交通运输系统工程与信息

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枢纽机场与区域经济发展——机场对区域经济发展影响 ——“交通7+1论坛”第二十六次会议纪实

张国伍

2012, 12(2): 1-8.

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航空机场作为我国综合交通运输网络的重要组成部分，建国以来取得重大发展，对城市经济增长、产业聚集、就业、交通格局带来了深远的影响.论坛以“枢纽机场与区域经济发展——机场对区域经济发展影响” 为主题，围绕如何评价枢纽机场对区域经济的影响以及如何扩大枢纽机场对区域经济的推动作用进行研讨.以首都机场为案例，研究了机场与区域经济互动发展的影响问题，提出了相关的评价指标，计算了机场发展对区域经济的直接影响、间接影响、引致影响，分析了临空经济和产业园区的发展问题.

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城市轨道交通成本构成分析

李文兴, 尹帅

2012, 12(2): 9-14.

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现今，城市轨道交通以其安全舒适、快捷高效、节能环保等优点，成为解决城市交通拥挤问题最有效的途径之一.但是轨道交通项目成本造价高，运营维护费用贵，以及运行带来的诸如噪声污染与电磁干扰等社会问题，成为制约轨道交通健康发展的“瓶颈”.本文以北京市地铁4号线为例，系统地分析研究了城市轨道交通的内部成本和外部成本.依据价值链理论，把内部成本细化为前期规划设计成本、建设成本和运营成本；把外部成本分为空气污染、交通事故和噪声污染三个方面，并且将外部成本定量化.该研究有助于准确计算出城市轨道交通的总成本，为政府制定票价提供依据；同时使城市轨道交通满足经济资源、社会资源和环境资源的可持续发展.

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制造类企业物流经营模式决策方法研究

付蓬勃, 吕永波, 任远, 陈立

2012, 12(2): 15-20.

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制造企业物流处于由传统配销向综合物流过渡阶段，选用何种物流经营模式需要企业根据自身状况和综合因素进行判断，正确的物流决策至关重要.本文应用构思分析法对企业物流经营进行模式构造，选取了制造类企业物流经营模式决策的三层构思变量为社会物流需求、第三方物流水平和企业物流基础，构思可行性方案集为27个，划分为第三方物流、混合物流、自营物流和产业化物流四组备选方案.提出了应用决策树方法解决单个企业的多阶段决策问题.以钢铁制造企业为例，应用风险问题决策的损益矩阵计算各构思方案的期望值.研究认为,我国钢铁企业的物流经营首选方案为混合物流模式.

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城市交通出行成本对出行结构的影响

杨忠伟, 刘小明

2012, 12(2): 21-26.

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城市交通拥堵已成为影响社会经济快速发展需要重点面对的问题，如何配置各类资源平衡城市交通的供需关系是城市可持续发展面临的最为重要的问题之一.本文通过梳理交通出行成本的内涵与分类，分析了不同种类的出行成本对出行结构的影响机理.同时在北京市针对出行成本对小汽车的使用影响开展了相关调查，并对调查结果进行了分析评估，最后指出,通过经济手段调控小汽车使用的平均出行成本，是调整小汽车的使用，改善城市交通结构、调控交通需求、最终达到缓解城市交通拥堵问题的重要手段.

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城市快速路瓶颈区域控制策略研究

尹胜超, 许润民, 张毅, 李志恒

2012, 12(2): 27-33.

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中国的城市快速路与发达国家相比有着截然不同的特征.中国城市快速路匝道出入口之间距离相对较短，且城市快速路匝道出口经常与城市道路交叉口相连，因此在欧美成功应用的快速路匝道控制方案不一定适用于中国.本文详细描述了如何在仿真中设置模型参数，使得城市快速路交通流特性仿真结果与实际测量值具有较高的匹配精度.在具体阐述自适应与协同信号控制策略的基础之上，给出了各种方案在匝道入口、出口辅路和出口下游交叉口的具体部署方案.最终仿真结果表明，自适应和协同控制策略能够提高瓶颈区域道路通行能力8%-9%，有效地缓解城市快速路交通拥堵.

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基于人工神经网络的驾驶行为动态集成学习算法

梁军, 沙志强, 陈龙

2012, 12(2): 34-40.

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针对传统驾驶决策模型难以体现驾驶员驾驶过程中对交通环境的感知、判断、决策、动作等环节存在不确定性和不一致性，提出了一种基于神经网络的驾驶行为动态集成学习算法——DNNIA.首先训练多个个体网络模拟驾驶行为，然后动态选择泛化误差E最小的个体网络进行集成，采用拉格朗日函数法求解最优集成权系数ωi，并引入agent联盟的思想，把联盟中的个体网络对应的神经元输出做加权平均后，取最大值作为输出.在标准数据集上验证了该算法的有效性，仿真实验中得到的驾驶员踩踏踏板的习惯行为仿真结果与实际采集的样本数据总体趋势基本吻合.

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基于探测车数据的路段交通特性研究

李强, 葛乾, 缪立新, 戚铭尧

2012, 12(2): 41-46.

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现有探测车系统的探测车数量不足，尚无法满足实时采集交通状况的需求.因此，现阶段探测车历史数据是了解城市道路的交通状况变化（Time of day variability）的重要依据.基于日本名古屋探测车实证试验获得的探测车历史数据，研究了某一干线路段的平均速度的变化特性（Timeof day variability），并分析了平均速度的变动是否能够正确地反映路段交通状况的变化特性.结果表明，获取城市道路的路段交通状态不能仅依靠平均路段旅行时间、平均速度等旅行时间指标，还需要探测车数据量等流量指标：在高峰时段，应以平均速度等旅行时间指标作为拥挤程度变化趋势的依据，而在非高峰时段，应以探测车数据量等流量指标作为估计交通状况变化趋势的依据.

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基于OGRE的车辆自适应巡航控制三维仿真

苏永生, 赵冬斌

2012, 12(2): 47-52.

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汽车的自适应巡航控制是一种先进的辅助驾驶系统，可实现在高速公路和城市交通的全部速度范围内的辅助驾驶.但目前对车辆自适应巡航控制算法的控制效果的检验一般是通过仿真曲线给出，该方式不够直观.本文基于OGRE图像引擎,搭建了一个效果逼真的三维驾驶仿真平台，该平台能够模拟任意的开车情景，直观有效地检测车辆的自适应巡航控制算法.最后设计了一种最优pd控制算法，实现了车辆的自适应巡航控制，并在此三维仿真平台上得到验证.实验证明，该三维仿真平台能够模拟任意的开车情景，直观有效地检验车辆自适应巡航控制算法.

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车载导航系统的市场渗透率仿真研究

杨珍珍, 干宏程

2012, 12(2): 53-61.

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车载导航系统（IVNS）能提供实时有效交通信息辅助驾驶人选择最佳路径.为了探讨IVNS的市场渗透率对路网运行效益（交通效益和环境效益两方面）的影响，本文运用宏观动态交通网络模型METANET建立仿真平台，用反馈式动态交通分配模型描述IVNS路径诱导下驾驶人的行为，以总排队时间和总耗费时间作为交通效益评价指标，用反映速度—加速度关系的机动车排放和燃油消耗关系模型——VT-Micro 模型计算机动车排放量和燃油消耗量，并用货币价值量化排放减少带来的直接经济效益(包括大气污染治理费用和燃油消耗节省).对一个算例路网进行仿真，仿真结果表明：IVNS能够有效均衡路网交通，改善路网交通拥挤，尽管使NOx排放增加，却降低了HC、CO排放，减少了燃油消耗，带来了巨大的经济效益.综合考虑IVNS市场渗透率的交通效益和环境效益，建议可将市场渗透率控制在0.2~0.3左右.研究旨在为相关部门设计评价IVNS，优化路网运行效益提供辅助决策依据.

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基于路段属性变量的浮动车覆盖率模型研究

饶宗皓, 姚恩建

2012, 12(2): 62-66.

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作为一种新型的交通信息采集方式，浮动车技术得到了广泛的应用.在浮动车系统中，目前的难点在于浮动车配置数量的确定，即在保证一定覆盖率的前提下，如何合理配置路网中的浮动车数量.本文针对现有浮动车覆盖率模型的局限性，从覆盖率的产生机理入手，以路段为研究对象，研究路段属性对单位时间内浮动车通过该路段次数的影响，建立基于路段属性变量的浮动车覆盖率模型，并采用极大似然估计法求解.最后结合南京市的浮动车数据进行实例分析，验证了方法的可行性和有效性，可以为浮动车配置计划的确定提供参考依据.

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基于实际驾驶条件的车辆动态跟驰模型研究

GUNAWAN Fergyanto E

2012, 12(2): 67-75.

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本文分析了交通微观动态性和传统GHR模型、考虑延误的最优速度模型和智能驾驶员模型的动态特性。传统GHR模型区别于其它两个模型的根本特征在于其仅描述车辆跟驰状态的关系，而其余两个模型则可较好地反映具有很强相互作用时车辆间关系，如自由流和车辆从初始状态开始加速的阶段。结果表明：(1) 最优速度模型和智能驾驶员模型较传统GHR模型具有更好的完整性；(2) 现有的最优速度模型可能产生不符合实际的车辆相互作用；(3) 考虑实际延误的最优速度模型可产生稳定的车辆间相互作用；(4) 智能驾驶员模型还需进一步改进，尤其是应考虑驾驶员延误这一微观交通仿真中的重要因素；(5) 这三个模型可产生相似的动态特性。

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基于走行时间鲁棒可靠性的随机交通均衡问题

孙华, 高自友

2012, 12(2): 76-84.

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在基于走行时间可靠性的交通均衡问题中，普遍存在假设是引起走行时间变异的OD (OriginDestination)需求或路段通行能力的概率分布是精确已知的。然而，现实中这些概率分布很难精确获得.本文放松这个假设而仅要求知道OD需求的前m阶矩(这里m是和路段费用函数的形式相关的正整数)，通过运用最坏风险价值和最坏条件风险价值指标定义鲁棒分位走行时间和鲁棒超过期望走行时间，并证明在一般分布下两种出行时间是等价的.基于此定义，通过整合出行者的感知误差，提出了鲁棒分位随机用户均衡(鲁棒超过期望随机交通均衡)模型，模型被表示为一个变分不等式，并证明了解的存在性，然后运用一种启发式算法求解该模型.数值算例显现了模型在应用上的特性及算法上的有效性.

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相对阻抗Logit路径选择模型的推导、应用及验证

赖信君, 余志, 李军

2012, 12(2): 85-90.

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提出了一种基于相对阻抗的改进Logit模型，将判断误差的方差修正为与阻抗相关，克服了传统模型因同一分布而导致的等方差问题，并推导出基于相对阻抗的Logit模型的概率计算公式.给出了相对效用的概念在常见改进Logit独立相关性缺陷的模型中的应用.计算实例表明,改进后的模型均能有效解决“长短路”问题，且物理意义明确、计算简单，具有良好的鲁棒性.

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自行车微观行为的心理生理力模型

梁肖, 毛保华, 许奇

2012, 12(2): 91-97.

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自行车微观行为动力学建模的关键是如何描述自行车横向和纵向的运动关系.本文将自行车交通系统视作具有自主性的多粒子系统，提出了由心理生理力模型和轨迹选择模型构成的、描述自行车微观行为动力学特性的多主体模型.心理生理力模型为连续力模型，自行车/骑行者个体被视作是受心理力和生理力作用的、服从牛顿力学的基本粒子.在轨迹选择模型中，通过在行为模型层面引入个体运动的轨迹选择行为，预定义个体面对不同交通状况时的行为库，描述组成自行车群体中的个体独立思考和对周围环境变化做出反应的能力.通过设计计算机模拟实验并收集数据，对模型进行有效性验证.模拟结果表明：模拟得到的自行车交通流的密度—速度关系与实测数据具有良好的一致性，认为本文提出的自行车微观行为动力学模型具有交通上的合理性.

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基于直达列车供应的生产企业原材料库存仿真优化

贺国先, 傅忠宁

2012, 12(2): 98-104.

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基于铁路装车地直达列车的大宗原材料供应方式，研究生产企业库存优化问题.结合企业特定产品日销量的概率分布、产量盈亏平衡点、流水线设计能力等确定库存的随机输出量，依据装车地直达列车运行图的列车到达时刻及卸货量作为库存的输入量及输入时点.采用基于时间步长法的系统仿真方法获得原材料采购环节的库存优化策略，综合原材料库存持有成本、批量折扣成本、订货固定成本，以及缺货成本建立仿真模型.利用MATLAB编程获得特定算例的仿真最优解，模拟结果表明，订货量、直达列车发车间隔是左右库存仿真映像优化水平的核心要素.

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客运专线车站到发线运用优化方法

王保山, 侯立新, 刘海东

2012, 12(2): 105-110.

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车站的拓扑结构限定了作业线的用途，依据车站的接发车作业要求，分类使用作业线可以有效地减少作业干扰，提高车站作业效率.根据车站的拓扑结构和接发车任务，把到发线的优化目标分解为满足到发线运用规则、利于乘降作业、设备均衡使用等目标，并建立了优化模型.运用遗传算法对模型求解.提出了诱导变异的概念，通过诱导变异避免变异产生病态个体，保证群体的健康.最后通过实例验证了模型和算法的合理性.结果表明，在能力允许的条件下，算法的效率较高并能够取得较优解，满足客运专线车站作业的要求.

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基于技术站中转作业的动态空箱调运模型与算法

段刚, 李引珍, 田丽娜, 何瑞春, 陈志忠, 陈晓雷

2012, 12(2): 111-118.

摘要 ( )

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对一般集装箱办理站，其空箱调运往往需要经过前方技术站进行中转作业才能完成，由此会产生一定的时间和费用消耗.以降低空箱调运成本为出发点，在计划期内建立了动态集装箱空箱调运模型.模型以空箱调运过程中所产生的车辆租用费用、技术站车辆编解服务费以及积压库存费用或延误损失费用之和最小为目标，在满足空箱需求与供应能力基础上，考虑了技术站中转作业和运输走行时间对空箱需求站时间窗的影响，以及车站作业能力的限制.设计了混合遗传模拟退火算法求解实例表明,该模型和算法可以有效地优化动态空箱调运问题.

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基于异质结构的复杂交通网络拥塞分析

汪玲, 王剑

2012, 12(2): 119-125.

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网络异质性与网络结构有着直接的关联，是分析交通拥塞不可忽略的因素.本文研究网络异质性与网络规模的关系，并分析网络异质性指标对交通拥塞的影响.为此，给出网络异质性指标的定义，并建立基于异质结构的交通流模型.结果表明，网络异质性随着网络规模的增加而减小.当网络规模一定且在异质性小于临界值时，拥塞随着网络异质性的变大而增加.进一步研究发现，在异质性到达临界值时，路段平均输出车辆数最小而网络中的累积车辆到达最大，此时拥塞最为严峻.因此，具有小于和高于异质性指标临界值的网络具有更好的抗拥塞能力，调节网络的异质性指标可以改善交通网络的拥堵.

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通勤者出行时间与出行方式选择行为研究

诸葛承祥, 邵春福, 李霞, 孟梦

2012, 12(2): 126-131.

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在分析通勤者出行时间与出行方式选择特征的基础上，建立出行时间—出行方式与出行方式—出行时间两个方向的Nested Logit模型.利用北京市第三次居民出行调查数据，借助BIOGEME软件对两个模型进行估计.首先通过包容系数对Nested Logit模型的结构关系进行辨识，结果显示,出行时间—出行方式选择模型比出行方式—出行时间选择模型合理，表明通勤者在选择出行时间后，在其约束下考虑合适的出行方式；在此基础上，对出行时间—出行方式选择模型的参数进行标定并分析标定结果，进一步揭示通勤者出行时间与出行方式的选择特征，从而为制定高峰时期相关管理政策提供理论依据.

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城市交通出行方式选择的随机弹性分析

张蕊, 杨静, 雷熙文

2012, 12(2): 132-136.

摘要 ( )

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影响城市交通出行方式选择的因素有很多，本文致力于分析具有随机特性的因素对出行方式选择的影响程度，即随机弹性.使用具有较好收敛性的集计交通战略STM模型作为分析出行方式选择的工具，并根据对道路实测数据的统计分析，验证了作为影响出行方式选择的重要因素——小汽车出行速度为随机变量并服从k阶爱尔朗分布.根据经济学的随机弹性理论，推导出小汽车出行速度对出行方式选择的随机弹性计算模型，利用北京市的实际数据验证了模型的有效性.并得出结论：交通政策指标（影响因素）的可靠度越高，政策目标对政策指标的弹性值越稳定、集中，即政策目标达到的可靠度越高，随机弹性分析模型可作为一种交通政策量化分析的工具.

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基于Rank Logit模型对城际交通分担率的计算方法研究

王孝之, 赵胜川, 闫祯祯

2012, 12(2): 137-143.

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城际交通对城市经济发展有显著作用，同样也是交通规划领域一个重要课题.随着高铁的快速发展，城际交通分担率也随之有相应变化.计算分担率的方法很多，其中Rank Logit模型能够充分利用SP调查中乘客对交通工具选择的排序数据，可以获得比其他非集计模型更高精度的特点.本文采集891份有效SP数据并建立Rank Logit模型，对广州—武汉的城际交通分担率展开研究以验证该模型的优点.模型结果从评价指标、参数实际意义和乘客时间价值等方面对比Rank Logit模型和Multinomial Logit模型，证明RL模型拥有更高的模型精度和可靠性.在此基础上本文进一步对武广通道上政策性调整进行了6组敏感性分析，为政府进行交通规划、交通运输政策的制订及修改等提供决策依据，也为铁道部、航空公司等运营部门制定策略提供了理论参考.

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常规公交微观区间运行时间可靠性评价模型研究

宋晓梅, 于雷

2012, 12(2): 144-149.

摘要 ( )

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研究常规公交微观区间运行时间可靠性,有助于从微观层面深入分析常规公交在各区间的运行状态稳定性，查找运行的薄弱段以提高公交服务水平.本文从研究常规公交微观区间运行时间的拟合分布入手，采用正态分布、对数正态分布、伽玛分布和威布尔分布，分别对不同性质城市道路微观区间单位距离运行时间进行分布拟合，样本分析结果表明，对数正态分布是最优拟合分布.根据分位数法确定了不同公交服务水平对应的微观区间单位距离运行时间阈值，在此基础上建立了基于可接受公交服务水平的常规公交微观区间运行时间可靠性模型，并对337路公交实测数据进行实例分析.

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基于实时密度的入口匝道控制算法研究

高万宝, 吴坚, 邹娇

2012, 12(2): 150-155.

摘要 ( )

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随着城市汽车保有量的不断增加，交通拥堵日益频繁；匝道控制是通过调节入口匝道车辆数，来缓解快速路匝道交汇处拥堵的有效方法.本文同时考虑快速路和入口匝道上的实时密度设计了匝道控制优化算法，该算法旨在控制快速路密度接近其最优值，同时减少匝道上的排队数；通过PARAMICS仿真软件对算法进行验证，并与ALINEA、DemandCapacity算法进行了比较，仿真模拟统计了快速路交通流密度、匝道排队数、总车辆行程时间以及下游流量数据.分析结果显示，实时密度控制算法是有效的，能够维持干线最大流量，保持路网交通条件的动态平衡，并且尽可能地减少排队长度.

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差分进化细菌觅食算法求解公交车调度问题

刘芹

2012, 12(2): 156-161.

摘要 ( )

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为了提高公交车辆优化调度方案的有效性，考虑公交车辆平均客运量，最大、最小发车间隔等约束, 建立了以企业收益和乘客利益最大为目标的公交车辆调度模型.针对公交车调度强NP组合优化的特点，提出了一种基于差分进化细菌觅食优化算法求其有效近似解.传统细菌觅食算法优化过程速度较慢，利用差分进化方法对趋化过程中的细菌位置进行修正，增加收敛的精度.最后，结合某公交线路的数据，编程进行计算与仿真，结果表明，利用该模型及其算法能够快速得到公交发车间隔的满意解.

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城市道路施工期间道路交通组织研究

宋丽英, 张文义

2012, 12(2): 162-167.

摘要 ( )

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考虑到城市道路施工造成的车道临时封闭措施对路网交通流运行的影响，本文给出了问题的对应模型，提出了一种融入微观交通仿真的遗传算法来优化车道封闭方案，以使得车道封闭对周边道路交通的影响降至最低.其中，微观交通仿真技术旨在更为合理地评价封闭方案种群中个体的适应度.为进一步增强寻优能力、提高计算效率，本文对遗传算法进行了改进，并结合一个示例路网对算法及其改进策略进行了数值模拟.模拟结果表明，本文所提遗传算法能进一步提高最优方案质量、且节约计算时间.

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乘客有序和无序上车行为的模拟和比较研究

丁建勋, 杨茜, 黄海军

2012, 12(2): 168-173.

摘要 ( )

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受停靠站特性、乘客上车行为及其分布特征等因素的影响，公共交通系统运行过程中容易产生集簇等复杂现象.本文细致考虑了停靠站在线路上和乘客在停靠站的分布情况，通过刻画乘客有序和无序的上车行为，构建了一个新的公交运输系统元胞自动机模型.数值模拟结果与解析结果高度吻合，清晰地刻画了车辆在公交线路上的时空分布，再现了公交运行中的堵塞和集簇现象，定量地评价了停靠站分布、乘客分布、不同上车模式对车辆平均速度的影响.本研究有助于进一步认识不同上车模式下集簇现象的形成机理，对规范上车行为和优化停靠站设计具有指导意义.

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半刚性基层沥青路面反射裂缝扩展及寿命研究

王宏畅

2012, 12(2): 174-180.

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基于半刚性基层沥青路面反射裂缝严重性，应用断裂力学理论及有限元软件ABAQUS，建立20结点等参有限元模型，数值模拟沥青路面反射裂缝的扩展，并应用Paris公式预估其疲劳扩展寿命，分析探讨反射裂缝扩展过程中应力强度因子K2 的变化规律及路面结构参数对其扩展寿命的影响.计算表明：(1)沥青面层反射裂缝的扩展只考虑偏荷载作用，K2 随着裂缝的扩展不断增大，初期扩展速度较慢，后期扩展速度急剧增加，直至破坏.(2)路面结构参数中，面层厚度、基层模量、底基层厚度、底基层模量和土基模量的增加对面层反射裂缝疲劳扩展寿命有利，而面层模量和基层厚度的增加则不利于面层反射裂缝的疲劳扩展.

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第16届亚运会交通需求特性及对策

甘勇华, 林圣康

2012, 12(2): 181-186.

摘要 ( )

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第16届亚运会是亚运史上竞赛项目、参会人数、场馆数量最多的一届，带来了大量突发、集中且具有冲击性的交通需求，在城市日常交通趋于饱和的情况下，亚运交通与日常交通存在资源博弈现象.针对广州市日常交通出行需求和交通运作状况，从客流规模、服务对象、规格要求、时间分布和空间分布等方面系统地分析了亚运交通需求特性，并集约、高效地采取了“集中交通资源保障亚运交通服务质量和降低交通干扰体现亚运交通和谐”两个方面的交通组织对策，确保了亚运会的交通安全顺畅、高效有序，为城市开展大型活动的交通运行保障工作提供了借鉴.

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北京市轨道交通换乘客流信息检测与管理

孙宇星, 关伟, 邹迎, 葛昱, 孙越

2012, 12(2): 187-193.

摘要 ( )

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随着轨道交通线路的建设，线路已逐渐成网，轨道交通换乘站也越来越多，作为客流内部集散的重要节点，如何保证其安全有序的运行是摆在运营管理人员面前一道严峻的课题.本文以先进的客流检测系统为基础，在深入了解和掌握轨道交通运营、管理、监控等需求的前提下，集成数据传输、统计分析、信息发布与应急管理等功能为一体，提出了轨道交通换乘客流检测与信息管理的系统解决方案，并成功应用在西单交通换乘枢纽.结果表明，该解决方案能够在一定程度上检测、预判和处理客流拥堵等应急事件，取得了良好的效果.

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北京市城市轨道交通资产管理问题及对策研究

李永亮, 王耀

2012, 12(2): 194-197.

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城市轨道交通资产管理是一个系统工程，管理环节多，牵涉到设施设备数量庞大，各个环节需要有规范的管理对策和方法，以便减少资产流失，实现资产高效利用.从北京市轨道交通现状看来，由于还未形成相应的系统的、专门的管理办法，相关单位职能及管理流程缺乏明确规范,造成资产入账上报时间跨度大，资产变更、改造和报废管理缺乏相应的基础数据，给资产管理带来了难度.本文在分析城市轨道交通资产管理过程的基础上，阐述了当前我国城市轨道交通资产管理存在的问题及原因，进而从制度性保障机制、监督审核机制、资产动态管理等3个方面提出了政策建议.

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