交通运输系统工程与信息

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基于出行剩余理论的运输方式选择研究

吴群琪，王佳彬，王睿，孙启鹏

2021, 21(1): 2-7.

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突出强调出行本身具有的独立价值及其特性，创建出行剩余理论，以出行剩余价值最大化为准则揭示出行需求主体选择运输服务方式的机理。将出行价值特性总结为认知性、差异性、时效性，并将出行需求基于时效性分为3类，给出相应出行价值函数。将出行代价的特性总结为时效性、差异性、或然性，并建立出行全过程的成本函数。通过联立出行价值与出行成本函数，构建基于出行剩余价值的运输方式选择模型。通过仿真算例验证模型的适用性，结果显示，该模型有效避免了效用理论在需求异质性、出行价值测度等方面的表述局限，可为旅客出行方式选择研究提供新的研究方向。

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考虑出行者行为的多重网络拥堵风险传播模型

黄建华，孙梦歌

2021, 21(1): 8-15.

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城市道路交通拥堵风险传播过程受拥堵预警信息、出行者行为特性及居民出行流量分布等诸多因素影响。本文提出包括道路子网、信息子网和出行子网的多重网络模型，应用改进的 UAU-SIR(Unaware-Aware-Unaware-Susceptible-Infective-Recovered)模型，探讨多重网络预警信息下的城市道路拥堵风险传播机制；以国内典型城市道路网络特征分析为基础，构建符合真实道路状况的网络生成模型，并探讨道路网络拓扑结构和出行者面对预警信息时的行为特征对拥堵风险传播的影响。数值模拟结果表明：交通预警信息在发生严重拥堵时可以显著抑制道路拥堵传播，拥堵风险传播阈值与道路网络拓扑结构、预警信息、出行者面对预警信息时的行为特征及信息传输速率相关；ER随机网络与模拟路网相比具有爆发阈值更低，传播范围更广的特征。说明信息策略制定应更加重视出行者的风险态度和对拥堵的感知，提升信息通信强度有助于维持交通流的稳定。

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考虑弹性需求的城市枢纽间多方式时刻表优化

卢天伟，姚恩建，杨扬，郇宁，陈琳

2021, 21(1): 16-22.

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针对城市客运枢纽间综合运输通道协同性欠缺、运输效率低等问题，提出考虑弹性需求的城市客运枢纽间多方式时刻表协同优化方法。基于多项Logit模型对枢纽间乘客出行方式选择行为进行建模，分析各方式时刻表变动对出行需求的影响；以乘客等待总时间，时刻调整总数量，时刻调整总时间最小为优化目标，考虑弹性需求、时间窗、容量限制等约束，构建枢纽间多方式时刻表协同优化模型，并基于非支配排序遗传算法，结合客流加载仿真过程设计模型求解算法；最后，以“北京南站-北京首都国际机场”多方式通道为例检验模型的有效性。结果表明，时刻表优化方案的实施使各方式产生了较为明显的需求弹性变化效果，模型求解得到10种时刻表优化方案，其评价结果整体优于传统模型，最终筛选方案可缩短乘客等待时间10.36%。

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基于空铁联运OD可达性的高铁时刻表优化模型

可钰，聂磊，袁午阳

2021, 21(1): 23-29.

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空铁联运的优势之一在于提高客流起讫点(Origin-Destination，OD)的可达性，为机场所服务的地区提供更多出行机会。考虑“高铁接续航空”“航空接续高铁”两类接续服务，引入两类0-1 变量表达高铁与航空的接续关系及OD可达关系，提出空铁联运OD可达性约束，描述高铁在空铁换乘枢纽的到发时刻、接续变量和OD可达变量之间的关系。针对关键空铁联运OD，在固定航班时刻表的前提下，基于既有高铁时刻表，通过调整列车在各个车站的到发时刻，构建可达OD数量最大、时刻表调整最小的双目标高铁时刻表优化模型。以石家庄正定机场为案例，使用京广高铁中北京-郑州区间的实际运行数据，运用 ILOG CPLEX 进行求解，验证模型的有效性和可行性。结果表明，优化模型可以有效提高空铁联运OD可达数量。

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考虑空间特征的货运方式选择行为模型

刘浩，张戎，诸立超

2021, 21(1): 30-35.

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货运市场中铁路份额较低的一个重要原因是，铁路运输企业未能准确掌握托运人货运方式选择行为，并提供具有竞争力的货运服务。本文依据116家托运人的适应性行为调查数据，构建包含运输方式时间与费用，货物特征和选择惯性等属性的多项Logit模型及混合Logit模型，并引入空间特征与运输时间的交互项，揭示不同空间特征下运输时间对效用的差异化影响。结果表明：除运输时间和费用外，货物密度、选择惯性、公司性质均显著影响货运方式选择行为；由于不同空间区域的运距、货物品类(价值)和经济发展水平等因素差异，起点相同但目的地区域不同的货运时间价值存在显著差异，华东和华南区域最高，中北部地区较低。

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基于路段间转移概率的最优路径预测方法

李军，郭育炜，叶威

2021, 21(1): 36-40.

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提出一种基于路段间转移概率的最优路径预测方法，即根据出行时间，将历史出行数据分为早高峰、晚高峰、非高峰3组反映不同交通状况的时间段；根据起点和终点所在区域，对出行数据作进一步处理，解决给定起点与终点之间出行数据不足的问题。基于有经验的出行者选择路径即为最优路径这一假设，通过历史出行轨迹计算得到路段间的转移概率，建立Markov链模拟出行者路段选择行为，将最大选择概率路径作为最优路径的预测结果，并给出其求解方法。该方法仅利用历史出行轨迹进行最优路径预测，避免了复杂的路段阻抗计算，且具有数据易获取，与实际出行行为一致性高，计算量小的优点。案例分析表明，预测结果准确性在不同出行时段下产生变化，而交通区域划分的大小对其影响较小。

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驾驶人“感知-决策-操控”行为模型

冯树民，黄秋菊，张宇，赵琥

2021, 21(1): 41-47.

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为准确模拟驾驶人跟车行为，提出基于隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)的驾驶人“感知-决策-操控”行为模型。建立描述驾驶意愿的HMM模型，模拟驾驶人感知过程，获得期望的车间距；预测模块模拟驾驶人根据交通环境和自身生理、心理状态预测车辆未来轨迹，即决策过程；优化模块描述驾驶人为使预测的车辆轨迹跟踪上期望的车辆间距而采取的操控汽车的执行动作，即操控过程。上述3个模块的滚动过程实现了对驾驶人跟车行为的模拟。利用自然驾驶数据进行算例分析，结果表明，本文模型预测车间距平均误差仅为1.47%，证明了所建模型的有效性及准确性。本文为驾驶行为建模方法的理论研究和应用拓宽了思路。

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基于自然驾驶跟车数据的驾驶人差异性分析与辨识

刘志强，张凯铎，倪捷

2021, 21(1): 48-55.

摘要 ( )

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为研究跟车工况下个体驾驶行为特性及其辨识，以驾驶人自然驾驶数据为基础，通过统计分析，频域分析及时频分析，多尺度对比驾驶人加速度、碰撞时间倒数、跟车时距等跟车轨迹特征参数分布的差异性；利用统计方法和离散小波变换提取能够表征驾驶人跟车习性差异的特征参数，分析不同参数输入结果，确定最优参数组合，建立基于随机森林的驾驶人差异性辨识模型；对 8位驾驶人的实车数据分析和辨识结果表明，以加速度，与前车相对速度、相对距离，跟车时距，碰撞时间倒数的平均值、标准差、中位数、小波能量熵为特征向量的随机森林模型，驾驶人识别的准确率能达到96.48%，袋外错误率为4.55%，相比于支持向量机、K近邻、BP神经网络，具有更高的识别准确性。说明运用多尺度细化特征向量建立的随机森林模型在识别跟车工况下驾驶人的差异性方面是可行的，该结果对驾驶行为精细化研究及个性化辅助驾驶系统发展具有重要意义。

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城市交叉口交通控制模型的退化研究

张立立，赵琦，王力，刘建东，张玲玉，李凯龙

2021, 21(1): 56-61.

摘要 ( )

PDF(1585KB) ( )

针对交叉口交通控制模型在理论研究中效果明显，在实际应用时经常出现模型失配的问题，本文提出交通控制模型的模型退化概念。构建具有多控制变量的交叉口交通控制模型，分析导致模型退化的原因并给出退化路径，利用OSP(Open Simulation Platform)在线交通仿真平台对交通控制模型退化的各阶段模型的典型控制策略进行对比分析。结果显示：在应对过饱和状态时，先进的控制策略能够更好地响应交叉口通行能力系数的变化；随着模型退化加剧，所匹配的控制策略对交叉口的控制效果逐步降低，证明模型退化概念的可行性和有效性。

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轨迹数据驱动的单点信号交叉口运行效率评价方法

蔡晓禹，吕亮，卢凯明，唐小勇，高志刚

2021, 21(1): 62-68.

摘要 ( )

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为解决信号交叉口运行效率评价方法偏理论化、实用性不强等问题，以出租车、公交车、驾图 (车联网)多源GPS轨迹数据为基础，充分利用车辆减速、停车、加速等连续速度变化特征及位置信息，提出交叉口个体车辆排队长度、通行时间、停车次数等交通参数提取技术。基于此，构建以信号交叉口运行指数为一级指标，车辆平均通行时间，第95%分位排队长度，两次停车率为第二级指标的评价指标体系，基于高斯混合聚类模型对综合运行指数进行分级量化，最终确定五级服务水平评价标准。实例表明：采用本文方法能够比较准确地反映不同时段交叉口各转向、进口道及交叉口整体运行水平，最大排队长度与实际相对误差约15%左右，优于仿真结果；除样本不足情形以外，服务水平评价结果比仿真更贴近实际运行情况，验证了本文方法的技术可行性及评价结果的客观真实性。

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基于车辆轨迹的信号交叉口机非冲突判别

龙科军，张燕，邹志云，谷健，郝威

2021, 21(1): 69-74.

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选取长沙市中心区4个典型信号交叉口，利用视频轨迹追踪软件，提取右转机动车与直行非机动车的冲突交通流轨迹数据。以减速、换道等避险行为与可能发生碰撞(距离碰撞点时间小于2 s)为依据，采集机非冲突样本；选择距离碰撞最大时间(MTTC)和冲突时间差(TDTC)作为评价指标，提出一种基于交通流运行轨迹的改进型TTC(Time to Collision)法的机非冲突判别方法。选择某实例交叉口，分别采用TTC法、改进型TTC法和后侵入时间(PET)法，评估得到右转机动车与直行非机动车的冲突数，分别为7，24，22次。结果表明，传统的TTC法低估了交叉口的机非冲突水平，改进型TTC法的判别准确率提高了2.14倍，证明了方法的可行性。

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基于电子支付数据的公交车厢满载率实时估算方法

韦清波，苏跃江，高媛，杨敬锋，莫竣杰

2021, 21(1): 75-81.

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针对公交监测和调度中要求实时掌握车厢满载率，以及“一票制”无法获取乘客下车信息等问题，构建基于数据驱动的组合模型，在乘客上车时即推断其出行OD站点，进而融合多源数据实现车厢满载率的实时估算。提出以K近邻算法为组合模型的核心，针对K近邻推断率过低等问题，研究在更大空间维度分析乘客出行规律并推断下车站点的方法，有效提升历史数据的利用率和下车站点的推断率；此外，针对偶发型乘客缺少历史规律数据的情况，充分利用站点下车客流量先验概率随机分配，实现电子支付乘客OD的全样本推断。利用跟车调查法对不同线路、不同班次的车厢拥挤度进行验证。结果表明，模型计算结果与实际结果相符，能够反映出不同线路、不同站段之间的车厢拥挤水平变化。

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基于时空特性和组合深度学习的交通流参数估计

张文松，姚荣涵

2021, 21(1): 82-89.

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为深入挖掘交通流时空特性，提高交通流参数估计精度，基于深度学习提出一种交通流参数估计的组合方法。根据目标断面及其上游断面的交通流数据构造输入矩阵，利用卷积神经网络捕捉交通流的空间特性，使用长短期记忆和门控循环神经网络挖掘交通流的时间特性，组合3 种深度学习方法所得输出，得到交通流参数估计值。采用中国安徽省合肥市和美国加州萨克拉门托的交通流数据进行验证。结果表明：新方法的性能优于已有各种方法，使估计误差降低 5.72%~33.29%；新组合方法具有较高的准确性和可靠性，能为智能交通系统运营与管理提供高质量的基础数据。

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考虑航艏向与数据变化差异的船舶轨迹预测

高天航，徐力，靳廉洁，葛彪

2021, 21(1): 90-94.

摘要 ( )

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船舶自动识别系统(Automatic Identify System，AIS)数据可以实时体现船舶当前时刻的具体动态，采用传统BP(Back Propagation)神经网络模型的船舶轨迹分析预测方法，在计算中直接将航艏向数据纳入模型，没有考虑船舶航艏向在零度附近变动时带来的实际方向变动幅度与数据变化幅度存在较大偏差问题。为解决该问题，在BP神经网络基础上，引入双三角函数变换，同时将正弦值与余弦值纳入模型，将两者相结合，从两维度体现航艏向情况；在拟合预测后进行反三角函数变换和平均处理，构建一种基于改进神经网络算法的船舶AIS轨迹预测模型。选取实例数据进行模型验证，实例结果表明，该模型预测结果比不考虑差异方法的误差均方差更小，大幅降低误差幅度，可更精确地预测船舶轨迹。

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考虑定制化列车的运行图与能力协同优化方法

李晓娟，石佳娜，李得伟，闫振英

2021, 21(1): 95-100.

摘要 ( )

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基于调查数据建立旅客在不同时间段的乘车概率函数，分析旅客对定制化列车的开行时间及坐席类型等具体需求。考虑需求、停站、运行时间等约束条件建立定制化列车开行备选集，整合可行的定制化列车开行方案。建立加开定制化列车情况下，同时满足企业收益最大化和剩余可用能力最大化的双层协同优化模型。构建优化算法进行模型求解，得到基于定制化列车，且同时考虑既有列车调整成本和能力使用情况的运行图。最后，以内蒙古自治区呼和浩特-乌海线路为例进行分析，结果表明，既有列车的单位调整成本会影响定制化列车的开行，定制化列车的开行对运行图的整体结构和剩余可用能力也均有影响。

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北京地铁双超列车运行图编制方法

宿帅，刘旭，王学楷，唐涛，曹源

2021, 21(1): 101-107.

摘要 ( )

PDF(2751KB) ( )

为研究疫情期间北京地铁“超常”条件下的“超强”运行图编制方法，根据“双超”运行图编制流程提出一种面向车厢低满载率的双层规划优化模型。上层模型基于客流的时空分布规律优化列车的开行方案；下层模型优化列车运行图中全周转运行时分，停站时分，运行时分，折返时分等要素。双层规划模型转化为线性模型并用CPLEX软件通过迭代算法求解“双超”运行图优化问题。基于亦庄线数据对优化编制方法的有效性进行验证。在车底全部投入运营的条件下，优化后早高峰上行、下行最大列车满载率分别降低了21.1%和16.6%；晚高峰上行、下行最大列车满载率分别降低了23.2%和32.3%。本文方法为疫情下城轨运输体系提供了良好地支撑。

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基于乘客路径选择的多制式轨道交通客流分配

倪少权，杨皓男，彭强

2021, 21(1): 108-115.

摘要 ( )

PDF(1368KB) ( )

为量化换乘对乘客出行路径选择的影响程度，在单层网络中添加虚拟换乘站，构建无隐性连接的三层多制式轨道交通拓扑网络模型。基于时间、换乘节点衔接性，计算线网间衔接性系数；利用Dijkstra法搜索模型各起讫点间的 K 短路径，以乘客感受到的线网复杂度及乘客出行计划确定时间，建立乘客对线网的熟悉度函数；根据乘客路径选择影响因素构建广义出行费用，利用Logit函数对每条路径的选择概率进行计算；最后设计客流分配算法进行求解，实现对多制式轨道交通网络的客流分配。以成都地铁、成灌、成贵高铁等线路建立多制式轨道交通网络仿真模型，对其客流分配实例分析表明，客流的分配结果与实际数据基本吻合，证实了客流分配算法的真实有效性。

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双车道公路弯道半径及回旋线长度对转向行为的影响

袁方，杨轸，周雄峰

2021, 21(1): 116-123.

摘要 ( )

PDF(2004KB) ( )

为研究驾驶员在双车道公路回旋线路段转向行为的影响因素，采用驾驶模拟实验收集15 名驾驶员在72个不同半径、不同转向和不同回旋线长度的弯道上的方向盘转角信号。运用小波变换将方向盘转角信号的空间序列进行分解，研究自然转向行为和轨迹修正行为依半径和回旋线长度的变化规律。结果表明：车辆入弯时的自然转向行程和曲线半径、回旋线长度均显著相关，但与弯道转向无关；入弯时，驾驶员对路线半径变化率的敏感度随着曲线半径的增大而减小。对于轨迹修正行为，在半径一定的条件下方向盘的平均摆幅随回旋线长度的增加而减小，但方向盘回转速率会随着回旋线长度增加而增加；出弯时方向盘的平均摆幅和回转速率整体较入弯时高。当回旋线长度与自然转向行程接近时，方向盘平均摆幅和回转速率均处于较低水平，故以自然转向行程为理想回旋线长度是合理的。

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基于换道轨迹规划模型的车道级行程时间估计方法研究

管德永，张树鹏，刘海青

2021, 21(1): 124-131.

摘要 ( )

PDF(2108KB) ( )

在车联网环境下，为满足精细化的车辆诱导需求，提出基于换道轨迹规划模型的车道级行程时间估计方法。建立路网基础道路拓扑模型，对所构建的路网模型进行Link划分，并利用改进的5次多项式模型对车辆行驶轨迹进行描述，构建车辆在不同路段Link间行驶的换道轨迹规划模型；整合车辆在路段各个Link单元的行车轨迹与行程时间，实现车道级行程时间估计；选取单向4车道的城市道路为仿真算例，建立VISSIM仿真模型，验证本文模型性能。仿真结果表明，在不同的车辆行驶速度条件下，相比于传统行程时间估计方法，本文提出的改进5次多项式换道轨迹规划模型能够精确地得到车辆最短行程时间下的行车轨迹，实现车道级行程时间的准确估计。

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城市道路场景下驾驶注意力需求的影响因素研究

刘卓凡，赵霞，吴付威

2021, 21(1): 132-136.

摘要 ( )

PDF(1461KB) ( )

为探索城市道路场景下影响驾驶注意力需求的交通因素，搭建包含多种交通变量的城市道路交通场景，对30位被试进行驾驶模拟器视线遮挡实验。以视线遮挡概率表示驾驶注意力需求等级，采用逐步逻辑回归方法建立各交通变量对驾驶注意力需求等级模型，并分析其影响方式。结果显示，遮挡概率沿驾驶路线波动较大，不同交通变量对驾驶注意力的需求不同。十字路口、公交车站、路边停放车辆、跟车距离、会车距离和弯道曲率等对驾驶注意力需求影响显著。越接近十字路口遮挡概率越小，到达十字路口时几乎没有遮挡。说明被试会主动适应外界交通环境对注意力的需求，有选择的获取与驾驶有关的交通变量信息，并预测各个交通变量的发展趋势。研究结果有助于提高驾驶分心预警系统的环境敏感性。

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次任务下的驾驶员视觉搜索能力研究

秦华，李吉涛，冉令华

2021, 21(1): 137-141.

摘要 ( )

PDF(1336KB) ( )

从视觉搜索的角度研究次任务对驾驶绩效的影响，通过反应时长评价驾驶接管绩效，使用视野测试和眼动数据研究驾驶员视觉搜索能力。自变量为驾驶员所执行的次任务类型和次任务沉浸时长。共采集32名被试在不同沉浸程度下的反应时长和眼动数据，结果表明，经过一段时间的反应后，被试所需要的反应时长缩短且正确率升高。被试所执行的次任务类型对其视觉搜索能力有显著性影响，相比于游戏次任务组，相声次任务组的被试反应更快且正确率更高。此外，5 min 和10 min的沉浸时长对被试的视觉搜索能力不具有显著性影响。

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照度与纵坡耦合作用下海底隧道出入口段驾驶人视觉特征分析与建模

潘福全, 泮海涛, 王铮, 张丽霞, 马昌喜, 杨金顺

2021, 21(1): 142-148.

摘要 ( )

PDF(1981KB) ( )

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为研究照度与纵坡耦合作用下海底隧道出入口段驾驶人视觉特征变化规律，选取26名驾驶人在交通状况相近的非高峰时段进行海底隧道实车试验。利用视觉仪、照度计等采集真实交通状态下照度、驾驶人眼睑闭合度、注视时长、车速及位置数据，分析驾驶人受不同照度及纵坡耦合作用下眼睑闭合度、注视时长和行车速度的变化规律，并分别建立眼睑闭合度、注视时长、车速与照度和坡度的数学模型。研究结果表明：驾驶人驾车通过海底隧道出入口段时，眼睑闭合度明显降低，受照度影响作用效果显著；注视时长增加，受照度作用效果显著；注视点多分布于前方车辆；车速呈现下降-上升-趋于平缓-下降-上升的规律，且受照度和纵坡坡度耦合作用效果显著。

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基于人工免疫机制的营运货车运行风险评价研究

胡立伟，何越人，李耀平，孟玲，殷秀芬

2021, 21(1): 149-155.

摘要 ( )

PDF(1743KB) ( )

为预防营运货车交通事故，动态监管营运货车提高其运输安全性，本文从营运货车道路交通事故调查报告中统计货车交通事故发生运行风险因素频率，提取营运货车运行风险关键因素，建立完整的营运货车运行风险指标体系。运用人工免疫思想，以营运货车运行风险评价指标等级值作为抗原向量，将人工免疫危险理论的信号处理机制及改进的树突细胞算法应用于营运货车风险评价，构建基于树突细胞算法的营运货车运行风险评价模型，并以云南省某运输集团的营运货车为例进行应用分析。研究结果表明：营运货车高风险的发生通常是多因素耦合的结果；基于人工免疫机制的营运货车运行风险评价模型可利用营运车辆监控平台实时数据，从动态实时的角度评价营运货车运行风险性；模型具有合理性和有效性，且有较高的准确率及较低的误报率，可为营运货车运行风险防控提供依据。

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通货膨胀下高速公路公私合营项目的收入调节研究

吴贞瑶，帅斌，左博睿

2021, 21(1): 156-161.

摘要 ( )

PDF(1245KB) ( )

为研究公私合营(Public-Private Partnerships, PPP)项目中通货膨胀被低估或高估带来的风险及应对方法，以高速公路为研究对象，考虑通货膨胀引起的运营成本和货币时间价值变化，在通行费价格定期调整的基础上，提出通货膨胀下的收入调节方法，包含收入补偿和超额收入共享。研究发现，收入调节能有效地在通货膨胀被低估时保障项目收入，在被高估时避免社会资本方获得超额收入，损害社会效益。政府在收入调节上的净支出主要受需求价格弹性和收入调节分担比例影响，当使用者感知价格下降时，需求价格弹性越大，项目净现值越大，政府净支出越低；收入调节分担比例越大，意味着政府分担通货膨胀风险越多，政府净支出越多。

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基于多指标协同的公交大站快车站点推荐方法

邬群勇，万云鹏

2021, 21(1): 162-168.

摘要 ( )

PDF(2406KB) ( )

现有公交大站快车站点选择方法存在未考虑站点枢纽作用，以及未融合多源数据等不足。本文引入复杂网络理论，融合公交车和出租车客流数据，提出一种综合考虑站点客流，潜在客流及交通枢纽作用的多指标协同的公交大站快车站点推荐方法。该方法基于公交客流，线路数据和出租车客流数据，分别计算公交线路站点客流集散量和潜在客流集散量；通过构建有向加权的城市公交复杂网络，计算公交站点重要度；在此基础上，综合3个指标，采用层次分析法计算指标权重，统计得到公交站点综合评分，建立大站快车站点组合推荐方法，得到大站快车线路站点组合。以厦门市为例进行大站快车站点推荐实验，结果表明，在传统方法的基础上，加入公交站点重要度及潜在客流集散量两个新指标得到的公交大站快车推荐站点更符合居民出行的实际需要。

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城市景点的公共交通出行便捷性指数: 基于武汉市的调查研究

朱顺应，刁成良，肖文彬，陈秋成，王红

2021, 21(1): 169-175.

摘要 ( )

PDF(2021KB) ( )

为弥补城市景点公共交通便捷性评价主客观分离缺陷，以单个游客出行链为研究对象，以游客个体特征，公共交通出行链和景点吸引力这3个层面的因素为自变量，游客感知便捷程度为因变量，采用武汉市15个主要景点的问卷数据建立多项Logistic和CI(Convenience Index)模型。利用回归系数分析因素的影响，用标准化系数分析各因素对感知便捷性的影响权重，用CI模型计算武汉市景点的公共交通出行便捷性指数。结果表明：非机动出行距离与骑行分担率具有显著交互效应，非机动出行距离小于0.408 km时，更适宜步行出行；将公共交通出行链因素按对感知便捷性的影响权重由大到小排序，正向影响为地铁分担率、骑行分担率，负向影响为非机动出行距离、换乘次数、总出行距离、非直线系数；武汉市不同景点的公共交通出行便捷性指数差异明显，指数最高的景点是楚河汉街，最低的景点是东湖绿道-磨山。

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基于出行不均匀分布的通达型公交网络

郭晨，王建军，霍月英，邱志宣

2021, 21(1): 176-182.

摘要 ( )

PDF(1593KB) ( )

通达性公交网络具有时空覆盖率高，乘客出行时间短等优点，可有效缓减城市交通拥堵。本文面向市中心靠近城市边界的城市形态且出行需求空间分布不均匀的城市，假设市中心出行均匀分布，郊区出行为线性递减的空间需求函数，建立公交线网规划、站点和频率设置的综合模型。模型受决策变量和输入参数影响小，稳定性和可行性好。当车头时距、市中心与城市比例、公交站距变化范围在-50%~46%，总成本增加不超过10%。乘客步行速度对总成本和乘客的成本影响较大，发展共享单车、公交微循环等会显著降低乘客出行成本。需求越集中于市中心，公交公司成本越会显著下降，但公交系统的稳定性下降，会削弱公交竞争力。

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基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的城市公交调度优化研究

赖元文，张杰

2021, 21(1): 183-189.

摘要 ( )

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为改善城市常规公交运营效率，提出基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的公交调度优化模型。通过结合线路实际客流数据反映的客流特征，建立考虑公交公司和乘客双方利益的公交调度优化模型；改进布谷鸟算法固定步长并加入模拟退火算法退火操作，设计模拟退火-自适应布谷鸟算法，改善寻优过程中跳出局部最优解而全局寻优的能力；以福州125路公交线路为例，将该线路客流特征数据应用于模型和求解算法中。结果表明，基于不同利益方权重下通过模型算法计算出的结果均优于现有调度方案，验证了模型及算法的有效性及实用性。

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山区双车道公路机动车碰撞事故严重度致因比较分析与预测

杨文臣，谢碧珊，房锐，秦雅琴

2021, 21(1): 190-195.

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以云南山区双车道公路1740起碰撞事故数据为基础，将事故数据分为机动车与机动车、机动车与摩托车、机动车与非机动车3种类型，事故严重度划分为仅财产损失、轻伤、重伤或死亡事故3个等级，分别用部分优势比模型和有序Logit模型建立3类机动车碰撞事故严重度分析模型，对比分析不同等级事故的显著影响因素和模型的预测准确率，分析部分优势比模型自变量的边际效应。结果表明：不同交通方式下机动车碰撞事故严重度的影响因素存在明显差异，对比有序 Logit模型，部分优势比的事故分析模型刻画了不满足比例优势假设的自变量，机动车与机动车、机动车与摩托车、机动车与非机动车碰撞事故的平均预测准确率分别为 78.29%、73.63%和 72.04%，分别提高14.54%、5.65%和3.32%。研究结果可为山区公路运营管理部门开展事故风险主动防控提供决策参考。

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基于随机森林的电动自行车骑行者事故伤害程度影响因素分析

李英帅，张旭，王卫杰，居潇凡

2021, 21(1): 196-200.

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为研究电动自行车道路交通事故对骑行者伤害程度影响因素的重要性排序，分析电动自行车骑行者事故伤害程度的影响因素。收集某市2013-2015年电动自行车交通事故数据，对其进行描述性统计分析，从中选出与交通事故严重程度相关的22个影响因素。利用随机森林模型对电动自行车骑行者受伤严重程度进行预测，并对相关因素的重要程度进行排序。研究表明，影响电动自行车骑行者受伤严重程度的最主要因素依次为车辆间事故类型、受伤部位、道路物理隔离类型等。针对交通事故相关因素提出改进建议，研究结论可为电动自行车事故预防提供决策参考。

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船舶倾斜对不同行人流疏散效率影响的数值分析

房斯明，刘正江，封室丞，王新建

2021, 21(1): 201-206.

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为研究船舶倾斜对船上人员疏散过程的影响，在基础社会力模型中引入行人倾斜力和自调整力，构建一种考虑船舶倾斜状态的改进社会力模型，通过比对前人实验结果验证模型的有效性。增加行人视角范围，确定周围行人作用的有效范围；结合MATLAB仿真单向、对向、交叉和多向行人流场景，分析不同倾斜状态对行人疏散速度的影响，并拟合疏散时间随倾斜角度变化规律。仿真结果表明：船舶倾斜角小于15°的情况下，行人速度会有小幅下降，但对整体疏散过程影响不大；当倾斜角超过15°时，行人行走速度会迅速下降，整体疏散时间也会急剧增加，并与倾斜角度呈六次关系变化。基于此，船舶倾斜状态下的最佳疏散时机为倾斜角小于15°。

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基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型

姜雨，童楚，刘振宇，胡志韬，徐成，张洪海

2021, 21(1): 207-213.

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针对机场场面运行中部分航空器剩余滑行时间较短、准时性低的现状，研究滑行道调度优化问题。在构建基于时间富余度控制的滑行道调度优化模型中，优先考虑以剩余滑行时间为主的航空器动态优先级；以我国某大型机场的场面运行数据为基础，采用生物地理学算法进行仿真验证。结果显示：与经典的先到先服务策略相比，航空器到达滑行终点的误差由1499 s降至553 s，降低了63.1%，冲突航空器到达误差从371 s降至147 s，降低了60.3%；在冲突解脱方面，由剩余滑行时间较多的航空器承担更多的冲突等待，有效减少航空器滑行冲突次数，保障后续停机位指派与跑道调度的有效性，大大提高了滑行道的滑行效率。

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老年人过街比例与信号交叉口行人过街速度设置研究

张惠玲, 奚邦顺

2021, 21(1): 214-220.

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为分析不同老年人比例在不同行人流量下与行人步行速度之间的关系，借助行人流量对行人服务水平分级，通过人工提取重庆市3个信号交叉口的老年人和中青年人过街的自由速度及加速度标定仿真参数，借助微观仿真平台获取不同行人服务水平下不同老年人比例与行人步行速度数据，利用主成分分析法与回归模型确定老年人过街比例与设计速度之间的关系。结果表明：在信号交叉口行人过街中老年人比例介于21%~41%，建议行人过街设计速度为0.94 m ⋅s-1；老年人比例超过41%后，行人过街设计速度应设定为0.86 m ⋅s-1，以满足老年人的过街需求。

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学区尺度下小学生通学事故风险评估及影响因素

戢晓峰, 张琪

2021, 21(1): 221-226.

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为评估学区尺度下小学生通学事故风险并获取其影响因素，融合交通事故数据、道路运行数据和学区划分数据，构建学区尺度下通学事故风险评估方法，并运用随机森林模型分析其影响因素。以小学生在学区内部小学通学为原则，构建基于交通事故数据和道路长度的道路暴露度模型评估小学生通学事故风险。以深圳市中心城区为例进行验证。结果表明：深圳市中心城区高风险学区主要聚集于南山区北部和罗湖区北部，低风险学区主要分布在南山区中南部和福田中部学区；基于随机森林构建的学区尺度下小学生通学事故风险评估模型预测准确率达85.93%，能够较为准确地评估小学生通学事故风险；小学密度和学区面积是小学生通学事故风险的主要影响因素，分别能解释37.15%和22.86%通学事故风险。

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基于面板数据的乘用车购买偏好分析

杨亚璪，李全森

2021, 21(1): 227-232.

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基于2009-2019年中国乘用车销售面板数据，结合车辆特性构建Logit模型，分析车辆特性衍变对消费者需求的响应，对比中国和瑞士乘用车的消费偏好。研究结果显示：发动机燃油效率更高，功率更大的乘用车市场份额占比更高；重型车比轻型车更受中国消费者青睐；燃油效率的边际值在大功率汽车细分市场中较小，即最可能产生更多污染排放的消费者对汽车燃油效率的敏感性较低；仍处于乘用车快速普及阶段的中国与处于复数保有阶段(千人保有超过250辆)的瑞士，消费者偏好有明显差异，中国消费者对省油、大功率和重型乘用车的偏好在逐渐加深，瑞士消费者对省油、大功率和轻型车用车的偏好在逐步降低。

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