交通运输系统工程与信息

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新时期我国交通运输业碳减排的任务与对策

杜鹏

2024, 24(6): 1-4. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.001

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交通运输业碳排放量占全国碳排放总量的10%，在支撑国民经济发展的同时自身也肩负着碳减排的重任，是落实双碳战略的重要战场之一。本次论坛以“新时期我国交通运输业碳减排的任务与对策”为主题，以双碳战略目标为引领，以各种运输方式比较优势的充分利用为切入点，明确交通运输各方式的减排任务和重点减排领域，同时综合考虑新时期经济社会发展情况、新能源产品替代程度以及未来新技术的经济可行性，探讨重点领域的减排对策和可行路径。

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碳交易价格不确定下冷链多式联运路径优化

杨华龙, 于果

2024, 24(6): 5-14. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.002

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为解决碳交易价格不确定下的冷链多式联运路径优化问题，本文依据现行市场碳交易价格变化特征，运用三角模糊数描述碳交易价格，结合多式联运经营人的风险偏好水平和客户的软硬运输时间窗要求，分别建立碳交易价格模糊可信度函数及客户满意度函数。据此构建考虑运输成本和客户满意度的双目标优化模型，设计模糊自适应非支配排序遗传算法(FANSGA-II)。数值算例结果显示，相较于随机均匀分布方法，三角模糊数方法可使优化结果更加稳定，运输成本变异系数可由20.3%降到4.4%左右。敏感性分析结果表明，多式联运经营人风险偏好水平与铁路和水路运输方式的占比呈正相关关系，同时，实行碳交易政策后，可以使碳排放量下降至少7%。货物的制冷温度越低，碳交易风险偏好值对运输方式选择的敏感性越高，但当风险偏好值达到某特定值时，选择的运输方式将不再改变。研究结论可为多式联运经营人制定冷链运输方案提供参考。

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基于级联失效的西部陆海新通道网络脆弱性分析

冯芬玲, 董开云, 张泽, 方源

2024, 24(6): 15-29. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.003

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西部陆海新通道涉及多个港口和货运站点，且通道内节点与线路易受各类风险事件影响，并伴随其导致的货流在节点间转移从而引发网络的级联失效，使通道呈现一定的脆弱性。因此，本文基于西部陆海新通道内存在的不同运输方式构建相应的子网络，复合叠加地理距离较近的节点，构建西部陆海新通道复合运输网络；其次，基于改进的相关性赋权法—优劣解距离法(CRITIC-TOPSIS)识别网络关键致脆节点，建立更符合真实复杂系统特性的非线性负载—容量的级联失效模型，设定网络连通度与网络过载效率指标测算网络脆弱性变化幅度；最后，对网络进行脆弱性仿真模拟，比较分析不同参数与策略设定对网络脆弱性的影响。仿真结果表明：西部陆海新通道复合运输网络能够有效体现各子网络之间的互补作用，相比于各运输子网络，在受到攻击后，网络的脆弱性水平显著降低；基于节点致脆度的蓄意攻击策略比其他节点攻击策略能使网络以更快的速度崩溃，失效节点数为10时，复合运输网络的脆弱性指标已下降99%，网络达到近乎崩溃的速度最快；在一定范围内调节容量系数可以有效降低西部陆海新通道复合运输网络的脆弱性水平，当容量冗余系数α≥4和β≥1.4，过载容量系数γ≥0.3时，网络对不同攻击策略的扰动抵抗能力较强，网络脆弱性水平较低。

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双积分政策下新能源汽车异质制造商竞争演变分析

冯琳, 蔡江浪, 贾鹏

2024, 24(6): 30-46. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.004

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新时代下发展新能源汽车是推进我国交通领域节能减排的重大举措，本文基于考虑市场份额因素的古诺演化模型研究双积分政策下新能源汽车制造商市场竞争博弈，并提出建议。研究发现：双积分交易退场的必要条件是燃油车制造商内部积分均衡，随着最终燃油车制造商负积分清零目标的实现，双积分政策将正式退场；根据积分交易生命周期划分，积分交易初期更有利于促进劣势新能源汽车制造商的市场竞争优势，新能源汽车市场将出现“劣币驱逐良币”现象，低质量产品充斥市场，导致市场调节机制失灵；随着燃油车制造商转型加入，双积分政策促进新能源汽车市场增长的边际作用降低，市场竞争格局将依据所有新能源汽车制造商竞争力差异重新划分，并趋于稳态；双积分市场周期演变对新能源汽车制造商的影响，从上半场冲抵生产成本的正面效应转化为下半场限制产能增长的负面效应，而对燃油车制造商，则由前期的削弱竞争优势演变至后期的促进转型发展。最终，积分政策红利消失将促使各新能源汽车制造商注重生产技术的创新，提升企业核心竞争力和管理优势，促进交通运输业的新质发展。

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网联车辆环境下城市道路交通流分段协同控制方法

蒋贤才, 郭子豪, 宋成举

2024, 24(6): 47-62. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.005

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车辆临近交叉口的变道行为会制约交叉口通行效率的提升。基于此，本文提出一种网联车辆环境下城市道路交通流分段协同控制方法(SegmentedCooperativecOntrolMethodfor Urban Road Traffic Flow, SCOM-URTF)，该方法采用双层优化模型，实现路段功能区动态划分和路段—交叉口交通流的协同优化。上层模型设计了一种分车道速度诱导错位变道策略(Misaligned Lane-changing with Separated Lane Speed Guidance, ML-SLSG)，通过纵向空间错位排列促成左转和右转车辆的快速变道，最小化车辆变道区长度，并均衡车道组交通流量；下层模型以最小化车均延误为目标，基于动态规划法协同优化网联车辆的轨迹与交叉口信号配时参数。仿真结果表明，ML-SLSG策略能有效缩短变道长度，在低、中和高这3种交通负荷下，本文提出的车辆纵向轨迹优化模型能使交叉口车均延误减少5.9%~8.0%，且与信号配时协同优化后，车均延误可再降低3.7%~22.8%。与同类方法对比研究表明，SCOM-URTF更适合多种驾驶行为相互协调的交通环境。敏感性分析显示，更高的CAV渗透率和道路限速有助于降低车均延误；增大交叉口间距可在初期减少车均延误，但达到临界点后会出现延误反弹，而轨迹与信号的协同优化能有效遏制延误的反弹。

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网联车借道公交专用道的路权优化及动态控制策略

李浩然, 袁振洲, 岳睿, 朱闯, 田宗忠, 李林珈

2024, 24(6): 63-75. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.006

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为研究网联车辆借道城市公交专用道中所存在的车道利用率低和高交通需求下效果差等问题，本文提出一种新型借道公交专用道的动态控制逻辑与方法，不仅确保了公交优先，且可动态实时识别公交专用道中的剩余资源，并提升其时空资源利用效率。首先，定义公交专用道剩余时空资源识别方法，并基于车辆运动学特性和车辆驾驶类型，设计包含右转车辆的车辆行程时间计算方法；其次，根据预设的借道规则识别可借道车辆备选集，并构建路权分配优化模型，允许部分获得路权的网联人工车辆/自动车辆使用公交专用道，使公交专用道中的剩余时空资源得到有效利用；最后，以济南市某道路为例，利用SUMO(SimulationofUrbanMobility)软件进行仿真实验予以验证。结果表明，在交通需求、公交到达间隔和右转车辆比例等参数与实际道路完全一致的仿真实验中，相比于实际道路的传统公交专用道使用方法，以及既有文献中提出的“公交专用道间歇动态优先”方法，本文所提出的方法在优化目标上均有明显的改进。相比实际和文献中的控制方法，非右转车辆延误分别降低了30%与16%，右转车辆延误分别降低了24%与26%，且能确保公交优先通行。同时，参数敏感性分析显示，在不同交通需求、右转车辆比例、网联渗透率及公交到达间隔下，本文方法展现出更优的适用性。

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事件干扰下的城市轨道交通客流诱导优化研究

赵明玺, 马昌喜, 麻存瑞

2024, 24(6): 76-85. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.007

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城市轨道交通系统在早晚高峰、大型活动和恶劣天气等干扰事件下，通常出现运营中断或服务能力下降的情况。为有效缓解这些干扰事件对客流的负面影响，提高城市轨道交通系统的韧性，本文提出一种针对事件干扰的客流诱导优化方法。首先，在考虑事件干扰影响和乘客诱导服从率的基础上，以系统中乘客总出行时间最小化为目标，建立轨道交通客流诱导模型。其次，设计一种基于列生成的精确算法，运用Gurobi求解限制主问题，A*算法求解价格子问题及分支定界算法求解整数解。最后，通过实际案例分析发现，运用本文所设计的加速策略能够提升求解效率66%~89%，求解效率显著优于单独使用Gurobi；并通过模拟轻微干扰到严重干扰事件的情景表明，所提出的优化方法适用于不同规模的城市轨道交通客流，能够在多种强度的干扰事件中有效地诱导乘客出行路径。

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考虑跨相位冲突的环形交叉口信号周期计算方法

卢凯, 陈志学, 林永杰, 郭海锋

2024, 24(6): 86-101. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.008

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针对信号控制环形交叉口中存在的车流跨相位冲突问题，通过分析车辆在环形交叉口内的行驶轨迹，根据相位通行时间、相位间隔时间及最短相位间隔时间的特点，建立基本周期等式与跨相位间隔时间等式约束。结合相位通行时间、相位间隔时间以及信号周期的不等式约束，考虑环形交叉口相位设计中可能出现总损失时间为负的情况，建立以信号周期最小为优化目标的环形交叉口基本信号配时模型。针对不同相位有序集合，建立一般周期等式与不等式约束，分析不同相位集合下周期取值范围随各相位流量的变化情况，给出环形交叉口信号周期取值范围的计算方法。以总流量比等于1.05为例进行仿真分析，当信号周期取最短信号周期52s时，交叉口的各项评价指标均达到或接近最佳值。针对3种不同的交叉口进口流量情形，将本文方法与左转二次放行方法及改建十字交叉口方案进行对比分析。实验发现，两种环形交叉口控制方法较十字交叉口控制方法的延误时间与排队长度分别降低了52%和55%，在对向进口流量不均衡时，本文方法较二次停车方法延误时间与排队长度分别降低了43%和44%。此外，以广州市华夏路—金穗路环形交叉口为例进行仿真分析，对比发现，本文方法方案在延误时间、停车次数及排队长度等方面取得了较优的整体控制效益。

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兼顾效率与公平的城市轨道交通客流控制优化

梁金鹏, 赵莲芳, 李利鸣, 郑建风, 宋达宽

2024, 24(6): 102-112. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.009

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高峰时段客流拥挤是大城市轨道交通面临的关键挑战，其不仅增加站内客流踩踏事故风险，还导致上下游车站的乘客等待时间存在显著差异。针对客流需求的随机性和动态性特点，本文构建一个旨在提高出行效率并改善乘客出行公平性的多目标客流控制优化模型。该模型通过合理确定各站点乘客的上车比例，在满足可行性约束条件下，优化所有乘客平均等待时间(效率)和每个站点乘客平均等待时间(公平性)与理想值间的欧式距离。为求解该多目标随机优化模型，本文开发了在线优化算法，针对每种需求场景制定客流控制决策。基于北京地铁5号线客流数据的数值实验结果表明，与先到先服务的基准策略相比，该策略能显著提升运营效率并改善公平性。此外，该算法能得到与Gurobi直接求解相近的结果，同时，将计算时间降低了76.3%。本文为解决高峰时段轨道交通客流拥挤问题提供了有效的策略和方法论参考。

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多干扰下地铁列车运行与车底周转一体化调整优化

彭其渊, 江山, 刘思源, 石俊刚, 李登辉, 张永祥

2024, 24(6): 113-125. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.010

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为有效应对多干扰事件(区间短时中断、区间限速和车站停站延长)对地铁运营的影响，本文综合使用扣停、取消列车、小交路折返、跳停车站和车底空驶出入库这5种调整策略，考虑列车运行、车底周转和车底折返等约束，以最小化列车延误时间、客运收益损失、备用车底启用数和车底空驶里程的加权和为目标，构建列车运行图和车底周转计划一体化调整整数线性规划模型，并设计迭代局部搜索算法求解。以某一条地铁线路的实际数据为背景，构造一组案例测试所提出方法。结果表明：针对不同干扰场景的案例，本文提出的方法均能在短时间内生成一体化调整方案，平均求解时间为15.55s；提出的取消列车和小交路折返策略能控制发生延误的列车数量并阻止延误的传播，车底空驶出入库策略可减小因折返站能力紧张而导致的次生干扰；与固定车底周转计划和不考虑车底周转调整成本相比，本文提出的调整方法分别平均减小了74.9%和7.3%的列车延误，其中，考虑车底周转调整成本后，进一步平均减小了23.1%的备用车底启用数量和20.1%的车底空驶里程。

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考虑过轨运营模式的市域铁路时刻表优化研究

梁辉, 景云, 孙国锋, 宋琦

2024, 24(6): 126-134. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.011

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过轨运营是区域轨道交通一体化发展的重要方向，本文引入时变客流作为输入，考虑地铁与市域公司参与方共同利益，耦合地铁列车过轨与市域列车发车关系；考虑列车发车间隔和列车服务能力等约束，从列车运营收益和乘客出行质量两方面构建整数规划模型，优化地铁过轨方案和市域列车时刻表。基于模型特点，引入两组逻辑变量重构模型，并利用ε-约束法将模型转化为单目标优化问题，通过调用商用优化求解器Gurobi精确求解。最后，以某两条轨道交通线路为背景进行案例研究。研究结果表明，地铁与市域铁路过轨运营既节省乘客等待时间又增加地铁运营企业收益。提出的地铁过轨运营方案可使地铁运营公司收益增加1.8万元，调整后的市域列车时刻表可节省8.3%的乘客等待时间，并且市域列车运行图可以较好地匹配乘客需求时空分布。

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地铁站属性对共享单车出行影响的异质性研究

刘路, 车宇禄, 朱宇婷, 周小光, 光志瑞

2024, 24(6): 135-144. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.012

摘要 ( )

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基于2018年上海市共享单车订单数据，本文以地铁站周边区域为研究范围，运用多尺度地理加权回归(MGWR)模型，分析建成环境对共享单车出行的影响机理，进一步，从地铁站类型及空间位置两大属性出发，揭示各类因素影响作用的异质性特征。研究结果表明，各类因素对共享单车出行吸引和发生呈现全正向、全负向、正负双重以及正负相反这4种不同的影响效果。面向不同属性的地铁站，影响共享单车出行的主要因素存在明显差异，且该差异在出行发生下更为显著。地铁站距市中心的距离对影响因素重要度排序结果有显著影响，而换乘站和非换乘站影响因素重要度排序方面的差异性相对较小。其中，“地铁站密度大于人口密度大于公交站密度”“居住用地大于地铁站密度”分别是市中心10km范围内出行吸引和发生最主要的影响组合；“人口密度大于公交站密度大于居住用地”“土地信息熵大于人口密度”分别对应市中心10km范围外出行吸引和发生的最主要影响组合。随着地铁站距市中心距离的增加，各类因素的影响系数呈现“<”型、斜“几”字型和“S”型这3类变化趋势，说明建成环境的影响效力随空间位置变化呈复杂的非线性变化特征，地铁站周边共享单车宜采取因地制宜的投放策略。

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考虑拥堵指数的共享单车出行分布预测模型

胡宝雨, 孙钰莹, 苑少伟, 程国柱

2024, 24(6): 145-158. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.013

摘要 ( )

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准确的共享单车出行分布预测对城市非机动车交通规划和单车运营调度至关重要。本文从居民的出行目的地决策行为出发，提出考虑POI(兴趣点)的共享单车出行分布单因素预测模型，在此基础上，建立考虑拥堵指数的双因素预测模型及其改进模型。首先，基于深圳市福田区单车骑行OD数据，分析出行分布网络中的聚集现象，并运用社区发现算法将福田区划分为4个交通分区。之后，探究POI、拥堵指数和出行距离对单车出行的影响发现，POI数量与共享单车出行量呈线性正相关关系；同时，拥堵指数与单车出行量表现出显著的正相关关系，特别是在出行量较大的区域，每当拥堵指数增加0.1，单车出行比例会增加6%~7%；出行距离显示出长尾对数分布特征。预测结果显示，在休息日期间，本文所建立的双因素改进模型在4个交通分区内的准确率分别达到了81.2%、79.5%、80.1%和78.9%；在工作日期间，准确率分别为78.7%、76.3%、80.8%和75.5%。相较于辐射模型，预测准确率最高提升了51.1%。

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基于超参数优化集成学习的出行方式选择研究

李晓东, 曹克让, 匡海波

2024, 24(6): 159-168. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.014

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为解决传统出行方式选择模型和机器学习模型存在的识别精度不高、超参数优化复杂，以及模型可解释性弱等问题，本文分别采用遗传算法和贝叶斯优化对极限梯度提升机模型进行超参数寻优，进一步融合SHAP(SHapleyAdditiveexPlanations)模型可视化出行方式属性和个体特征对选择概率的非线性关系，采用5折交叉验证的方式训练，避免过拟合。最终，结合瑞士地铁数据验证所提模型的优越性。结果表明，增强离散选择模型中效用函数的非线性表达，可以提高模型预测性能，但仍然不如机器学习模型；采用遗传算法和贝叶斯优化后的极限梯度提升机模型，在出行选择预测准确率、召回率和F1分数均高于传统的线性或非线性效用函数多项式Logit模型以及普通随机森林和极限梯度提升机；采用遗传算法优化的极限梯度提升机模型预测准确性最高，为0.781，优于基于多次网格搜索的常规模型；采用遗传算法优化超参数比多次网格搜索的方式训练时间降低了81.4%；不同出行方式的成本和时间是影响选择的重要因素，火车和汽车对于时间的敏感性更高，瑞士地铁对于成本的敏感性更高。

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基于订单数据的网约车充电行为驱动因素及非线性效应

尹超英, 桂晨, 邵春福, 王菁, 王晓全

2024, 24(6): 169-178. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.015

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为探究建成环境对电动网约车的充电行为驱动因素和非线性效应，本文以南京市网约车为例，提出一种基于订单数据的电动网约车充电行为识别算法，从密度、多样性、设计、目的可达性和公交临近度这5个维度构建建成环境指标，利用XGBoost模型和SHAP(SHAPleyadditive explanatory)值算法，识别影响电动网约车充电行为的关键因素，分析各因素与网约车充电行为之间的潜在非线性关系。同时，本文将该模型拟合回归效果与随机森林(RF)和LightGBM进行比较，以验证XGBoost模型在拟合回归效果上的优势。结果表明：XGBoost模型的拟合效果优于其他模型，具有最小的预测误差波动和最高的R2值(0.446)。在影响网约车充电行为的建成环境因素中，餐馆数量、与市中心的距离和休闲娱乐设施数量对网约车充电行为影响最大，对充电行为的贡献度超过75%。此外，建成环境各因素对网约车充电行为均存在非线性效应，到市中心的距离对充电行为的影响呈现先正后负的反馈特征，其余变量对充电行为的影响则呈现先负后正的反馈特征。

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交通网络均衡理论下道路预约出行效益研究

陈恒瑞, 汪香玉, 周睿予, 高良鹏, 陈红

2024, 24(6): 179-192. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.016

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面向提高城市交通需求管理措施精细化水平的现实需求，基于预约出行模式的城市道路交通拥堵治理方法有望在未来智能交通系统中扮演重要角色。既有针对城市道路预约出行模式的研究存在预约路段的预约总量设置过于理想化，且多类用户的出行选择同质化，未考虑个体出行的多维决策变量及城市多模式交通协同作用的局限性。因此，本文首先采用删失数据模型和乘积极限法估计道路容量分布函数，引入持续流动指数，确定预约路段的最佳预约总量；其次，考虑用户的异质性，在城市多模式交通框架下建立多用户、多准则及多模式交通方式划分和交通分配组合模型。研究结果表明：道路最佳预约总量的范围约为道路实际通行能力的0.79~0.89；实施预约出行策略后，路网平均速度、平均饱和度和总出行成本较策略实施前分别改善了7.6%、7.9%和1.6%；此外，策略实施后，选择私家车出行的用户减少了4.19%，选择公共交通工具出行的用户增加了3.19%；不仅如此，时间价值不同的异质出行者受预约出行策略的影响呈现出显著的差异。研究结果有助于揭示预约出行策略在实际应用中可能带来的效益和挑战，为决策者提供宝贵的理论支持，有助于制定更加科学和有效的交通需求管理策略。

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不确定时间下多式联运多目标路径优化模型与算法

周金龙, 张英贵, 肖杨, 王娟

2024, 24(6): 193-205. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.017

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多式联运能充分发挥各运输方式的优势，助力实现货运降本增效，其中，联运路径决策是关键。联运组织过程和外界环境变化均可导致运输时间发生波动，本文考虑多式联运过程中路段运输时间和节点转运时间随机性对路径优化的影响，引入梯形模糊数刻画时间不确定性，以最小化运输成本、碳排放量和运输时间为目标，构建带时间窗约束的多式联运路径优化模型，并基于模糊机会约束规划理论，将不确定性模型转化为较易求解的混合整数规划模型；结合种群实时进化状态，将进化过程划分为两个阶段，第1阶段旨在优化目标函数，第2阶段寻求目标优化与约束条件之间的平衡，在此基础上，设计一种多阶段多目标进化算法求解模型；最后，以某多式联运网络为背景开展算例分析。计算结果表明：所提方法能合理编制面向不确定时间的多式联运路径优化方案集，其机会约束满足概率均超过90%；且与当前最先进的约束多目标进化算法相比，其超体积指标值提升了2.11%~41.95%；所提方法的性能较为显著，能够为多式联运经营主体提供有效的路径决策支持。

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考虑前后多车的混合交通流稳定性与安全性分析

杜文举, 赵尚飞, 李引珍, 张建刚

2024, 24(6): 206-218. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.018

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为揭示前后多车信息对复杂混合交通流稳定性与安全性的影响，本文构建考虑前后多车信息的网联自动驾驶车辆(CAV)与网联人工驾驶车辆(CHV)跟驰模型，研究由人工驾驶车辆(HDV)、自动驾驶车辆(AV)、CAV和CHV构成的复杂混合交通流的稳定性与安全性。首先，建立考虑前后多车信息的复杂混合交通流模型，分析所有跟驰模式及4种类型车辆的比例关系；其次，理论解析不同网联车辆渗透率下复杂混合交通流的稳定性判别条件；最后，设计数值实验，分析网联车辆渗透率与前后多车信息对复杂混合交通流稳定性与安全性的影响。仿真结果表明：CAV与CHV渗透率越高，越有利于复杂混合交通流的稳定性，且CHV对复杂混合交通流稳定性改善效果比CAV更显著；相比于仅考虑紧邻前后车信息的情形，考虑前后多车信息对复杂混合交通流的稳定性与安全性具有较大的改善作用；考虑前后两辆车信息时，复杂混合交通流的稳定性与安全性改善效果最佳。

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考虑风险场景的驾驶员紧急制动模型研究

郑建明, 华一丁, 张宇飞, 路文豪, 石佩鑫, 覃斌, 赵目龙

2024, 24(6): 219-231. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.019

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针对自动驾驶汽车安全性评估缺失与人类驾驶能力对比的问题，本文提出一种考虑风险场景的驾驶员紧急制动模型。首先，分析环境车辆行为位置及交通事故库，得到同车道前车紧急制动、相邻车道前车紧急切入以及同车道前车紧急切出后遇静止前前车3个风险场景；其次，总结得出最大减速度、制动效能提升时间及决策响应时间这3个制动模型关键参数及提取方法；通过场地实车及驾驶模拟器仿真两种实验方式联合标定关键参数；通过全集泛化风险场景变量，明确风险场景下碰撞与未碰撞的边界，构建驾驶员紧急制动模型；通过对泛化结果中的典型场景进行实车实验，结果表明，本文提出的模型与人类驾驶能力相似度为77.8%。本文采集参数可为后续其他驾驶模型研究提供参考，所构模型可对自动驾驶汽车的准入及安全性判断提供支撑。

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基于规则判别的末端配送停留点识别与出行链特征

姜晓红, 陈庆炜, 严亚丹, 韩兵, 李家伟

2024, 24(6): 232-241. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.020

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响应需求的末端配送方案可显著提升顾客满意度，识别并提取末端配送快递三轮车配送停留点特征是分析配送时空分布和动态需求的基础。因此，本文提出结合兴趣点(POI)与停留时长规则的停留点识别方法。首先，利用POI信息和瞬时速度初步筛选快递三轮车轨迹数据；然后，引入停留时长阈值作为二次筛选条件；最后，合并临近的聚集点，形成完整的停留点集。采用人工校验识别结果的准确性，并借助熵率法计算停留链的熵率，量化评估不同识别方法的精确度。以苏州市顺丰速运快递网点的快递三轮车配送轨迹数据为实证对象，将所提出的方法与货运卡车停留点识别中常用的基于密度的聚类算法(Density-BasedSpatialClusteringofApplications with Noise, DBSCAN)进行对比分析。结果表明，DBSCAN算法易将交通信号灯等待误判为配送停留点，而本文所提出的方法则有效规避了该问题，实现高达98%的精确率和召回率；同时，熵率法的应用进一步验证了所提方法在准确率上的有效性。在此基础上，扩大研究范围并识别配送停留点后，分析快递三轮车的出行链与配送时空分布特征。结果表明，8:00左右的高峰期配送车辆数显著多于16:00左右的高峰期；住宅区为配送热点，车辆数最多，且出行距离和工作时长最长；酒店类配送呈现停留时长较短的特点；此外，停留点空间分布亦揭示了部分配送距离偏远的情况。

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考虑旅客出行特征的高铁灵活车票设置方法研究

刘斌, 马超凡, 田志强, 李鑫杰

2024, 24(6): 242-253. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.021

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针对高速铁路平行车次间客流需求分布不均衡问题，为缓解标杆车次输送压力，提高客票整体收益及席位利用率，本文提出考虑旅客出行特征的灵活车票设置方法。灵活车票是一种全新的票制形式，价格较低且在出售时只确定备选车次集合，具体车次和席位延迟到发车前的某个时间兑现。将旅客出发时段偏好及灵活车票延迟兑现的时间价值两种因素融入旅客广义费用函数中，在构造需求弹性函数基础上，引入旅客选择行为模型，对各列车的客流分摊率进行估值。选取部分列车在特定OD对出售灵活车票，构建以客票收益最大化为目标的激活兑现模型，选择不同百分比阶段下非备选车次及备选车次在各OD对的票额作为决策变量，设置席位资源限制、列车服务区段限制、灵活车票激活兑现等约束，采用COPT(CardinalOptimizer)进行求解。为验证该设置方法的可行性及有效性，选取京沪高铁部分列车进行案例分析。结果表明：百分比阶段划分法可以从供需匹配的角度量化客票销售过程，不受时空因素和旅客到达概率等因素的干扰，处理灵活车票的激活兑现问题的适配性高；灵活车票的票价折扣、同一百分比阶段灵活车票的占比系数、激活兑现百分比阶段均是影响客票最终收益的关键因素；适当增加灵活车票的激活兑现次数能够更进一步提高客票收益，在单点兑现激活条件下，收益最高提升4.84%，在双点兑现激活条件下，收益最高提升5.38%。

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高铁快运夜间列车服务方案集成优化

高如虎, 王倩瑜, 牛惠民

2024, 24(6): 254-264. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.022

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组织夜间高铁快运列车，核心需要解决快件需求和列车运行线与天窗开设的协调匹配关系。本文以高铁快运时变需求为导向，对包含天窗开设方案、快件配装方案及列车时刻表的快运服务方案集成优化。针对适合开行夜间列车的分段矩形天窗形式，以滞留快件数量最小为优化目标，兼顾快件的运到时效性，并系统性地考虑列车运行、快件配装及天窗开设等相关约束，构建高铁快运服务方案集成优化模型。考虑到所构建的模型属于混合整数非线性规划，通过引入辅助变量线性化处理模型，并采用商业优化软件GAMS的CPLEX求解器求解模型。以宁杭高铁为例进行仿真计算，在参数灵敏度分析的基础上，经过51min计算求得分段矩形天窗模式下的夜间高铁快运列车最优综合服务方案。算例表明，计划运输的4000批快件全部被夜间快运列车服务，得到高铁快件需求与快运列车的最佳匹配方案，并且快件均在次日7:00之前运达目的站，实现高铁快件“次晨达”极速运输服务，同时，所开设的天窗也满足线路综合维修的需求。本文为高铁快运的快件精准调度以及高铁快运列车组织提供了决策依据，为后期铁路部门组织开行高铁快运夜间列车提供一定的参考。

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线路运行中断下铁路旅客列车单向接运方案研究

刘兰芬, 杨信丰, 杨珂, 王东梁

2024, 24(6): 265-274. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.023

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为降低线路中断对铁路客运带来的影响，本文利用综合交通网络各方式间的互补性，提出线路中断条件下铁路旅客列车的接运方案优化方法。首先，从旅客列车运行变化和综合交通接运方案分析接运方案的成本及旅客延误时间，综合考虑接运车站折返及到发能力、接运车辆能力、接运站及车辆停站关系等方面，建立以旅客出行时间延误最小及接运方案成本最低为优化目标的线路中断下旅客列车单向接运方案双目标规划模型；其次，为提高算法效率，按照列车到发时间密集程度划分为多个单独计算的时段，为缩小算法搜索空间，分析接运车站的剩余折返能力，明确可行备选接运车站集，设计分时段禁忌搜索算法；最后，利用算例分析模型及算法的可行性及有效性。研究结果表明：当线路中断发生后，接运方案应选择接运距离较近的车站，接运成本及总延误比在列车原停靠站进行接运平均可降低45.3%和21.2%，因而，利用已不办理客运业务的车站进行接驳运输，可减轻其对铁路客运带来的影响；问题的研究有助于降低线路运行中断造成的影响程度，为运输管理部门提供决策参考。

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考虑枢纽延误的集装箱公铁联运多目标路径优化

段力伟, 杨航, 陈坚

2024, 24(6): 275-285. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.024

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为解决枢纽延误下的集装箱公铁联运路径优化问题，本文综合考虑运输中等待转运集装箱数量和铁路剩余能力的双重不确定性、枢纽转运能力上限及铁路发车要求对枢纽延误的影响，采用三角模糊数刻画不确定性，并从等待转运和等待班期两方面量化延误时间及其带来的碳排放和仓储成本。基于此，以路径方案总成本和总碳排放量最小化为目标，构建多目标路径优化模型，结合期望值法和模糊机会约束规划法对模型去模糊化，设计自适应快速非支配排序遗传算法(ANSGA-Ⅱ)求解模型，并引入模拟方法评估路径方案的可靠性，确定最佳置信度组合。结合某公铁联运网络开展的算例分析结果表明，相较于NSGA-Ⅱ算法，所提方法收敛速度更快，总成本和总碳排放量分别优化了2.03%和5.87%，且前沿解的可靠性均大于0.95，能为经营人决策路径方案提供有效支持。进一步的灵敏度分析显示，当等待转运集装箱数量达到某一特定值时，选择的运输方式更倾向于单一的公路运输，以降低因等待转运带来的枢纽延误；同时，枢纽延误对不同时间敏感度货物的路径选择也有不同影响。

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考虑加减速行为不对称的终端区空中交通流跟驰模型

李善梅, 纪亚宏, 王超, 黄宝军, 王远洲, 赵末

2024, 24(6): 286-297. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.025

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为精细化描述空中交通流跟驰行为，考虑空中交通加减速跟驰行为的不对称性，本文提出一种基于改进智能驾驶员模型(IntelligentDriverModel, IDM)的空中交通流跟驰模型。采用成都终端区实际航迹数据，筛选出跟驰航迹数据；在此基础上，应用遗传算法对经典跟驰模型进行参数标定，选取出IDM模型的拟合精度最好；进而，考虑加速度、前后机间隔、平均速度差和机型等因素，分别构建加速和减速场景下的改进IDM跟驰模型；最后，采用奈奎斯特图分析改进模型的局部稳定性和渐近稳定性，并对加减速场景下的改进跟驰模型进行仿真实验。结果表明，改进IDM模型的稳定范围增大，且在加速和减速场景下，改进IDM模型所需稳定时间分别仅为原始IDM模型的13.9%和22.2%，头机为不同机型时，模型均表现较强稳定性，且头机为重型机时，所需稳定时间最长，这与实际运行中重型机产生的尾流对后机影响最为严重相一致。

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轨道站点周边建筑分布对客流量的影响研究

张道玉, 周军, 邓晓庆, 孙艺宸

2024, 24(6): 298-305. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.026

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为准确把握建筑分布对站点客流的影响规律，本文采用以建筑楼栋为单位的建筑普查数据替代既有研究中的POI(PointofInterest)数据，同时考虑建筑混合度、换乘线路数、周边公交站点数、周边道路里程等多种可能因素影响，并在初步回归分析剔除道路网络密度等无明显相关性因素后，建立考虑空间异质性的局域空间回归模型(GWR)，研究建筑总量与轨道站点客流量的关系。之后通过控制换乘线路数、周边公交站点数等因素对站点客流的影响，建立对样本量需求较小的全局性空间回归模型(SLM)分析不同类型建筑对轨道站点客流量的影响。研究结果表明：建筑总量与站点客流量呈正相关关系，其在500，800，1000m范围内相关系数分别为0.015、0.007和0.004，建筑混合度与站点客流量相关性不显著；在各类建筑中，工业建筑和综合建筑对轨道交通客流量影响不明显，其余建筑均与站点客流量呈正相关，且相关性由高到低分别为私宅、办公、商业、住宅；随着与站点距离的增加，商业建筑相关性衰减最快，其次是私宅、办公建筑，超过800m范围后商业建筑与站点客流量相关性不显著。

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噪声环境下视听告警形态对驾驶员辨识反应的影响

赵芳华, 陈颖

2024, 24(6): 306-315. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.027

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为探究危险驾驶场景下车载智能警示系统的不同视听告警形态对驾驶员辨识反应的影响，开展基于驾驶模拟器平台的视听双模态告警实验，重点关注在不同噪声环境下，不同视听告警形态的告警信号对驾驶员的告警效果。实验采用2种噪声环境(高噪声和低噪声)、3种视觉告警形态(0，1，2Hz闪烁)和3种听觉告警形态(非语音、男声语音和女声语音)条件下的3因素设计，测量被试的辨识绩效和主观评价量表得分，并进行显著性影响分析。实验结果表明，相比0Hz不闪烁，1Hz和2Hz闪烁更符合驾驶员认知状态且更易接受，且1Hz闪烁显著减少了驾驶员的反应时间；相比非语音，男声和女声语音告警更容易理解和接受，能显著降低驾驶员辨识反应时间，提升辨识正确率；相比低噪声环境，高噪声环境下驾驶员告警信息理解能力显著下降，辨识反应时间显著增加；无论在高噪声环境还是低噪声环境下，“有闪烁—语音”告警形态对驾驶员的告警效果最好，相对其他“视—听”告警形态，“1Hz闪烁—男声语音”下，辨识绩效最优，知觉匹配和舒适度得分最高。

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基于驾驶风格的山区公路穿村镇段行车风险场灵敏度分析

戢晓峰, 王健, 徐迎豪, 卢梦媛, 覃文文

2024, 24(6): 316-325. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.028

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针对山区公路穿村镇段交通事故多发的现实问题，本文提出一种考虑驾驶风格的行车风险识别方法，通过灵敏度分析揭示驾驶风格在风险评估中的影响，并以云南省典型山区公路穿村镇段为实例进行验证。首先，利用无人机采集车辆轨迹数据，建立轨迹分析数据库；其次，基于行车风险场理论并通过事故数据的相关性分析，刻画穿村镇段行车环境对车辆行驶的风险影响，进一步引入驾驶风格因子，建立考虑驾驶风格的行车风险场，实现多要素的综合考虑与行车风险量化；最后，基于Sobol全局灵敏度分析方法，分析考虑驾驶风格前后模型关键参数的全局灵敏度，并实现区域风险的可视化。研究结果表明：当选择速度均值、加速度均值和冲击度方差进行驾驶风格划分，K值为4时聚类效果最佳；Sobol法有效评估了参数灵敏度，当考虑驾驶人行为场后，总灵敏度分布更加均匀，模型考虑因素更为广泛，其中速度和冲击度标准差为最显著参数，总灵敏度分别为0.41和0.34；对多车共同作用产生的风险可视化显示，势场范围随道路线形变化而变化，在穿村镇交叉口风险值最显著，整体行驶速度降比为17.39%，将进一步发挥风险场理论在微观交通风险评估中的作用。

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小净距“隧道—互通”路段车辆行驶轨迹特征研究

罗霜, 杨书群, 徐进

2024, 24(6): 326-338. DOI: 10.16097/j.cnki.1009-6744.2024.06.029

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为明确下匝道车辆在小净距“隧道—互通”的轨迹特征，通过实车驾驶试验采集包茂高速黄草互通至保家互通的行驶数据，研究小净距“隧道—互通”的驾驶人车道选择行为，揭示下匝道驶出点位置、驶出纵/横向位移和平均横移率分布规律，探明净距和驾驶人因素对驶出特征的影响，构建轨迹特征关系模型。结果表明：驾驶人在小净距“隧道—互通”无明显车道偏好性，容易错过主线出口；随着净距降低，隧道入口段换道占比增加，隧道出口开放段换道占比减少，靠近分流点下匝道的车辆增多，驶出纵向位移呈减小趋势，驶出横向位移和平均横移率呈增大趋势；当净距不超过170m时，小净距“隧道—互通”的驶出特征与常规互通出口存在显著差异，说明净距减小，车辆换道和下匝道难度增加，运行风险增大；在小净距连接段上，女性和不熟悉路线的驾驶人换道较晚，驶出纵向位移小，经验不足的驾驶人下匝道时容易一次连续变更两条车道，驶出横向位移大，下匝道过程风险高。

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