出租车行业的社会福利主要由出租车剩余价值与乘客剩余价值构成，为了量化打车软件这一新型电召服务模式对社会福利的影响，本文采用柯布—道格拉斯函数为出租车实载里程表达形式，得到出租车出行需求函数，然后考虑打车软件使用率对空驶里程的影响，最终构建出租车与乘客的剩余价值模型.通过成都某区域实例数据得出，当打车软件的使用率从0变化到100%，出租车剩余价值增加23%，乘客剩余价值减小6.4%，社会总福利减小3%.计算结果表明，该模型具有可行性与有效性，可为行业规划与管理中对打车软件这类新型服务模式提供引导方式，对出租车的价格调整等提供决策依据.
家庭内部的交互制约机制是解读个体活动—出行决策行为的重要视角.本文关注城市家庭多个成员间活动出行的互动关系，引入时间地理学制约观，认为家庭活动决策是“多人、多活动”交互制约下的决策行为，提出个人“活动制约度”和家庭“活动制约位”概念来描述家庭活动决策，并基于出行日志构建结构方程模型，侧重分析家庭成员间活动出行互动机理.结果表明，成员间的交互制约不仅影响个体活动出行选择，还会在个体之间相互传递并扩散到家庭活动模式上.家庭内部通过替代、互助等协作形式动态地平衡成员间的制约程度，最终确定出总体制约度最小的家庭活动出行模式.
为研究高速铁路旅客乘车行为选择机理，以非集计离散选择模型理论为依据，分析旅客乘车选择的影响因素，结合2013 年京沪高速铁路旅客出行RP调查数据，以G类高速列车和D类高速列车作为旅客乘车方式选择肢，设置影响旅客乘车选择的特性变量，即旅客主体特性、出行特性、列车服务特性及相应的取值方法，建立旅客乘车方案选择MNL模型.运用SPSS对模型参数进行标定，结果表明，公费出行、月收入较高及出差的旅客偏好选择G类高速列车；自费出行、月收入较低及旅游探亲的旅客偏好选择D类高速列车.上述结论与调查结果基本一致，命中率等参数的计算亦验证了模型的有效性.
考虑到私人运营商追求运营利润最大和政府追求社会总成本最小的特性，本文构建了三层Stackelberg 博弈模型，研究当政府拥有所有的停车位时，私人运营商追求运营利润最大和政府以社会总成本最小为目标的停车位分配策略和停车费定价问题.在模型中，首先，政府决定转让多少个停车位的经营权给私人运营商，接着，根据停车位数量具体的分配情况，政府和私人运营商共同决定停车收费的价格，最后，出行者参考制定的停车位的收费价格来选择自己的出行方式和出行路径.数值算例对不同的交通管理策略进行了比较分析.
针对一元解析法和多元最优化方法用于组团城市换乘枢纽选址时，结果可能集中个别组团的问题，以路网总成本最小、组团间联系强度最大为上层模型，以用户均衡交通量分配模型为下层模型，构建了组团城市换乘枢纽的双层规划选址模型，设计了求解该模型的遗传算法.算例表明，用于4 个组团、20 个节点的组团城市换乘枢纽选址时，在每个组团最多只布设1 个换乘枢纽的约束下，遗传算法比SAB算法收敛速度快50 s，稳定性高9%，验证了该模型在描述问题时的正确性及求解问题的优越性.
为探究贴现因子对民航协同运输利润分配的影响，得出更合理的利润分配方案，构建考虑贴现因子的讨价还价模型，采用逆推归纳法分类讨论贴现因子不同取值范围下的协同运输利润最优分配方案，并对方案的可行性进行模拟验证.研究结果表明，贴现因子对利润分配与合作稳定性有明显的影响；当航空公司贴现因子不相等时，为实现 “双赢”，贴现因子较大的一方应“礼让”博弈第一阶段的出价权，同时贴现因子较小一方的贴现因子变化对利润分配比例变化具有更大的灵敏度；当贴现因子相等时，参与博弈的航空公司应在一定的取值范围内出价以确保合作的稳定性.
现有轨道客流直接估计模型中，对于用地的描述多基于人口、岗位分布、用地面积等概略数据，未能准确反映用地开发的多样性和复杂性，难以揭示用地混合开发对于居民出行的作用机理.本文采用北京市电子地图中的兴趣点（POI）数据表示用地信息，结合轨道站点多层次吸引范围划分，实现了轨道站点吸引范围内各类用地比例的精细化描述.通过将精细化用地信息与轨道站点乘降客流量进行回归分析，总结了用地、交通、区位因素对于轨道站点乘降客流的影响机理，建立了基于精细化用地的轨道站点客流估计模型.验证结果显示，模型对于本文所研究典型站点的预测精度达到预期，反映了用地与轨道客流之间的强相关性.
客运专线与平行既有线的合理分工及使用，对方便各类旅客出行和增加铁路运营效益有着直接的影响.本文综合分析了影响客运专线与既有线分工的社会因素和经济因素；基于福利经济学原理，论证了客运专线与既有线的合理分工应是一种帕累托的改进过程，合理方案应是实现帕累托最优状态.藉此，提出了兼顾效率与公平的合理分工基本原则.依据分工原则，运用定量优化理论建立了铁路运输收益和旅客收益最大化优化数学模型，并从优选思想与启发算法相结合的角度，提出相应的求解方法.
针对城市交通行人安全问题，本文提出了一种基于激光与视频数据融合的行人检测方法.通过激光与视频数据空间和时间上的融合，将激光数据映射到图像坐标；在激光聚类过程中，采用K-means 聚类算法对激光云点进行聚类分析，然后运用行人宽度模型提取候选行人区域；在基于图像的行人检测过程中，选取头肩、躯干以及腿部人体特征部位，采用Haar-like 特征集和Boosting 算法进行训练，得到部位检测器；最后，基于贝叶斯决策的组合策略对候选行人区域进行有效判定.实验结果表明，本文所述算法有较好的检测精度和实时性能.
鉴于目前行人元胞自动机仿真研究中对于吸引型异常事件情况下模型的缺失，本文提出了一种特殊的考虑吸引型异常事件的行人元胞自动机模型.当异常事件发生后，模型将行人分为漠视、驻足、围观和围观离开四种类型.漠视类型指对异常事件毫无兴趣，不受异常事件影响的行人，其动力特性与行人在正常情况下的动力特性一致；驻足类型指对异常事件较有兴趣，驻足观看的行人，其动力特性由能使行人在原地停留的驻足效用值决定；围观类型指对异常事件极有兴趣，向异常事件中心靠近围观的行人，其动力特性由围观效用决定；围观离开类型指对异常事件失去兴趣，从围观人群离开的行人，其动力特性由围观离开效用决定.仿真效果显示，该模型基本可反映行人聚集围观的表征和内部特性.
针对短时交通流所存在的不确定性即模糊性与随机性特点和准周期规律，提出基于灰色关联分析和少数据云推理的短时交通流预测模型.首先，针对短时交通流的准周期规律，运用灰色关联分析提取不同日期相同时段历史序列中最相似序列；其次，提出少数据逆向云算法，建立交通流序列一维云推理机制；最后综合利用历史云及当前云生成预测云，用于短时交通流实时预测.实例分析表明，预测精度良好，能够有效实现短时交通流的实时预测.该模型解决了少数据条件下正向云参数确定问题，降低了数据处理工作量，开拓了云模型在短时交通流中的应用.
为了提高绿闪信号作用下交叉口的交通安全，基于进口道机动车微观行驶特性开展了两难区研究.在绘制机动车停车及通过行为曲线的基础上，获取了两难区的临界位置，界定了两难区的分布范围，求解了机动车陷入两难区的概率，剖析了道路限速及绿闪时长与两难区分布之间的关系.最后通过具体实例表明，在道路限速为50 km/h 的情况下，两难区分布在离停止线48 m左右的位置；现有2.56 s 的绿闪时长能够保证机动车不会陷入两难区的最大行驶速度为56 km/h.两难区的研究成果有助于合理设计绿闪时长和道路限速，从而消除两难区的负面影响，为交通控制与管理提供理论支撑.
我国高速公路电子不停车收费系统联网建设即将实现全国联网，如此大规模的系统互联为高速公路的运行管理带来了新的契机.既提供了一种可靠的交通运行状态信息获取方式，也构建了一个具有相当覆盖范围的车路交互平台，从而实现路网的协同管控与出行服务水平的提升.基于此，首先给出路网可观性、可控性的概念模型；其次根据 DSRC设备双向交互的特点，提出面向路网可观性与可控性双目标优化模型，基于路网旅行时间测量误差最小化为目标的路网可观性评估模型及基于路网系统旅行时间最小化为目标的路网可控制性评估模型，最后，通过数值算例对模型进行了验证.结果表明，提出的模型是可行的、有效的.
为了分析道路类型条件对驾驶人眼动行为的影响，分别在城市道路、城乡结合道路及山区公路上开展试验，利用EyeLink Ⅱ型眼动仪对20 名驾驶人的眼动行为进行测试和记录，分析不同道路环境中驾驶人的注视区域、注视目标及注视时长等特征.结果表明，驾驶人根据道路环境的变化调整其视觉搜索行为，在交通环境相对简单的道路上，驾驶人注视较远且平均注视时间较短，而在交通环境复杂多变的道路上，驾驶人注视较近且平均注视时间较长.研究结果为深入研究驾驶人的视觉行为规律、提高驾驶人行车安全性奠定了试验基础.
大型车辆由于其具有重心位置较高、质量较大且轮距相对较窄等特点，比其他车辆更易发生侧翻事故.本文通过建立大型车辆三自由度动力学模型，采用LTR侧翻评价指标，对侧翻状态进行预测.进而基于模型预测控制（Model Prodictive Control，MPC）方法建立车辆防侧翻控制系统的状态空间方程，并以侧偏角和横摆角速度作为状态变量，通过差速制动方式对车辆施加横摆力矩以保持行车稳定性.通过Trucksim 与MATLAB/ Simulink 联合仿真实验，对该控制算法在典型工况下进行验证.结果表明，防侧翻控制系统能有效抑制车辆发生侧翻，保障行车安全，且侧翻控制的实时性和有效性满足要求.
针对以直行车流为主要流向，实行两相位控制的城市干线，基于经典的MAXBAND 模型，建立了干线分子区协调控制模型.该模型自动将干线分为若干具有3–6个交叉口的控制子区，每个子区追求最大化绿波带宽，不同子区协调方向的直行车辆享有尽可能均等的绿波通行时间.采用遗传算法求解模型，求解结果显示，分段点一般为周期相对较大或间距较大的交叉口.通过与Synchro 优化方案相比，本文模型优化的方案可以使子区的平均带宽有效率提高27.8%.利用CORSIM对分别采用本文模型和Synchro 划分的 6 种配时方案进行仿真，结果表明，与后者优化的方案相比，本文模型优化的方案具有更优的干线平均延误、平均车速、停车率等性能指标.
应急条件下疏散需求呈现短时爆发性特点，为提高网络优化模型在应急疏散状态下的适用性，本文提出了网络过饱和度概念，并结合疏散交通组织策略建立过饱和控制的疏散网络双层优化模型.上层模型从疏散组织者的角度出发最小化疏散网络过饱和度，下层模型以Wardrop 用户平衡准则模拟疏散参与者的疏散路径选择行为.采用禁忌搜索算法求解所建模型，并以Sioux Falls 网络为平台验证其有效性.实验结果表明，在应急交通疏散状态下，基于过饱和控制的疏散网络优化模型能够实现疏散网络通行能力的最大化利用和应急交通组织策略的最优化配置，具有较强的适用性.
城市圈城际铁路是中国铁路未来发展的重点之一.在城际铁路间换乘所需换乘等待时间的长短是影响乘客满意度的重要因素.因此，在编制城际铁路列车运行图的过程中，应设法减少乘客的换乘等待时间并尽量不使乘客错过换乘.本文对具体换乘过程进行分类并详细分析，提出列车延迟时间和乘客换乘走行时间的概率分布，并据此计算乘客换乘等待时间.在周期事件规划问题（PESP）相关理论的基础上，本文提出基于换乘最优的城际铁路周期运行图编制模型，并以某城市圈的城际铁路网为例，验证该模型的可行性.结果表明，根据该模型编制的列车运行图可以显著地减少乘客换乘等待时间，从而提高乘客满意度.
面向地铁运营状态的动态性、不确定性及多因素动态关联性，采用路网运营仿真技术，基于路网客流分布状态变化，从网络整体角度研究地铁运营协调性的定量分析方法.将运营协调决策问题分成资源配置、服务设计、客流控制三个层次，提出利用运能需求匹配度，将系统不同层次的协调性进行关联分析的思想.从运输单元运能需求匹配度的均衡性和换乘服务效能两个方面构建网络运营协调性分析指标，给出基于分布熵的协调性指数计算方法.构建地铁路网运营中观仿真模型，给出面向协调性研究的路网仿真实验流程.最后，以北京地铁为例，进行案例研究，利用路网客流分布仿真实验数据分析两条线路的运营协调性，给出优化后的列车开行间隔.
为了确定内河多桥水域的航道通过能力，提出多桥航道的交通流仿真模型.以长江武汉段的多桥航道为研究对象，收集大量的船舶交通流历史数据，用统计的方法分析这些数据获得交通流特征，提出基于蒙特卡罗方法的船舶生成模型、队列模型、航路模型和船舶运动模型等；开发仿真系统并对模型进行验证；通过仿真实验确定多桥水域的航道通过能力.仿真结果表明，所提出的内河多桥航道交通流仿真模型是可行和有效的；在目前的通航条件下，长江武汉段多桥水域的航道通过能力与实际的交通流量相比显得非常富余；在安全航速范围内，通过整体提高船舶的航行速度可以显著提高航道的通过能力；航道水深的变化对上行和下行航道通过能力的影响具有明显的差异.
路段多步行程时间预测数据是动态交通诱导系统的重要参数，但已有研究成果，大多集中于一步预测，且存在适应性不强、计算量大、基础数据需求多等不足.应用谱分析及Karhunen-Loeve（K-L）变换对历史及当前检测行程时间序列进行分解与重构，重构时以历史序列与当前检测序列的欧式距离作为相似性度量指标，优化重构时的特征向量系数，使与当前检测序列相似度高的历史序列信息在重构中占据主要地位，通过重构，实现对后续若干时段的行程时间的预测，实测数据检验显示该方法可实现多步预测，预测精度良好，较以往方法有所提高，且历史数据需求量小，计算量小.
本文将轨道交通旅客换乘网络应用于描述高峰时段的公交换乘网络，并采用基于有效频率的策略均衡客流分配方法对公交用户出行选择行为进行均衡分析；综合考虑乘客和公交公司两方面的利益，建立公交线网规划的双层规划模型；提出求解模型的模拟退火算法，设计了删除线路、生成线路、替换线路、延伸线路、缩短线路、拼接线路和拆分线路等7 种线路调整及频率调整进行邻域搜索.算例分析表明，该模型与算法具有良好的优化效果.
本文提出了一个考虑车速限制的双目标连续交通网络设计问题，旨在通过合理的路段拓展与限速策略提高网络交通运行效率和减少交通系统的环境污染.构建了一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题.其中，上层问题从交通管理者的角度出发，以系统总阻抗与总投资额之和最小及网络总的车辆尾气排放最小为目标，制定最优的网络设计方案和不同时段最优的限速方案；下层问题基于用户平衡准则，描述不同时段出行者的路径选择行为.设计了基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解，并采用数值算例验证了提出的模型与算法的有效性.
在对具有区间性质的铁路应急需求点分析的基础上，针对铁路应急服务设施备选点未知且需建数目给定的选址问题，对传统单阶段选址模型进行改进，提出了综合考虑应急服务公平性及响应时效性的双阶段组合选址模型，并结合实例，验证了模型及算法的有效性.针对备选点未知且需建数目给定情况下的铁路应急服务设施双阶段组合选址问题所得的选址方案，应急服务半径降低了21.7%，应急服务水平差异性减少了 35.8%，提高了整个系统的应急服务水平.本文提出的双阶段组合选址模型既适用于局部范围的应急服务设施选址也适用于全国范围的铁路应急服务设施选址，适用于备选点未知且给定建设数目的应急设施选址也适用于存在多个备选方案多目标布局优化的应急设施选址问题.
针对不同线路的车辆加气需求在时间和空间上的不平衡性，将加气站抽象为多服务台排队系统，综合考虑车辆行驶、排队加气、加气站的位置对公交运营的影响等现实因素，以加气站的建设费用最小为第一目标，以极小化所有公交车的加气成本为第二目标，建立一种多目标公交加气站选址模型.根据问题特征，利用约束法，将之转化为单目标问题，设计求解该问题的遗传算法，定义解的编码方案、适应度函数、产生初始种群的启发式算法等.最后，结合一个算例，计算最佳的公交加气选址方案，分析加气站的能力对其布局的影响程度，从而验证模型和算法的有效性.
为定量化大型公建机动车出入口交通影响范围，假设出入口右转交通冲突区为其下游功能区，分析出入口下游功能区面积的交通影响特征.进而以交通冲突时后随右转车位置为右转冲突分布点，给出基于摄影测量法的出入口右转冲突分布点实际坐标公式，以测量右转冲突区域.然后通过右转冲突坐标点曲线拟合，界定右转冲突区端点，从而确定出入口下游功能区面积模型.最后以某大型公建机动车出入口为例，进行成果试算及仿真验证.验证结果表明，出入口下游功能区内城市道路交通延误较大，且延误数值存在先急剧增大后缓慢减小的变化态势，吻合了右转冲突区域的形状和面积特征.因而基于右转冲突区域形状的出入口功能区面积模型可界定大型公建出入口影响范围，有助于城市道路微观交通组织优化.
信号交叉口的交通流由于受到不利天气的影响呈现不同特征，根据不同级别不利天气设置有针对性的信号控制方案，是减少天气对交通运行影响的重要途径.本文选取北京市不同规模、不同类型的信号交叉口为观测对象，以视频采集方式获取了2012 年 4 月–2013 年2 月期间不同类型和强度的不利天气条件下交叉口交通流数据，通过显著性差异分析、回归拟合的方法，分析了交叉口直行车道饱和车头时距、饱和流率及起动损失时间等特征参数的变化，构建了信号交叉口特征参数的影响模型，量化了降雨、降雪天气对交叉口交通流的影响.最后，基于不利天气对交通流特征参数的折减程度，将不同类别的不利天气统一划分为四级，并明确了各级不利天气对应的饱和流率折减范围，为制定天气响应型的交通控制方案提供了重要的参数基础.
本文以苏州公共自行车为研究对象，利用刷卡数据及问卷调查数据分析公共自行车作为地铁接驳手段的使用特性.研究发现，地铁型站点公共自行车的用车时长较短且较为离散，与其他类型站点有显著差异.在接驳地铁的出行者中，公共自行车经常使用者的平均学历较高，也非低收入人群.利用离散选择模型分析地铁接驳方式选择行为可知，接驳方式使用时间是最重要的影响因素，年龄、职业和出行目的等对公共自行车的选择均有显著影响.研究还发现，经常使用公共自行车的出行者在接驳地铁时同样也倾向于选择公共自行车，而不使用者则倾向于选择步行或公交车.
气象数据是驼峰峰高设计的重要资料，驼峰设计规范使用月均数据作为驼峰设计计算温度、风速的依据.本文采用日均数据对全路49 个主要编组站驼峰设计计算温度、风速分析发现，日均数据下南、北方地区驼峰设计计算温度分别较月均数据低 1.34 ℃、0.94 ℃，计算风速分别较月均数据高1.29 m/s、1.15 m/s，增幅达30%以上.本文从理论上分析了差异产生的原因，并以三间房编组站为例进行了实证.进一步从置信概率的角度分析了全路主要编组站不同数据精度下驼峰设计计算温度、风速，基于日均数据的驼峰设计温度、风速与预期差值最大仅1.83%，基于月均数据的风速与预期差值最小达 18.74%.在此基础上，研究了不同数据精度对峰高设计的影响，揭示出采用月均数据存在峰高设计偏低的问题，并提出至少采用日均数据的驼峰设计气象资料选用及设计规范修改建议.
候车时间是决定通勤出行中公交系统吸引力的关键因素之一，合理的划分通勤出行公交候车时间服务等级有助于提高公交服务质量.通过乘客访谈，掌握乘客候车过程中的心理变化历程，按照乘客心理变化特征将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四个服务等级，构建隶属度函数，并基于隶属度最大原则划分每一等级的候车时间区间；通过SP 调查，应用非集计理论建立不同候车服务等级下候车时间价值模型，基于乘客的支付意愿，利用候车时间价值度量乘客感知候车时间，研究在不同服务等级下乘客感知候车时间的差异及随收入和候车服务等级的变化规律.结果表明，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级服务水平乘客感知候车时间比Ⅰ级服务水平分别增加50%、近300%和540%；且在Ⅰ级和Ⅳ级服务水平下不同收入群体感知候车时间差异不明显；但Ⅱ级和Ⅲ级正好相反.从而为制定面向乘客的候车时间服务质量标准和优化运营调度方案、提高公交系统的吸引力提供科学依据.
在机动车油耗排放测算中，机动车比功率已经成为一个重要的参数.目前主要的油耗排放模型均采用比功率分布（VSP分布）结合油耗排放率的方法来进行微观油耗排放测算.为了将交通流状态与机动车油耗排放相结合，之前的研究已经对轻型车在城市道路上的行程速度与VSP分布之间的关系进行分析.本文将通过实例研究轻型车和重型车在高速公路上的VSP 分布特征.首先，采集轻型车和重型车在高速公路上实际运行的数据并以此建立轻型车和重型车的VSP分布；其次，对两种车型在高速公路上的VSP分布特征进行比较分析；最后，利用MOVES中提取到的油耗率，分析使用轻型车的VSP分布来进行重型车油耗测算所产生的误差.
近年来HOT车道（即高承载率车道拥挤收费方案）已成为美国重要的道路拥挤收费策略.为引鉴其实施经验和管理理论，首先介绍了HOT车道概念与特征，然后采用交通行为建模方法构建了HOT车道管理者与出行者互馈决策的双层规划模型.上层模型模拟管理者的定价策略；下层交通均衡模型模拟个体出行者根据收费水平和交通状态变化而调整出行选择的行为.根据实施方案和应用条件，设计算例分析评价18 种可能情形下HOT车道的拥挤管理效果.结果表明，较传统拥挤管理策略，HOT车道缓堵效果更高；同类出行者假设可能会低估HOT车道的缓堵效果；不同的政策目标下HOT车道的实施效果差异显著.
港口资源整合效果受到主客观多重因素影响，因此需将客观定量评价模型和主观定性评价模型相结合全面评价港口资源整合后效果.港口资源整合的目标在于优化资源配置效率，因此采用Malmquist 指数方法对整合前后港口及港口群沿时间轴纵向的资源配置效率改进情况进行量化评价.由于专家对指标体系权重偏好选择和得分评价之间存在一定的相关关系，因此探索采用属性论方法评价港口资源整合能力指标体系.由于两个模型在评价方法上存在着互补性，因此将二者评价结论相结合来分析港口资源整合效果的可靠度更高，并可反映资源整合过程中实际存在的瓶颈.
随着我国城市化和机动化进程的不断加快,在满足居民出行需求的同时，需要更加合理的出行结构来促进交通环境的改善.本文利用不同方法分析测算了城市交通碳排放现状，结合低碳目标的城市客运交通结构优化模型探讨了交通出行比例不变、交通出行比例优化和交通出行比例失衡三种发展情景.分析表明，不同情景下的城市交通碳排量的平均年增长率分别为13.1%、7.3%和15.3%.公共交通是交通结构优化的主要推动力，只有在公共交通分担率不断上升的同时，控制并降低小汽车交通出行比例，才能降低碳排放总量的增长速度.
为了减少双车道公路交通事故数量、提高运行效率，提出了双车道公路设置附加车道的理念，基于试验数据开展了双车道公路设置附加车道的交通量条件研究.通过双车道公路实车实验获得的基础数据，建立了双车道公路交通冲突时间与交通量、设计速度的关系模型.依据构建的模型，给出了对应不同设计速度的双车道公路设置附加车道的交通量条件.基于样本数据的研究结果表明：设计速度为80 km/h的双车道公路，单向交通量大于495 veh/h/ln 时，应设置附加车道；设计速度为60 km/h 的双车道公路，单向交通量大于454 veh/h/ln，应设置附加车道；设计速度为40 km/h 及以下的双车道公路，设置附加车道效益不明显，不建议设置.
