首页期刊导航|交通运输系统工程与信息
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

    城市轨道交通网络跨线列车开行方案优化模型研究

    茧敏陈绍宽王卓李昊...
    116-127页
    查看更多>>摘要：通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型.首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的跨线次数,获得备选跨线长交路集;其次,以乘客换乘次数最小化为目标构建满足运营基本条件和跨线能力约束的跨线列车开行方案模型,并嵌套基于发车频率客流分配的改进遗传算法求解,获得本线交路和跨线交路的开行频率;最后,以某城市轨道交通线网为例,研究跨线列车开行方案的优化效果.结果表明:在换乘站开行跨线长交路,全网换乘乘客总换乘次数减少了2.02%～5.97%,降低乘客换乘时间和线网换乘系数,同时直达客流增加了1.58%～4.58%;跨线长交路在衔接线路上承担小交路以补充断面运力,减少本线交路列车的开行频率,可减少线网的上线列车总数和列车正线走行公里数;此外,当换乘站的换乘客流量较高时,跨线长交路因衔接线路上本线交路列车开行频率较高而无法实施,且随着跨线交路开行频率接近跨线能力上限,运营服务水平的提升效果呈逐渐降低趋势.

    城市交通跨线运营遗传算法开行方案路径—乘车交路集推算配流

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    潮汐客流需求驱动的地铁列车不成对运行图节能优化方法

    孙元广邓澄远彭磊陈虹兵...
    128-139页
    查看更多>>摘要：针对城市轨道交通客流潮汐现象引起的大客流方向乘客滞留和小客流方向运力虚靡且牵引能耗高的问题,本文提出一种结合快慢车和变编组的不成对运输组织策略,并结合变编组技术提升运力供给灵活度的同时减少运能浪费,此外,开行部分跨站快车加速车底周转.基于此,构建开行方案、时刻表与车底运用计划协同优化模型,决策列车的双向开行频率、编组类型、停站方案、首站发车时刻及车底周转计划,从而最小化乘客的总旅行时间和全线总牵引能耗成本;并设计定制的变邻域搜索算法求解混合整数非线性规划模型.广州地铁14号线案例结果表明:与实际的成对运输方案相比,本文不成对运行方案可以将乘客总旅行时间减少6.52%,全线总牵引能耗降低34.20%,总目标函数减少11.40%;快车的开行加速了车底周转,减少了6列上线列车单元数量,可以更好地实现不成对运输组织;变编组技术可以进一步提升不成对运输计划的灵活性,大幅缩减上线列车单元数量,使线路的平均满载率提升约20%,线路总牵引能耗优化率提升约33%.结合快慢车和变编组技术的不成对运输策略实现运力精准灵活配置的同时节约列车运行能耗成本,达到运营降本增效的目的.

    城市交通不成对运输组织混合整数非线性规划潮汐客流列车运行图变编组

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    虚拟编组条件下城轨列车单元灵活运用方法

    周厚盛戚建国杨立兴石俊刚...
    140-147页
    查看更多>>摘要：基于虚拟编组运输组织模式,本文考虑客流时间和空间特征与列车单元实时动态编组之间的耦合关系,协调不同运营方向列车之间的虚拟联挂和虚拟摘解操作,研究虚拟编组条件下城市轨道交通列车单元灵活运用问题.具体地,将列车单元数量分配和周转衔接作为主要决策变量,以极小化总乘客等待时间和系统运营成本为目标,考虑虚拟编组列车单元分配、列车单元周转和乘客分配等约束条件,构建可用CPLEX等软件直接求解的混合整数线性规划模型.最后,以某城市轨道交通线路为例设计数值实验以验证所提方法的有效性.实验结果表明:相较于固定编组(6编组)方案,本文方法可降低约32.8%的总乘客等待时间,同时降低20.9%的系统运营成本;相较于固定编组(8编组)方案,本文方法在仅增加0.3%的总乘客等待时间情况下,降低40.7%的系统运营成本.上述实验结果表明,虚拟编组技术在提升城市轨道交通效率方面的潜在优势,且具有一定的实用价值.

    铁路运输列车单元灵活运用混合整数线性规划虚拟编组

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    考虑运行图抽线调整的城际铁路动车周转计划编制

    杜鹏张路瑶
    148-159,184页
    查看更多>>摘要：针对现有城际铁路动车组周转计划编制方法未考虑运行线客座率分布,导致抽线调整时难以单独停运低客座率车次而不影响高客座率车次的问题,本文提出一种适用于运行图抽线调整的动车组周转计划优化编制方法.以最小化动车组使用数量及交路中运行线客座率差异为目标,考虑满足一级修等约束条件,构建非线性整数规划模型;通过线性化处理并结合Hierholzer's算法筛选合格解的方式,高效求解模型.案例分析表明:相较于只考虑动车组使用数量的传统方法,该模型在不增加动车组使用数量的情况下,可以显著降低各交路中运行线客座率的差异.优化后的交路中运行线客座率极差提高了68.67%,交路中运行线客座率方差之和降低至对比方案的66.27%.抽线调整时,采用优化方案能够更精确地优先取消低客座率运行线,有效保留高客座率运行线.在抽线条数分别设定为1,2,3的情况下,优化方案停开的运行线中,客座率低于60%的运行线的占比均保持在77%以上,而对比方案中该比例均未超过45%;优化方案中被取消车次的平均客座率比对比方案分别降低了4.48%、5.88%和6.01%.

    铁路运输动车组非线性规划模型动车组周转计划客座率运行图调整

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    模块化公交系统车辆单元动态编组方案优化

    岳昊董显龙王力曲秋莳...
    160-172页
    查看更多>>摘要：为研究基于模块化公交系统的车辆单元路段运行动态编组方案优化问题,首先,构建车辆单元方向分配与位置调整的两阶段联合优化模型.第1阶段,构建以乘客换乘次数最少为目标的整数线性规划模型,实现车辆单元最佳方向分配与增补车辆单元数计算;第2阶段,构建以位置调整时间最小和车内换乘时间最小的双目标混合整数非线性规划模型,实现车辆单元动态编组方案优化.其次,构建模型的求解算法,利用CPLEX求解器求解第1阶段车辆单元分配模型,设计非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解第2阶段车辆编队位置调整模型.最后,算例验证构建模型及求解算法的有效性,并定量探究不同车辆单元容量下的车辆单元动态编组效率与公交载客率变化.算例结果表明:在模块化公交车辆单元容量一定增幅内,模块化公交车辆单元动态编组效率会随着车辆单元容量的增加而提高;而车辆单元容量增幅太大,不仅不会提高动态编组效率,反而会降低车辆编队的载客率,造成模块化公交车辆编队运力过剩.

    城市交通动态编组方案优化两阶段联合优化模型模块化公交车辆单元NSGA-Ⅱ车内换乘

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于深度强化学习的单线路公交动态驻站控制策略研究

    刘东张大鹏万芸肖峰...
    173-184页
    查看更多>>摘要：公交运行中,车辆车头时距波动过大会导致公交系统出现串车等运行不稳定现象,针对该问题,本文提出一种基于深度强化学习的动态驻站控制策略,实现公交系统的稳定运行,以及避免出现串车问题.首先,构造线形公交系统,并确定车辆运行和乘客行为规则;然后,介绍基于深度强化学习建立动态控制方法,定义强化学习框架的各要素,并开发事件驱动的模拟器环境,训练和测试智能体;最后,利用仿真模拟对所提方法与基准方法进行大量的数值实验,选取不同评价指标进行对比分析,并实施敏感性分析.实验结果发现,本文方法实现了最稳定的车辆运行轨迹和最小的载客分散度;在车头时距变动上,比无控制策略、基于时刻表控制策略和基于车头时距控制策略分别降低61.90%、60.98%和37.98%;在平均等待时间上,分别降低28.36%、26.53%和23.61%.此外,所提方法在不同行驶时间变异性和车头时距情景下,具有很强的鲁棒性.

    智能交通动态驻站控制深度强化学习公交系统事件驱动

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    双足运动微观视角下单列行人流建模与仿真研究

    户佐安曾添杜俊魏易东...
    185-196页
    查看更多>>摘要：为从双足运动的微观视角直接呈现行人的移动特性,本文分析行人连续交替步伐行为的运动机理,建立单列行人流迈步运动模型,模拟行人位置在迈步周期内的非线性变化过程.模型根据行人重心和双足中心相对位置,将每次迈步周期内的迈步过程分为单支撑与双支撑阶段,并根据双足瞬时速度具备的波形时序特性,确定迈步周期内任意时刻的位置坐标.基于单列行人流实验数据,标定单列行人流迈步模型中的相关参数,每个行人根据前向距离确定下一次迈步运动所需的步长与步时,并进一步考虑行人的迈步调整行为,避免与前方行人发生踩踏.模拟仿真结果表明:模型能够较好呈现行人迈步运动的微观特性,并复刻了基本图与时空特性;根据行人迈步速度的波形特征,本文基于模拟结果计算步进动力学特性参数,发现行人在面对拥挤空间时,倾向于采用低步长与低步频的迈步风格;模型呈现人群同步自组织现象,发现全局密度为1.9 ped·m-1时,同步现象发生概率最高.行人迈步模型的有效建立,可为行人运动状态评估与预测工作提供参考.

    城市交通行人动力学迈步运动单列流模拟仿真

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    高速公路货车空车差异化费率优化的双层规划方法

    段莉珍何明卫何民普荣慧...
    197-204页
    查看更多>>摘要：为解决高速公路货车由计重收费调整为按车型收费导致货车空车分流的问题,本文建立一种基于双层规划模型的货车空车分车型差异化费率优化方法.首先,以高速公路经营主体实现收费收益最大化为目标构建上层规划模型,考虑高速公路通行效率提升及增量货车空车增加的管养支出;其次,以道路使用者实现出行效用最大化为目标构建下层规划模型,构建基于逻辑回归模型和随机效用最大化理论的货车空车出行效用函数,分析货车空车特性变量对出行效用的影响;然后,采用多层神经网络模型及三次艾尔米特插值法,预测不同费率优惠下高速公路货车空车增量交通量,作为上下层联系变量;最后,以高速公路与平行老路构成的运输通道为例,采用内存受限的拟牛顿优化算法(L-BFGS-B)求解高速公路货车空车分车型最优费率.结果表明:高速公路费率折扣率对货车空车各车型出行选择影响最为显著;此外,车籍地对一类、四类货车空车出行选择影响较大,运输类型对二类、三类和六类货车空车出行选择影响较大;与现行费率方案相比,优化后的费率方案年度增加通行费收入3941万元,高速公路通行效率提升4.17%,货车空车平均每车出行效用增加3.51.

    交通运输经济差异化费率优化双层规划模型货车空车L-BFGS-B算法

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    集装箱班轮运输网络中的船期恢复模型

    朱雪斌吕靖
    205-216,245页
    查看更多>>摘要：为降低船期延误对班轮运输网络运营成本的影响,本文研究了考虑班轮运输网络中集装箱路由再规划的船期恢复问题.研究采用提高船速、缩短在港口的靠泊时间和取消挂靠港口计划这3种船期恢复策略,以班轮运输网络运营总成本最小为目标,构建混合整数非线性规划模型.考虑到船期恢复问题中解的结构具有复杂性,本文开发了并行约束遗传算法.以大洋联盟4条航线上22条公开的船期数据构建班轮运输时空网络,随机生成150个算例,验证模型及算法的有效性.结果显示,本文提出的并行约束遗传算法具有稳定性,在船期恢复问题中具有更好的求解能力.相比于单个船期的研究视角,从网络的视角对受干扰的船期进行恢复,网络运营总成本更低,在部分案例中成本节约近3700万USD.初始的运输计划是班轮运输网络运营的重要标的,而船期的延误会对网络中的运输计划产生影响.从网络的视角进行船期恢复,不仅可以降低船期变化对网络运营总成本的影响,而且有利于保障班轮运输网络中初始运输计划的继续实施.

    水路运输船期恢复并行约束遗传算法集装箱班轮货物路由再规划

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    考虑零碳航线的集装箱运输网络抗毁性研究

    李军军苗泉利许波桅崔秦珂...
    217-225页
    查看更多>>摘要：随着世界各国对航运碳排放的重视,零碳航线作为减少碳排放的创新方式备受关注.集装箱运输过程可以利用复杂网络拓扑的形式呈现,虽然零碳航线的加入不会改变航运网络的结构,但由于零碳航线上港口的独特性质和作用,会对集装箱运输网络产生一定影响.本文根据港口实际数据构建引入零碳航线的集装箱运输网络模型,以网络效率、最大联通子图规模、绿色港口抗毁性指数这3个指标衡量网络的抗毁性能.通过模拟实验选择蓄意攻击触发网络级联效应,分析容量参数、绿色港口数、负载分配系数对集装箱运输网络抗毁性的影响.结果表明,零碳航线的加入对集装箱运输网络抗毁性能影响较大;25%的港口为绿色港口时,能兼顾网络的三方面抗毁性能,包括网络全局效率、绿色港口抗毁性指数和最大连通子图规模;负载分配系数为4时能够提高运输网络的抗毁性能,削弱零碳航线加入造成的影响.重要节点受到攻击后,网络效率、最大联通子图规模均大幅度下降.

    水路运输零碳航线抗毁性集装箱运输网络级联效应

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普