寻找网络的最小费用流来优化事故地点至目的地的最佳疏散路线及相应的疏散流量,设计了一种复合标号算法求解网络的最小费用流. 最后以数值算例说明了算法的有效性,并对不同疏散开始时刻得出的疏散路线进行了对比. 结果表明该方法能很好地兼顾疏散时刻和疏散路线优化的要求.

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我国高铁列车牵引能耗影响因素作用效果的模拟分析

张星臣，冯雪松，毛保华，贾顺平，冯旭杰

2011, 11(3): 83-86.

摘要 ( )

以我国某条高铁线路上运行的CRH-3型动车组为例，采用计算机辅助模拟的方法，定量分析单位旅客运输列车牵引能耗（单耗）与列车最高目标速度、停站间距、座位公里利用率之间的关系. 研究发现：由于列车最高目标速度提高而产生的单耗增加的幅度远高于列车最高目标速度的提高幅度；在最高目标速度一定的条件下，列车的单耗随列车停站间距的缩短而增大，且该趋势随列车最高目标速度的增大而越发明显；当列车的座位公里利用率小于50%时，单耗随座位公里利用率的增大而明显降低. 基于分析结论，本文最后提出了旨在降低我国高铁列车牵引能耗的若干技术性建议.

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基于旅客列车开行方案的客流分配方法研究

聂磊，胡小风，佟璐，付慧伶

2011, 11(3): 87-92.

摘要 ( )

基于旅客列车开行方案的客流分配是评价列车开行方案编制质量的重要依据. 本文总结基于列车开行方案的客流分配特点，构建了基于列车开行方案的列车服务网. 通过分析旅客乘车选择行为，确定了网络阻抗的计算方法，配流过程中尽量减少短途客流对长途客流乘车选择的影响. 结合铁路旅客运输组织特点，建立了以旅客换乘次数限制、OD客流量限制、列车能力限制为约束条件的客流分配模型. 模型求解时，利用罚函数将多约束模型转化为标准的用户平衡模型，提出了能记录径路信息的基于F-W的改进算法. 案例验证了该方法的可行性和有效性.

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非线性折算系数下多用户混合交通网络均衡问题

梁超，范炳全，成建强

2011, 11(3): 93-99.

摘要 ( )

我国多数道路是典型的混合交通，交通组成复杂，相互间干扰现象严重. 含有小汽车、货车和其他车型的混合交通备受研究者的关注. 本文构建一个考虑道路收费的多用户网络均衡模型，在模型中，各类用户拥有各自的时间延误函数和道路收费，且相互影响不同. 折算系数（PCE）为可变的，构建的道路延误函数是非线性，非连续和非对称的. 混合交通网络均衡模型采用变分不等式构模，用相继平均（MSA）方法进行求解. 最后，在交通规划软件EMME/3中实现该算法并应用到实际公路交通网络，并对线性折算系数和非线性折算系数下的交通网络分配结果进行了对比. 研究表明，非线性折算系数更加符合实际区域网络交通流分布.

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铁路列车占用车站股道时序优化研究

张嘉敏，韩宝明

2011, 11(3): 100-107.

摘要 ( )

铁路系统中固定设备与移动设备的相互作用效果最终体现在时间维度，而列车运行过程中的加/减速、近似匀速的动态特性又导致各种时间项的计量难以用精确数进行客观实时表示. 根据车站总体拓扑结构及高速铁路客流需求特征，结合列车运行的动态性，本文应用FTHNs-Conflict Graph双层模型计算&评估高速铁路车站能力的基本研究思路，首先定义某一时段(比如高峰时段)内车站的列车服务-需求意向集合t@s-TSDIS，以完成既定列车服务-需求意向集合t@s-TSDIS的任务列表占用车站股道时间最少为优化目标，综合应用高级模糊时间Petri Nets (FTHNs)、Max Plus与改进的模拟退火算法，优化列车占用高速铁路车站股道时序.

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基于运营可靠性的两停靠位公交站点出站排队时间计算模型

杨静，张蕊，吴海燕，张哲宁，毛保华

2011, 11(3): 108-112.

摘要 ( )

公交站点作为常规公交的重要基础设施，其运行特性和效率的研究一直是许多交通工程人员关注的问题. 通过对公交车辆在站点内的微观行为分析，提出了出站排队时间的概念和形成过程. 在公交车辆运行特征的基础上，建立了基于运营可靠性的两停靠位公交站点出站排队时间模型，分别在不同到达和停靠随机程度下构建出站排队时间期望值以及出站排队出现概率的计算模型. 从算例的结果分析可知，随着停靠时间的随机程度的增加，公交车辆出站排队时间的期望值以及出站排队现象出现的概率都随着增加，特别是在爱尔朗分布的k取值小于10的范围内，这种影响最为显著.

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车载导航系统动态最优路径算法研究

王鹏飞，马寿峰，贾宁

2011, 11(3): 113-118.

摘要 ( )

目前用于车载导航系统最优路径搜索算法大多数只能适应静态交通环境,当交通环境或者出行者位置发生改变时，需要重新计算修改整个最优路径，速度较慢. 在LPA算法的基础上，首先将出行者位置不断变化而目的地位置固定不变的问题转化为起点固定终点固定的问题，另一方面结合增量搜索的思想，利用先前搜索的结果不断更新当前搜索过程中的遗传值，来提高搜索的效率，并最终提出了可用于车载导航系统的动态最优路径搜索算法. 实验结果表明, 在交通环境和出行者位置同时发生变化的情况下，最优路径搜索时间要比静态算法小很多. 最后将算法部署在Windows Mobile手机移动平台上，实际结果表明, 该算法较好地解决了动态最优路径问题，具有理论参考价值和实际意义.

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信息化条件下车站作业标准时间查定方法研究

陈军华，张星臣，徐彬，黄晓波

2011, 11(3): 119-123.

摘要 ( )

铁路既有线车站作业标准时间的查定工作，对于发现现有设备和工作组织上的薄弱环节，进而采取适当扩能措施以达到挖潜提效的目的有着重要作用. 然而，传统的人工查标方法耗费大量人力物力，工作量大，周期长，精度不高，可操作性不强，很难适应当前铁路发展的需要. 本文提出基于铁路信息化数据的自动化查标方法，充分利用现有的铁路相关系统的数据，解决了原始数据获取、多源数据处理等关键问题，并进一步搭建了自动化查标系统. 最后以大同-准格尔旗铁路为例，阐述自动化查标的运用方法与步骤. 案例分析结果表明, 该方法简便易行、可操作性强、精度高，有一定的推广意义.

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常规公交线路调整方案评估方法

王振报，陈艳艳，段卫静

2011, 11(3): 124-130.

摘要 ( )

随着城市轨道线路的开通运营，常规地面公交线路也需要不断地调整来满足变化的客流需求. 提出单条公交线路调整方案的预评估流程及方法，包括从客流均衡性、设施供给平衡性、线路几何合理性以及线路之间协调性等准则建立评价指标体系，利用模糊综合评价法进行调整方案的综合评价. 对撤销方案进行预评估实例分析及实施后的效果分析. 结论可以为公交运营企业是否实施该方案以及为政府管理部门审批提供参考.

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基于Bezier函数的列车特性曲线数据处理方法研究

唐金金，周磊山，佟路，冉锋

2011, 11(3): 131-137.

摘要 ( )

在列车运行计算领域, 对列车特性曲线数据处理方法的研究一直得不到应有的重视，因此利用插值法求解列车特性数据的方法沿用至今. 本文研究了插值法计算列车特性数据的误差及其影响. 对比分析了Bezier曲线与列车特性曲线特点，得出可用Bezier曲线拟合列车特性曲线，并提出一种基于Bezier函数的列车特性曲线数据求解方法. 该方法是通过人机交互方式，运用Bezier曲线拟合列车特性曲线，该Bezier曲线对应的Bezier函数为列车特性曲线的拟合函数. 用该拟合函数求解列车特性数据，计算速度与精度均明显提高. 最后对CRH3型动车组的牵引特性曲线作了实际拟合，得出的结果令人满意.

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紧急疏散条件下交通控制设施选址研究

张雄飞，史其信，HE Rachel，BAN Jeff

2011, 11(3): 138-143.

摘要 ( )

针对地震、飓风等自然或者人为灾害条件下，大规模路网疏散的交通管理问题进行了研究. 由于紧急疏散条件下，交通控制设施和管理人员有限，很难覆盖交通网络中的所有交通节点，因此，识别出路网中重要的交通节点并加以控制，以达到最优的系统状态显得尤为重要. 为了解决这一迫切的既理论而又实际的问题，本研究提出了一个混合整数非线性规划（Mixed Integer NonLinear Programming,MINLP）模型，以确定最优的交通控制节点选址，并同时确定这些控制节点的最佳交通控制策略，以最大限度地减少整个交通系统成本. 数值算例表明了模型的适用性和合理性，同时得出结论，只要识别出重要的交通节点并加以控制，系统也能接近所有交通节点都控制时的理想最优状态.

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基于信号优先和滞站调度的BRT组合控制策略

王宁，张利国，陈阳舟

2011, 11(3): 144-150.

摘要 ( )

合理的实时调度和信号优先控制是保障快速公交系统（Bus Rapid Transit）服务质量的关键. 交叉口信号优先控制策略同样需要考虑到BRT车辆起停、公共交通乘客延误、社会车辆延误等相关因素. 本文以北京快速公交一号线为研究对象，在建立交叉口整体延误损失函数的基础上，研究并提出了一种适用于快速公交系统的组合控制策略. 该策略将交叉口优先控制方法（绿灯提前启亮、绿灯相位延长）和站台控制方法（滞站调度）进行组合优化，在使快速公交系统享有优先权的同时，降低其对冲突相位车流的影响，减少延误损耗，同时降低了乘客上下车时间等不确定性因素对系统产生的影响. 本文最后针对不同路口交通状态下的优化组合控制策略进行了仿真验证.

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城市道路建设序列决策DEA/TOPSIS组合模型

孟梦，邵春福，董春娇，胡超凡，刘新华

2011, 11(3): 151-155.

摘要 ( )

城市道路建设序列属于多阶段多指标决策问题. 为提高城市道路建设的有效性，以DEA和TOPSIS法为基础，构建城市道路建设序列的多阶段多指标决策组合模型. 首先利用DEA方法计算每个决策单元的相对有效性；然后对相对有效性进行TOPSIS计算，实现对DEA结果的全排序，从而得到城市道路建设序列决策方案. 这样既组合了DEA对多输入、多输出指标评价的绝对优势和TOPSIS系统性、综合性的优点，又避免了DEA不能进行全排序的缺点，使两种主要的评价方法得到了互补，为该问题的解决提供了新的研究途径；最后应用实际案例验证了该模型能有效地解决城市道路建设序列的多阶段多指标决策问题.

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中美航空客流加权网络结构对比分析

党亚茹，李雯静

2011, 11(3): 156-162.

摘要 ( )

运用复杂网络理论和可视化技术，从网络规模、边权分布、点权分布和网络弹性等角度，对2003—2008年中国和美国航空客流加权网络的结构进行对比分析. 研究表明：中国航空客流网络的规模与美国网络差异较大，但其承担航空客流的能力较强，发展潜力极大；中国和美国航空客流网络的边权分布和点权分布都服从幂律分布，呈现出应对随机攻击的稳定性和协同攻击的脆弱性；对中国和美国网络弹性的对比分析表明，多枢纽网络结构的稳定性远强于“三足鼎形”网络，中国应加强对枢纽的建设和管理.

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北京市轨道交通乘客出行方式选择分析

郑毅

2011, 11(3): 163-168.

摘要 ( )

轨道交通作为城市公共交通的一种承担方式，近年来在大城市公共交通中扮演着越来越重要的角色，因此对轨道交通乘客出行方式选择的分析显得尤为重要. 本文通过对北京地铁5号线进行乘客问卷调查，掌握乘客到离轨道交通系统的方式选择规律及客流空间分布规律. 研究结论主要有：选择步行方式换乘客流量是最大的，客流主要来自直接服务区，选择常规公交换乘轨道交通的比例次之，选择小汽车出行的人一般都是驾车到有条件的车站进行P+R换乘. 在上述数据分析的基础上，提出了轨道交通系统在规划设计上尽可能根据站点的吸引范围及区域特征实现地面公交、自行车、步行、出租车、私家车等与地铁的近距离换乘.

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典型城市轨道交通固定资产更新改造补贴模式分析

田振清

2011, 11(3): 169-175.

摘要 ( )

在我国城市轨道交通快速发展的现阶段，如何建立一套合理有效的轨道交通固定资产更新改造补贴模式，并配套相应有效的管理机制，在保证城市轨道交通高效可持续发展的同时，激励运营企业提高政府财政资金利用效率，是当前大城市轨道交通事业发展过程中亟待解决的问题. 本文分析了城市轨道交通固定资产更新改造成本加成合约、固定价格合约、激励性合约及特殊经营权竞拍等补贴模式的特征及适用性，并提出了补贴资金额的计算方法，在此基础上，结合案例分析了国内外典型大城市轨道交通固定资产更新改造的流程及补贴模式的应用情况，以期为今后我国大城市轨道交通更新改造管理模式的改进与完善提供参考.

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基于PEMS的MOBILE与COPERT排放模型对比研究

程颖，于雷，王宏图，郝艳召，宋国华

2011, 11(3): 176-181.

摘要 ( )

为研究符合我国国情的机动车尾气排放宏观模型，本文首先系统地介绍了MOBILE与COPERT模型的算法原理、特点及应用；然后描述了车载尾气检测设备（PEMS）的数据采集及分析方法，并利用车载尾气设备检测的实测数据对两模型进行了参数校正；最后从排放因子和道路等级角度将两模型输出的预测值与实测值进行了对比分析. 结果表明，在测试车辆总行驶周期内以及各道路等级下，COPERT模型的NOx、HC和CO排放因子预测值较MOBILE模型的预测结果与实测值更为接近；在测试车辆总行驶周期内，前者误差比后者分别小19.2%、40.8%和22.0%. 最后得出结论:在预测中国机动车尾气排放时，COPERT模型较MOBILE模型更为适用.

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玉林铁路枢纽扩能改造规划研究

陆达飞

2011, 11(3): 182-186.

摘要 ( )

近年来，我国很多铁路枢纽面临着扩能改造的问题. 本文在分析铁路枢纽改建工程规划方法的基础上，通过对玉林铁路枢纽地理位置及现状的分析，指出玉林枢纽急待解决的主要问题. 通过分析枢纽预测客货运量，提出了枢纽的总布置方案，并从工程量、线路与咽喉能力、运输组织条件、施工过渡及行车干扰、与规划工程的衔接以及工程费用等6个方面对枢纽改造规划方案进行了综合比较分析.

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