交通运输系统工程与信息

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考虑容量约束的铁路货运竞争性定价策略研究

张小强，张旭，彭燕

2017, 17(6): 1-6.

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在铁路传统货运市场营销中，针对定价问题的研究很少考虑铁路货运系统的容量约束，为了将铁路编组站和线路的容量约束与货运价格的制定进行综合优化，引入市场竞争因素，提出了一个以铁路运营企业总利润最大化为上层目标和货主广义费用最小化为下层目标的双层规划模型.在满足约束条件的前提下，该模型能够给出最优的定价策略和运量分配方案，使得铁路运营企业的总利润最大化.为了降低模型求解难度，运用原始—对偶方法将双层规划模型转化成单层整数线性规划模型，给出了精确的求解算法. 通过算例验证了该模型在我国铁路货运定价中的可行性.

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交通运输业能源消耗与经济增长关系及影响因素

张诗青，王建伟，郑文龙

2017, 17(6): 7-12.

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为协调交通运输业能源消耗与经济增长之间的矛盾，实现行业发展对能源消耗的依赖性逐步减弱，采用脱钩模型对两者之间脱钩关系进行定量分析.同时，引入Cobb- Douglas 生产函数对传统LMDI模型进行改进，考虑综合运输结构的影响，进而对影响脱钩关系的主要因素进行分析.以河北省为案例进行实证研究发现，大多数年份均呈现弱脱钩状态，但近几年脱钩关系有反弹趋势.交通运输业固定资产投资、综合运输结构是阻碍脱钩的主要因素，其中，公路运输在综合运输结构对脱钩关系的阻碍方面作用最大；而技术进步是促进脱钩的主要因素，其中，公路运输、铁路运输对脱钩关系起主要促进作用.

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公路城际出行链模式划分及其形成机制

戢晓峰，连晨希

2017, 17(6): 13-19.

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为划分公路城际出行链模式并分析其形成机制，本文考虑城市内部换乘过程，解析了公路旅客城际出行过程.利用昆明市1 757 份公路旅客出行调查问卷数据，提取了公路城际出行链结构特征.通过测算出行链结构值，提出了公路城际出行链模式的划分方法，将公路客运城际出行链模式划分为I、II、III 类并分别获取了其形成机制.结果表明：昆明市公路城际通道的平均运距为237.95 km，公共交通是公路城际出行过程中城市内部换乘的主要交通方式；昆明市公路城际出行链的3 类模式占比为13.9∶6.4∶4.7，整体结构较合理；其中，II 类出行链模式最能体现均衡、稳定的形成机制.对公路城际出行链的形成机制分析发现，收入因素是促使出行链结构合理化的重要动力；造成出行链结构不合理的重要因素是市内出行延误，而非城际通道出行过程.

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非完美信息下京津冀区域物流设施选址研究

董鹏，王喜富，员丽芬

2017, 17(6): 20-26.

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针对大规模物流设施选址问题，本文构建了非完美信息下设施可靠性选址的连续逼近模型.该模型不仅考虑了设施存在损坏的可能性，而且考虑了由于信息缺失顾客无法获得设施状态且存在返回出发地的行为.由于该模型的结果无法直接确定设施选址点，因此采用Disk 算法对该模型的结果进行离散化，获得物流设施选址方案.以京津冀区域物流设施选址为例，验证了该模型有效性并对设施布局特性进行了分析.最后，通过灵敏度分析探讨了不同参数对京津冀区域物流设施选址的影响.

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海上通道关键节点安全保障效率及应急效率评价研究

高天航，吕靖

2017, 17(6): 27-32.

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为了能够全面系统地评价海上通道关键节点的安全保障效率及应急效率，在两阶段DEA模型的基础上，考虑负投入产出变量、决策者对于2 种不同效率的偏好差异及效率分解，构建了海上通道关键节点安全保障效率与应急效率评价模型，并将其应用到16 个海上通道关键节点的安全保障效率及应急效率评价中.研究结果显示，龙目海峡和霍尔木兹海峡的效率始终是非有效的，且随着α值的增加，曼德海峡、苏伊士运河和望加锡海峡也会转变成非有效单元.除此之外，朝鲜海峡，霍尔木兹海峡和英吉利海峡3 个关键节点的子系统效率值波动不明显，安全保障系统占据主体，而马六甲海峡和龙目海峡2个单元的子系统效率值存在部分不规律的变化.

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机器学习—动力学耦合车辆跟驰模型

丁点点，孙磊，陈松

2017, 17(6): 33-39.

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目前，跟驰模型的建立主要基于动力学方法和机器学习算法，将两者耦合起来建立跟驰模型的研究还没有.以线性组合预测为基础，对最优加权法中的目标函数进行改进，将经典的Gipps 模型和基于BP 神经网络的跟驰模型(BP Car-following Model, BP)耦合起来，建立线性组合车辆跟驰模型(Linear Combination Car-following Model, LC-CF).结果表明：BP 模型的预测结果更加贴近真实值，Gipps 模型的预测结果更加贴近安全值； LC-CF模型可以通过调整参数，来控制BP模型和Gipps 模型在LC-CF模型中的权重，进而达到控制预测速度的真实性和安全性的目的.

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基于GA-PSO 混合优化的BPNN 车速预测方法

刘吉超，陈阳舟

2017, 17(6): 40-47.

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BP神经网络(BPNN)已经用于车速预测方面的研究.针对BPNN不同的初始权值和阈值会影响车速预测精度的问题，提出一种基于GA-PSO混合优化的BPNN车速预测方法.以北工大西门到百葛桥为研究路径，构建基于BPNN的车速预测模型；将遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)的寻优过程进行融合，通过逐次迭代取最优的方式确定 BPNN的最优初始权值和阈值，以此设计基于GA-PSO混合优化的BPNN车速预测方法. 最后，以所选路径为对象，利用基于GA-BPNN的预测法、基于PSO-BPNN的预测法，以及提出的方法对车速进行了实验预测.结果表明，相较于前两种车速预测改进方法，本文方法的平均车速预测误差分别降低了37.1%和24.1%，有效地提高了车速的预测精度.

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驾驶经验对先进驾驶辅助系统的作用研究

吕能超，段至诚，吴超仲

2017, 17(6): 48-55.

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为了探究驾驶经验对先进驾驶辅助系统(ADAS)的影响，招募32 名被试开展现场运行测试(FOTs).开发的试验车通过数据同步技术采集车辆运动学信息、道路环境信息和驾驶人操作信息，对采集的数据进行预处理并提取城市快速路数据进行统计分析.试验结果表明：跟车时，ADAS对熟练驾驶人和非熟练驾驶人均有积极影响且对非熟练驾驶人更为显著；制动时，ADAS对非熟练驾驶人有积极影响但对熟练驾驶人有消极影响；接受程度方面，熟练驾驶人对ADAS的接受程度显著高于非熟练驾驶人.本文研究结论为避免ADAS在特定驾驶经验的人群中产生的不利影响提供了数据支撑.

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一种基于几何约束的轨道提取方法研究

王忠立，蔡伯根

2017, 17(6): 56-62.

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针对基于Hough 变换或螺旋曲线模型的视觉轨道检测方法存在的不足，本文提出了一种基于几何约束的轨道提取方法.该方法利用摄像机和轨道平面之间的成像关系近似满足单因矩阵的特点，利用逆透视映射(IPM)将输入图像转换为Bird-view 图像，并采用一种改进的边缘检测方法进行边缘检测.然后将二值化的边缘图像在垂直方向上分割为多个区段，在每个区段上，利用先验知识生成的系列模板图像，对分段IPM图像进行去噪处理和Chamfer 距离变换后进行距离匹配检测，将轨道检测转换为一个二维匹配搜索过程.在分段检测结果的基础上，进一步利用曲线拟合得到边缘图像中完整的轨道曲线方程.该曲线方程通过已知的单因矩阵转换为原始图像中的曲线描述，实现在原始图像中的检测和定位.实验验证了所提方法的可行性和可靠性.

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基于反馈背景模型的城市道路交叉口前景目标检测

李浩，张运胜

2017, 17(6): 63-69.

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为准确检测城市道路交叉口监控视频中缓慢行驶或短时停留的前景目标，提出了一种基于前景目标反馈的背景模型检测方法.首先基于观测样本的像素值构建背景模型，利用计数器观测像素点检测为前景或背景的次数并描述当前场景的交通状态和稳定性，其次根据场景自适应阈值判断当前像素点为前景点或背景点，最终通过交通状态和场景的稳定性更新背景模型.采用基于真实的交叉口视频场景对算法的有效性进行了定性与定量分析.实验结果表明，该算法在复杂的城市道路交叉口场景中检测出缓慢行驶或短时停留车辆的性能优于其他方法，同时能够满足城市道路交叉口智能视频监控实时性和准确性的要求，为交叉口前景目标的行为分析奠定了基础.

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基于经济计量回归模型的车辆能耗分层抽样方法研究

胡莹，邵春福，王书灵，孙海瑞

2017, 17(6): 70-76.

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随着车辆保有量的不断上涨，环境的不断恶化，控制车用燃油已成为北京市交通领域节能减排工作的重要措施之一.私人小客车作为车用燃油的主要用户，由于数量庞大，消费自主性较强，目前无法采用全样统计的方式获取其燃油消耗，仅能依靠抽样的方式，利用样本推算其整体燃油消耗.因此，为获取可靠的燃油消耗样本，准确反映全市私人小客车燃油消耗水平，明确能耗显著影响因素和设计科学的分层抽样框架成为了关键.本文利用北京市现有私人小客车能耗调查数据，通过构建计量回归模型分析私人小客车能耗关键影响因素；利用计量学中引入虚拟变量的处理方法，提出了分层抽样框设计原理和阈值划分模型，最终形成分层抽样框架.

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道路几何设计对IDM 模型跟驰行为的影响

覃频频，裴世康，杨春兰，孟强，万千

2017, 17(6): 77-84.

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考虑道路几何设计参数转弯半径、超高、坡度对车辆跟驰行为的影响，对车辆跟驰智能驾驶员模型(IDM)进行了改进.结合二自由度车辆动力学模型，利用Matlab/ Simulink 建立改进后的跟驰模型并进行仿真.仿真分析发现：在具有转弯、超高和坡度的道路上，改进后的模型，其跟驰车辆车头时距增大，行驶速度减小，保证了车辆行驶的安全性；车辆横摆角速度和侧向速度随半径和超高的增加而减小，保证了汽车操纵稳定性. 结果表明，改进后的模型能够更准确地描述道路几何设计对车辆跟驰行为的影响.

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信号控制下人行横道宽度优化模型

宋现敏，邓晓磊，李丽丽，杨秋杰，白乔文，罗瑞琪

2017, 17(6): 85-93.

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为了提高行人过街安全，本文分析了信号控制下行人过街的时空分布特性，研究行人过街空间区域最大宽度与时间和人行横道纵向位置映射关系；通过对行人流量和分担率两因素的分析，对行人过街空间区域特性进行数学描述，根据实测数据并利用轨迹提取技术获取行人时空数据，建立了满足过街时间约束下的人行横道宽度优化模型；最后利用长春市4 处人行横道的行人过街时空信息，以群体过街时间为验证指标对模型进行了验证，结果显示，利用本文建立的人行横道宽度优化模型所确定的行人过街时间在3 处地点分别减少5.60%、3.29%和2.58%.本文建立的基于时空安全的人行横道宽度优化方法可为人行横道宽度的设计提供理论参考和技术支持.

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基于贝叶斯网的城市迁居者通勤方式变迁模型

吴静娴，杨敏

2017, 17(6): 94-100.

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随着中国城市空间布局的扩展与郊区化现象的加剧，城市内部居住迁移导致居民出行交通结构发生演变.国内关于迁居—出行行为的研究主要集中于对迁居人群机动化通勤趋势及变化成因的宏观描述上，从微观角度分析城市内部迁居人群通勤方式转变的研究尚为少见.本文以南京为例，构建基于贝叶斯网络的迁居人群通勤方式转移模型，模拟并分析个人家庭信息、迁居属性，以及小区建成环境感知变化对原非机动(步行、自行车或电动车)通勤人群出行方式转移的影响.结果表明：家庭汽车、个人收入、新车的购置、住房类型、购房方式、迁居类型、地铁通勤便捷度和地铁步站距离是影响原非机动通勤人群转向小汽车出行的主要因素.研究结果可为城市规划者制定迁居通勤机动化的建成环境调控政策提供一定科学依据.

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社会互动效应下通勤者出行方式选择行为研究

潘驰，郭志达

2017, 17(6): 101-106.

摘要 ( )

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将“无节制使用私家车出行”视为一种社会困境，将通勤者群体作为研究对象，构建考虑社会互动效应的出行方式选择行为模型，使用问卷调查方法收集资料，分析集体行为的多重均衡状态.利用阈值理论分析集体行为实现均衡转移的临界值，进而对消除劣势均衡所应出台的政策干预进行定量评估.研究发现：在进行出行选择时，个体之间存在着强社会互动；通过政策干预使个体选择公共交通出行的效用增加量略大于0.695 时，原本僵持在劣势均衡的公交出行比例(13.1%)会转移至多数人选择公交出行(72.3%)的优势均衡状态，从而缓解社会困境.研究结果对于交通管理政策及措施的制定有一定的参考价值.

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双参考点路径选择模型及其实证研究

刘诗序，郭丽丹，陈文思，阎昊，方捷

2017, 17(6): 107-113.

摘要 ( )

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针对日常出行决策中的不确定性，本文基于前景理论对双参考点情况下的路径选择行为进行研究.首先，以可接受的最早到达时间和工作开始时间作为双参考点，建立了基于前景理论的路径选择模型.然后，设计调查问卷，对问卷中4 种情景下的路径选择结果进行统计，运用非线性回归方法估计双参考点路径选择模型的价值函数和权重函数的参数值，并将参数估计结果与已有文献的参数估计值进行对比分析.结果表明，单参考点情况下得到的参数值并不适用于双参考点情况，同时确定了价值函数为非对称曲线，期望到达时间偏于工作开始时间，在晚到的收益区间价值函数曲线斜率更陡.

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数据驱动的公交网络动态优化调整方法

陈维亚，刘晓飞，吴良江

2017, 17(6): 114-119.

摘要 ( )

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为了更好地满足不断变化的公交出行需求和提高公交运营效率，本文提出一种数据驱动的公交网络动态优化调整方法——滚动决策，频率为先，增删迭代.该方法由两部分组成：第1 部分是数据驱动的公交网络优化调整时机决策；第2 部分是公交网络优化调整措施决策，包括发车频率优化和线网结构优化.该方法的具体思路为：对于给定的现状公交网络，通过数据建模分析，动态判断公交网络优化调整的触发时机，若触发优化，则优先进行发车频率优化调整，如果发车频率优化调整不能满足预期系统目标，则进行线网结构优化调整，线网结构优化调整策略简化为新增线路和删除线路的迭代.数值实验表明，该方法能比较充分利用智能公交系统采集的数据，可操作性强，可为公交网络动态优化提供决策参考.

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基于偏好顺序集的非补偿式铁路旅客选择行为估计方法

赖晴鹰，刘军，马敏书，骆泳吉

2017, 17(6): 120-125.

摘要 ( )

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精细化需求预测是铁路提高收益的重要基础.本文考虑了铁路产品属性对于旅客选择行为的影响，构建具有一定偏好顺序的产品集合来表征不同类型的旅客.在此基础上，利用客票存根及余票数据，建立预售期内旅客选择过程的极大似然函数，求解得到不同旅客类型的出现概率.首先通过仿真算例验证了模型的计算可行性，然后通过实证数据，估算了北京南至上海虹桥方向不同旅客类型在各时段的出现概率，进一步统计得到旅客在不同时段下铁路旅客buy-up 行为概率及属性敏感度的变化，并提出一些可用于优化售票策略的建议.

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基于PCA-聚类分析的高铁旅客购票行为特性研究

刘帆洨，彭其渊，梁宏斌，傅志坚，张斌

2017, 17(6): 126-132.

摘要 ( )

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铁路运输中旅客购票行为是铁路客运运营策略制定的重要基础.旅客购票行为直接影响着列车能力的占用过程，是铁路客运票额组织的重要依据.根据贵阳—广州高速铁路的旅客购票统计数据，以高铁购票旅客为样本，运用主成分分析法购票行为的特征属性进行综合分析，获得购票行为中重要特征变量.结合单次购票强度提出基于模糊C均值的双重聚类算法，对购票旅客进行聚类，并利用模糊聚类有效性指标Xie-beni 和分离系数法确定最佳聚类数.结果表明，高铁旅客购票行为的关键特性为单次出行旅客人数、购票提前天数、出行OD城市人均GDP和购票渠道；不同旅客类型的购票行为有明显特性.

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融入偏好信息的列车运行过程多目标优化算法

王龙达，王兴成，邹广闻，孙大伟，刘罡

2017, 17(6): 133-140.

摘要 ( )

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列车运行过程优化是一个多目标、大滞后、非线性的极其复杂的优化问题.为了更好地解决上述问题，以列车能耗、舒适性、停靠准确性和运行时间为控制目标，以列车运动动力学方程为约束，建立了列车运行过程的多目标优化模型，提出了一种融入偏好信息的列车运行过程多目标遗传粒子群算法.提出的改进策略具有以下优点，在融入偏好信息的基础上通过控制粒子群中个体在解空间的分布能够更好地保持粒子群多样性，从而在进化过程中具有更明显的全局收敛的指向作用.仿真得到的速度距离曲线表明，在列车及其运行线路相同的情况下，本文所提出的算法性能较佳、寻优结果较好.

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基于FCM-粗糙集的多扇区交通拥挤识别方法研究

李桂毅，胡明华，郑哲

2017, 17(6): 141-146.

摘要 ( )

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通过分析管制扇区交通时空拥挤特征，基于雷达航迹数据建立了多扇区交通拥挤识别模型.建立当量交通量、接近度、饱和度、交通密度4 个多扇区拥挤特征指标，采用FCM(模糊C均值聚类算法)和粗糙集理论，对扇区拥挤程度进行划分和识别，并以中南地区区域管制扇区数据进行了实例验证.实验结果表明，扇区的拥挤态势受扇区多种宏观和微观特征的共同影响，且拥挤识别模型计算可行、识别效率较高.多扇区交通拥挤识别对空域规划、空管辅助决策、空中交通流量管理具有一定的应用价值.

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基于朴素贝叶斯算法的船舶异常行为监测

魏照坤，谢新连，潘伟，赵瑞嘉

2017, 17(6): 147-154.

摘要 ( )

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随着海事事故与海上违法行为的不断增多，智能的监控方法成为降低海事事故，打击海上违法行为的有效手段.同时，船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)的普及及船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service，VTS)的扩建，又为智能监控提供了数据支持.鉴于此，利用船舶自动识别系统提供的数据，分析通航水域船舶信息的分布情况，根据其概率分布采用朴素贝叶斯算法，从船舶航速、航向及距航道边界距离 3 个方面，构建船舶异常行为检测模型.最后，以成山角通航水域为例，检验模型的有效性. 实验结果表明，构建的模型能够有效地完成异常行为监测，减少海事监管人员的工作强度，同时根据实验结果分析了成山角水域船舶航行的特点，并对成山角定线制提出合理化建议.

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城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

毛保华，张政，陈志杰，贾文峥，何天健

2017, 17(6): 155-163.

摘要 ( )

PDF(2077KB) ( )

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念，分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征，提出了城市轨道交通公益性的3 个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述，提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标；指出了网络化运营管理面临的三大主要问题，即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术，分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响，提出了不同方法的适用性.最后，从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果，提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.

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基于换乘运力协调的地铁列车运行调整策略

徐瑞华，刘峰博，范围

2017, 17(6): 164-170.

摘要 ( )

PDF(2383KB) ( )

为了应对城市轨道交通网络化条件下的延误影响，提出基于线路间换乘运力协调的列车运行调整策略.通过上海轨道交通系统的多源运营大数据分析，得到运行延误对相邻线路列车间衔接关系和换乘站客流组成的影响规律，提出衔接调整策略和分流调整策略.结合相邻线路连接关系，考虑客流需求和站台能力约束，给出换乘运力协调方案的求解算法，并分析策略适用情况.实例验证结果表明，线间协调调整策略能够有效降低延误影响，优于传统的延误本线疏解方案，可为网络化运营条件下的延误管理提供解决方案.

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考虑拥挤的轨道交通网络时刻表协调优化建模

朱宇婷，郭继孚，余柳，徐龙，刘宇环

2017, 17(6): 171-177.

摘要 ( )

PDF(1490KB) ( )

以非连通型城市轨道交通网络为研究对象，根据城市轨道交通网络周期性运行特点，在深入考虑拥挤及换乘客流脉冲性到达特征的前提下，给出1 个循环周期内城市轨道交通网络运营费用及乘客出行费用计算方法.并在此基础上，以各运营线路发车间隔及发车时刻相位差为决策变量，以乘客及运营企业的综合费用最小为目标，以列车发车间隔、列车容量、站台容量、运营补贴等为约束，建立城市轨道交通网络列车时刻表优化模型.根据模型特点，提出了一种基于仿真的遗传算法对模型进行求解.算例结果显示，与既有优化方法相比，本文模型能够更加细致地刻画乘客换乘过程，有效降低系统综合费用，并确保各项服务指标在安全范围之内.

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地铁与市郊铁路过轨运营下列车开行方案研究

李明高，刘剑锋，刘新华，王静，李金海

2017, 17(6): 178-184.

摘要 ( )

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在分析地铁与市郊铁路过轨运营特点的基础上，以乘客节省的总旅行时间最大化和地铁运营企业增加的总费用最小化为目标函数，建立了过轨运营下列车开行方案双目标规划模型，并设计了基于模糊数学规划的求解算法.以某两条轨道交通线路为算例，研究过轨运营开行方案并对相关参数进行灵敏度分析.研究结果表明，地铁与市郊铁路过轨运营既可节省乘客总旅行时间又可增加运营企业收益，且过轨客流需求越大、过轨站换乘时间越长、过轨方缴纳的过轨费用越少、过轨列车运营组织方案越合理，过轨运营效果越显著.

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考虑满载率均衡性的大小交路列车开行方案优化研究

许得杰，曾俊伟，麻存瑞，陈绍宽

2017, 17(6): 185-192.

摘要 ( )

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多交路列车开行方案的优化编制是城市轨道交通网络化运营面临的重要课题.根据大小交路列车运行特点，本文构建大小交路列车开行方案双层规划模型.上层模型考虑小交路区段乘客乘车选择偏好对列车客流分担比例的影响，以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标，以小交路折返站、发车频率及大小交路的发车比例为决策变量；下层模型以大小交路列车间满载率的均衡程度最大为目标，以列车编组辆数和发车间隔为决策变量.算例结果表明，采用“大交路大编组，小交路小编组”可以提高大小交路列车间满载率的均衡性；考虑满载率均衡性时，早晚高峰大小交路列车间平均满载率差值分别减小21.5%和17.9%；调整列车发车间隔和缩短小交路列车编组2 种方法均可以提高满载率的均衡性.

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考虑多编组方案的轨道交通车辆购置策略研究

戎亚萍，齐向春，李博，刘敏

2017, 17(6): 193-199.

摘要 ( )

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多编组运营是城市轨道交通系统网络化运营组织的重要方法之一.本文针对轨道交通多编组方案下列车运能加强问题，在线路通过能力一定的条件下，以最大购置次数、最小购置间隔及年度最大购置辆数等为约束条件，以广义费用最小为目标，构建了多编组方案下的城市轨道交通车辆购置策略优化模型，并设计两阶段遗传算法求解.算例分析表明，在给定需求和远期单一列车编组假设下，初期和远期采用单一编组，近期采用多编组的方案，虽然司乘成本增加18.6%，但乘客出行费用和列车运行成本分别减少 16.48%和25.99%，这较初、近、远期均采用单一编组方案效益更佳.

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快慢车运营组织下城市轨道交通车站通过能力研究

赵欣苗，向爱兵，刘路

2017, 17(6): 200-206.

摘要 ( )

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快慢车是城市轨道交通市域线常用的组织形式，研究不同快慢车运营模式对车站通过能力的影响，能够为运营企业开行快慢车提供参考.本文考虑列车追踪间隔时间约束，研究无越行均衡、无越行非均衡、有越行条件等3 种快慢车运营模式的开行技术条件，得到快慢车运营组织对车站通过能力的影响及快车对慢车的扣除系数.案例结果表明：相同发车频率条件下，无越行均衡发车、无越行非均衡发车、有越行条件下的快车最大跨站数量逐渐增加；相同快车跨站数量条件下，无越行均衡发车、无越行非均衡发车、有越行条件下列车最大发车频率逐渐提高，快车对慢车的扣除系数逐渐减小，说明以上3 种模式对车站通过能力的影响依次减小.

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城市轨道交通网络单程票卡调配模型

姚向明，赵鹏，王琦

2017, 17(6): 207-213.

摘要 ( )

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城市轨道交通单程票卡调配是票务组织中的重要组成部分.针对路网票务中心与线路票务中心间票卡调配问题，将其转化为载重能力约束条件下的车辆路径优化问题(Vehicle Routing Problem, VRP)，构建以配送成本最小化为目标，以配送车辆路径为决策变量的优化模型，并采用遗传算法求解.以北京市轨道交通网络为对象进行实证分析，结果显示：所构建方法相比单次配送过程，成本平均降低约49.6%；相比既有装卸混合条件下的配送过程，成本降低约18.7%，验证了模型的准确性与有效性.所构建方法能够有效解决轨道交通路网层票卡调配问题，为票务组织提供理论和方法支持.

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考虑线路输送能力利用的城市轨道交通列车开行方案优化方法

史芮嘉，郑猛，姚智胜，兰亚京

2017, 17(6): 214-220.

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考虑线路输送能力利用的空间不均衡性，建立以线路输送能力利用率最大化、上线车组数和乘客出行费用最小化为目标，以交路形式、发车频率、列车编组为决策变量的多交路列车开行方案优化模型.设计线性加权法与遗传算法相结合的求解算法.结合算例，对比单一交路、嵌套交路和衔接交路最优开行方案下的列车运行效果及在不同客流特征下的适用性.结果表明，以输送能力利用率最大化为目标能够有效提升线路输送能力利用率及其空间均衡性，符合乘客和企业的共同利益；对于单峰型客流集中线路，保持最大客流断面位置及取值不变，当单峰内客流需求比例超过30%时，适宜开行多交路列车.

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基于能力影响的城市轨道交通跨线列车开行方案研究

杨安安，汪波，陈艳艳，黄建玲，熊杰

2017, 17(6): 221-227.

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城轨跨线运营可减少乘客换乘，提高资源利用率.本文以企业车辆使用成本，列车运营成本和乘客出行成本最小为目标，考虑跨线列车对线路通过能力的影响，以列车发车间隔、满载率、可用车辆数为约束，构建跨线运营模式下的运力配置模型，结合算例提出判定跨线运营模式适用的必要条件.研究表明，实施跨线运营线路需具备一定的冗余能力，其实施效果依赖于跨线客流强度、接轨站的换乘条件、行车组织等多个因素；同台换乘易实现跨线运营，因线路通过能力和可节省的换乘时间都有限，高峰期实施跨线运营优势并不明显；与单线独立运营开行方案相比，实施跨线运营可减少企业运营成本和乘客出行成本，且随着跨线客流强度的增加，成本节约效益越明显.

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基于换乘站停站时间延长的城市轨道交通末班车时刻表优化

陈垚，柏赟，冯旭杰，李竹君

2017, 17(6): 228-234.

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在城市轨道交通网络中，提高末班车乘客换乘成功性对其夜间出行有重要意义.通过压缩末班车区间运行时间与非换乘站停站时间，延长换乘站停站时间，建立以换乘成功客流量最大为目标的时刻表优化模型，实现末班车双向衔接成功.将模型刻画为混合整数线性规划问题，通过对模型简化，利用CPLEX分支切割算法进行求解.最后，以武汉地铁网络为案例，验证模型的有效性.结果表明，模型可利用CPLEX快速求得精确解. 末班车停站时间延长可有效提高末班车间换乘衔接成功性；在末班车收车时间可推迟情形下，推迟收车时间可进一步提升末班车换乘效果.

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城市轨道交通网络乘客换乘路径选择行为模型

陈坚，王曼，李和平，段力伟

2017, 17(6): 235-241.

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为定量分析成网运行条件下乘客在轨道交通系统内的换乘路径选择行为，在梳理乘客换乘路径选择直接与间接影响因素的基础上，引入开销系数用于描述由于列车过度拥挤导致乘客心理感受运行时间的额外增加值.提出含有惩罚系数的乘客换乘时间函数，基于乘客心理感知构建以乘车时间和换乘时间为广义费用的路径选择行为模型，并设计模型的求解算法.最后，将模型运用于重庆轨道交通网络实例分析中，结果表明：乘客倾向于选择换乘次数更少的路径3，较传统模型选择概率提高1.44%；同时，换乘惩罚系数对路径选择结果的影响灵敏度高于运行时间开销系数.

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城市轨道交通系统网络复杂性研究

冯佳，许奇，李夏苗，杨远舟

2017, 17(6): 242-247.

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随着交通拥堵的加剧，轨道交通以其快速、大运量的特点得到了青睐，其运营里程迅猛增加且在一定范围内呈现网络化运营趋势.轨道交通网络复杂性研究正在经历从单一网络静态拓扑结构扩展至多层网络动态分配特征的深入过程.在介绍拓扑结构与交通流网络的表示方法和网络复杂性评价指标的基础上，归纳轨道交通网络具有小世界、层次性及站间距幂律分布等静态拓扑特性，呈现明显幂律行为的数量分布及时空集聚等交通流特征.针对轨道交通系统的多层网络研究表明网络负载基本符合幂律分布.研究深化了对轨道交通运行机理的认知，有助于真实网络的预测和控制工作，为探索轨道交通网络化运营、一体化发展条件下客流预测、运力与需求匹配提供了参考方向.

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