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期刊信息/Journal information
交通运输系统工程与信息
交通运输系统工程与信息

毛保华

双月刊

1009-6744

bhmao2006@bjtu.edu.cn

010-51684836

100044

北京西直门外上园村3号北京交通大学机械工程楼D403室

交通运输系统工程与信息/Journal Journal of Transportation Systems Engineering and Information TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是面对国内外交通运输系统工程、智能交通、交通管理、交通工程与信息工程等学科领域的决策者、科技工作者、交通运输工程师、交通运输院校研究院所的专家、硕、博士研究生以及交通运输企业家的刊物。
正式出版
收录年代

    收费及奖励策略对通勤出行方式选择的影响分析

    王殿海李逸文蔡正义
    1-12页
    查看更多>>摘要：为研究收费及奖励两种交通需求管理策略对居民通勤出行方式选择的调控作用,以杭州市主城区为例,通过SP(Stated Preference)和RP(Revealed Preference)调查私家车通勤出行者在停车收费及非小汽车出行奖励情景下的方式选择意向,利用非集计理论分别建立停车收费和出行奖励单独实施和共同实施下通勤出行方式选择的巢式Logit(NL)模型,研究停车收费及出行奖励对私家车通勤出行者出行方式选择的单独影响及共同影响效果,并分析两类策略的弹性.研究结果表明:停车收费和非小汽车出行奖励均能减少私家车出行比例,增加公交和地铁等公共交通出行比例;当停车收费达到一定费率时,才能有效减少私家车出行,适当的奖励能有效激励出行者转向其他出行方式,若同时实施收费和奖励策略,将表现为收费为主和奖励为辅的联合作用;在3类场景中,收入均是影响出行方式选择的重要因素,收入越高,继续选择私家车出行的可能性越大;单独收费场景下,停车收费弹性随费率增加而增大,且费率较低时缺乏弹性,出行奖励弹性随奖励金额增加而先增大后减小,小额奖励即有弹性.

    城市交通出行方式选择巢式Logit停车收费出行奖励

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    基于机器学习的中型城市居民出行方式选择行为研究

    李文权邓安鑫郑炎殷子娟...
    13-23页
    查看更多>>摘要：为探索中型城市居民出行特征以及不同因素对出行方式选择行为的影响机制,本文以中国某中型城市居民出行数据为例,综合考虑传统离散选择模型和机器学习模型在预测精度和建模合理性上的优劣,以及机器学习模型超参数求解算法的特点和效率,引入变异程序,提出粒子群优化随机森林的中型城市居民出行方式选择预测模型,采用预测准确率、出行方式比例预测绝对误差和期望模拟误差这3项性能指标,量化对比粒子群优化随机森林模型与多种机器学习模型和多项Logit模型统计学上的预测性能差异,利用SHAP(SHapley Additive exPlanation)模型深入分析个人社会经济属性、出行属性及出行方式属性等相关因素与居民出行方式选择之间的非线性关系.结果表明:粒子群优化随机森林模型整体平均预测准确率最高,为0.856,出行方式比例预测平均绝对误差和期望模拟平均误差最低,分别为0.062和0.306,模型间指标差异在统计学检验下显著;距离对不同出行方式选择的影响最显著,步行和私家车出行对距离敏感性更高,不同距离下,两者选择概率变化超过35%;30岁以下群体不同出行方式选择概率差距大于其他年龄段;性别、是否拥有私家车或公交IC卡等因素显著改变公交车和私家车的选择概率.

    城市交通出行方式选择机器学习模型中型城市粒子群优化SHAP模型

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    中国省级层面货运结构调整的碳减排贡献

    刘昭然诸立超
    24-33页
    查看更多>>摘要：货运业是支撑我国实现"碳达峰""碳中和"目标任务最艰巨的产业之一,而货运结构调整是实现货运碳减排的关键手段.然而,管理层和学术界对于货运结构调整的碳减排贡献,特别是考虑区域间货运碳排放的空间联系,亟需深入量化研究.为解决上述问题,本文利用"自上而下"法,测算中国30个省市1999-2019年的货运碳排放,构建考虑社会经济变量和货运特征变量的空间计量模型,解析货运结构等因素对货运碳排放的影响.结果表明,我国绝大多数省份货运碳排放年均增速超过10%,但增速趋缓;沿海的山东、广东、上海、辽宁和江苏5个省市的货运碳排放最高,且处于同一地理分区内的省份货运碳排放变化趋势更相似.考虑到铁路和水路货运分担率对货运碳排放的总效应分别为-0.193和2.378,为有效实现货运碳减排,应重点考虑在大部分省份推动"公转铁",而应避免强行推动"公转水".

    交通运输经济碳减排贡献空间计量模型货运结构时空分布

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    交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究

    杨东李艳红田春林
    34-44页
    查看更多>>摘要：交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程.为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征,结合交通需求预测,预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间.然后,引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素,构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population,Affluence,and Technology)预测模型.最后,通过类比分析与模型预测,得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量.国际类比结果表明:交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系,但与换算周转量达峰紧密相关,交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值;预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期,从国际类比的角度判断,中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040-2043年.STIRPAT模型显示:城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%,中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%.基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断,中国交通运输行业将在2038-2040年实现碳排放达峰,峰值排放量约为13亿t.

    综合运输碳达峰国际类比STIRPAT模型峰值预测

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    客观赋权对快捷货运各方式间临界运距影响分析

    孙宗胜帅斌杨俊杰许旻昊...
    45-52页
    查看更多>>摘要：我国交通运输已由各方式间独立发展向一体化融合发展转变,快捷货物运输是综合交通运输融合发展的新兴关键领域,其各运输方式间临界运距的研究对合理运输结构的确定具有重要意义.针对既有研究对于临界运距问题主观赋权的不足,本文首先基于快捷货运分担率模型建立临界运距与服务属性及权重系数表达式,然后基于CRITIC(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation)法对权重系数进行客观测算,最后通过实例进行模型分析验证及结果对比.实例结果表明:客观赋权法可以使各服务属性权重系数随运距增加而产生异质性;经济性在300～400 km和900～1100 km内波动幅度最大;便捷性与经济性的运距临界点为327 km,其重要程度随运距增加会高于经济性;客观赋权对快捷货运各方式间临界运距的影响主要体现在高铁快运绝对优势运距区间的扩大,由主观赋权下700～1500 km转变为400～2000 km.

    综合运输临界运距客观赋权快捷货物CRITIC法

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    基于车船直取模式的集装箱海铁联运衔接优化

    王爽孙翔
    53-62页
    查看更多>>摘要：为解决车船直取模式下集装箱海铁联运衔接优化问题,基于固定的船期,本文考虑火车班列和集装箱船在时间和运量两个维度上的衔接,以衔接班列数量最大化、衔接船舶数量和时刻表调整最小化为目标,构建海铁联运班列时刻表优化的混合整数非线性规划模型,并基于分层优化方法进行求解.以深圳盐田港为例,对模型进行分析验证.结果表明:考虑时间和运量衔接的班列时刻表优化,可以带来衔接的班列数量增加6个,车船直取集装箱总量增加466 TEU,提高了75%;衔接的船舶数量增加了1个,3艘船装载的车船直取箱量分别提高了2.6%、4.2%和2.5%;集装箱在港口总停留时间缩短了26%.研究表明,该模型可为改善港口车船直取模式下海铁联运衔接水平提供有益参考.

    综合运输海铁联运衔接时刻表优化集装箱海铁联运车船直取

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    考虑多模态数据的重载货车危险驾驶行为识别方法

    吴建清张子毅王钰博张昱...
    63-75页
    查看更多>>摘要：综合考虑货车操纵数据、驾驶员眼动数据和心电数据,本文提出一种多模态的重载货车危险驾驶指标构建和行为识别方法.首先,设计自然驾驶实验,利用车辆惯导、眼动仪及心理数据记录仪这3种设备采集车辆运行、眼动及心电等多模态驾驶数据,通过多设备时间同步及数据清洗,构建多模态驾驶数据集.其次,将重载货车危险驾驶行为分为危险驾驶操纵行为和疲劳驾驶行为两类,通过提取数据特征,构建9种危险驾驶行为指标,表征超速、速度不稳、急变速、急换道及疲劳驾驶这5种危险驾驶行为.针对危险驾驶操纵行为,组合文献调研、指标计算及四分位差法确定危险行为特征参数阈值;针对疲劳驾驶行为,通过因子分析和K均值聚类法划分疲劳驾驶类型.最后,构建重载货车危险驾驶行为数据集,采用随机森林分类模型识别危险驾驶行为,并与BP神经网络、K近邻及支持向量机等分类模型对比.结果表明,随机森林模型对于5种危险驾驶行为的分类准确率均在90%以上,整体优于其他分类算法,能够较高精度地识别驾驶中出现的危险驾驶行为.本文的多模态重载货车危险驾驶指标构建和分类方法能够用于危险驾驶行为识别,为驾驶员多模态危险驾驶行为预警提供思路和理论依据.

    交通工程驾驶行为识别阈值量化重载货车随机森林

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    基于鱼群效应的智能网联车队形成与演化机理研究

    魏丽英吴润泽
    76-85页
    查看更多>>摘要：随着智能网联车的快速发展,智能网联车与人工驾驶车辆混行下的交通特性分析和协同控制研究已成为热点.本文构建多车道混合交通流元胞自动机仿真模型,对智能网联车队的形成及状态演化过程进行仿真刻画.首先,基于智能网联车的网联化特征,引入鱼群效应来描述4种智能网联车队的形成过程;其次,从车队角度,利用马尔可夫性计算车队规模转移概率,阐述车队状态演化过程;再次,引入Gipps安全距离原则对NaSch模型进行改进,并对智能网联车和智能网联车队进行速度引导;最后,基于实测的车辆到达率,对建立的基于鱼群效应的混合车流元胞自动机模型进行仿真实验.结果表明:智能网联车队可以有效改善混合交通流的运行状态,缓解交通拥堵;在渗透率60%的条件下,智能网联车队规模为3时,与不存在车队相比,拥堵率可减少43.9%,交通流速度约提升43%,并且随着车队规模的增大,交通流平均速度趋于平稳.

    智能交通智能网联车鱼群效应马尔可夫性Gipps安全距离元胞自动机模型

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    基于非冲突合流策略的交叉口灵活信号控制方法

    黄玮李世昌曾海鹏
    86-95页
    查看更多>>摘要：汽车行业智能化和网联化的发展使车辆轨迹能够实现精细化控制,为改进城市交叉口交通信号控制方法提供了新思路.本文提出一种基于非冲突合流策略的灵活信号控制方法,将同时容纳直行和左转来车的合流相位定义为非冲突相位,在双环相位结构基础上融入合流策略,形成一种具备12个动作空间的双环合流信号相位结构.在优化相位结构基础上,进一步提出改进的强化学习算法求解信号配时,以车辆到达情况为输入,当前状态下车辆等待时间最小为目标,充分考虑双环结构下相位切换的实际规律,学习当前状态下的最优相位控制策略.在SUMO(Simulation of Urban Mobility)仿真中根据算例需求生成场景数据,对比传统双环结构和双环合流相位结构在感应控制和改进强化学习算法下的不同控制策略的性能指标,分析网联车渗透率对控制效果的影响.结果显示:基于非冲突合流策略和改进强化学习算法能够在提升相位切换灵活性的基础上生成更加符合现实规律的相位配时方案;在不同交通流量条件,尤其是高流量和交通量分布不均衡的场景下,相较于双环相位结构和感应控制方法降低约37%的车均延误,提升了信号控制方案实际运行效果.

    智能交通非冲突合流策略改进强化学习灵活信号控制智能体动作设计

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    基于自注意力机制的深度强化学习交通信号控制

    张玺君聂生元李喆张红...
    96-104页
    查看更多>>摘要：交通信号控制(Traffic Signal Control,TSC)仍然是交通领域中最重要的研究课题之一.针对现有基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的交通信号控制方法的状态需要人为设计,导致提取交通状态信息难度大以及交通状态信息无法全面表达的问题,为了从有限特征中挖掘潜在交通状态信息,从而降低交通状态设计难度,提出一种引入自注意力网络的DRL算法.首先,仅获取交叉口各进入口车道车辆位置,使用非均匀量化和独热编码方法预处理得到车辆位置分布矩阵;其次,使用自注意力网络挖掘车辆位置分布矩阵的空间相关性和潜在信息,作为DRL算法的输入;最后,在单交叉口学习交通信号自适应控制策略,在多交叉口路网中验证所提算法的适应性和鲁棒性.仿真结果表明,在单交叉口环境下,与3种基准算法相比,所提算法在车辆平均等待时间等指标上具有更好的性能;在多交叉口路网中,所提算法仍然具有良好的适应性.

    智能交通自适应控制深度强化学习自注意力网络近端策略优化

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