高速旅客列车开行方案的鲁棒优化模型

于预测客流与实际需求存在一定偏差,以单一预测值为基础的开行方案不 能与实际需求相匹配.将客流需求限定于预测均值与峰值所构成的区间,利用鲁棒理论建 立基于客流需求波动的开行方案鲁棒优化模型,并转化为线性混合整数规划模型.根据模 型特点,设计拉格朗日松弛的求解算法,通过松弛耦合约束,将原问题分解成更为简单的 子问题.以目标值增加率（相对于客流确定模型）变化的首个“拐点”对应的解为鲁棒解.最 后对武广高铁测算,在有效时间内获得了高质量的解,平均误差率为5.04%.结果表明,鲁 棒解能较好地平衡客流需求波动与开行方案计划.     

自动驾驶对交通运输系统规划的影响综述

车辆是交通运输系统的重要组成部分,伴随着自动驾驶技术的发展与应用,交通运输系统 将发生深刻变革。本文聚焦于自动驾驶技术对交通运输系统规划的影响,综述自动驾驶特点下 交通数据采集与管理手段、土地利用、停车需求、交通供需、交通需求预测、交通网络布局等方面 发生的新变化。在此基础上,从规划的角度出发,实现对自动驾驶环境下交通运输系统的再认 知,总结自动驾驶环境下交通需求预测、城市交通网络布局等新的交通规划方法与技术。通过对 交通运输系统的再认知发现：在自动驾驶环境下,交通数据具有细粒度、高鲜度的新特点;土地利 用模式将发生改变,城市将呈扩张和去工业化趋势,停车需求减小;交通系统供给能力和可靠性 提高,出行需求的时空分布将更为分散。交通系统规划方法的变化体现在交通需求预测和交通 网络布局两个层面：交通需求预测框架从“四步”框架转变为模型组合化和出行行为一体化的预 测框架,同时,需求预测的各阶段需引入对自动驾驶特征及其系统性影响的分析;交通网络布局 设计采用连续时域上的布局设计框架,有望解决传统交通网络布局设计的时滞性问题,可适应并 服务于动态变化的土地利用及交通需求。本研究认为,未来需重点研究自动驾驶对交通安全、交 通拥堵、公共交通规划、慢行交通规划等方面的影响。此外,解决自动驾驶实测数据缺乏的困境、 解析异构交通阶段交通系统的运作机理、应对交通需求反弹引起的供不应求、评估难以衡量的外 部成本等问题将是未来研究的难点。     

随机需求航线网络效应下机队鲁棒优化方法

针对航线网络效应及旅客需求不确定性问题,将旅客组合优化模型加入机队规划问题,借鉴航线网络运力优化分配方法,以机型飞机数目、航段机型飞行频次、行程路线上旅客溢出人数为决策变量,以行程路线上旅客需求限制、航段飞行频次限制、特定机型机队飞行时间限制为约束条件,利用量化市场份额指数计算旅客溢出再捕获率,建立了旅客需求不确定情景下的机队鲁棒优化模型,设计了航线网络环境下的旅客需求离散情景集,用情景汇聚算法求解该模型.算例仿真结果表明,与传统机队规划模型相比较,本文模型的机队规划成本降低了167.07万元;与确定解的最小随机期望值相比,在3种情景集下,随机规划解的机队规划成本分别降低了19.88万元、21.02万元与17.55万元.      

基于土地利用的交通需求预测分析

指出传统交通需求预测的不足,分析交通与土地利用的本质以及交通需求与土地利用的内在联系,建立土地利用与交通需求生成的相关关系模型,简化传统方法的预测过程。并简要介绍交通需求预测的模型及分类,为土地利用规划和交通规划相结合提供思路。     

基于双层规划的危险货物配送路径鲁棒优化

针对不确定环境下带时间窗的多配送中心危险货物配送路径优化问题, 提出一种含鲁棒控制参数的鲁棒优化方法; 综合考虑危险货物运输风险、运输费用和服务时间窗, 构建了危险货物配送路径多目标双层鲁棒优化模型, 上层模型追求运输风险和运输费用最小化, 下层模型采用用户均衡交通分配模型; 根据Bertsimas-Sim鲁棒优化理论, 对含有不确定参数的上层模型进行鲁棒对等转化; 联合增强型Pareto遗传算法和Frank-Wolfe算法构建了求解多目标双层鲁棒优化模型的混合算法, 采用3段式编码和解码方法、等位匹配交叉操作以及翻转变异等遗传操作方法求解上层模型, 采用Frank-Wolfe算法求解下层用户均衡模型; 以经典的Sioux-Falls交通网络为例, 对含有3个配送中心、7个需求点的危险货物配送路径优化问题进行案例分析, 以验证模型及其算法的合理性。研究结果表明: 当鲁棒控制参数分别为0、30和60时, 构建的混合算法能分别快速得到3、2和3组鲁棒最优解, 且所有解均为包含具体运输路段和发车时刻的配送方案, 而非配送顺序; 该混合算法与传统两阶段启发式算法相比, 运算时间能节省54.74%。可见, 该混合算法无论是在求解效率上, 还是在解的表达形式上均优于两阶段启发式算法, 能较好地完成不确定环境下危险货物配送路径多目标双层鲁棒优化任务。      

中心城区机动车停车泊位需求预测框架

在回顾已有停车需求预测方法的基础上,对泊位供给和需求重新进行分类,明确了中心城区停车泊位需求预测的重点。着重探讨了交通政策、泊位共享策略两个因素对停车需求的影响,明确了二者在停车需求预测流程中的作用。结合综合交通规划预测数据,最终形成中心城区停车泊位需求预测框架。以南京市中心城区公共停车场为例,运用这一思路对其泊位需求进行预测,得到不同分区的公共停车场和配建停车场泊位需求数量。     

城市道路网双层规划模型及其应用

分析了城市道路网规划的目标以及现有规划模型在应用时存在的不足之处.采用双层规划模型构建了城市路网规划模型.用迭代算法对该模型求解.以兰州市为例,结合城区实际交通状况和交通需求,采用该模型及算法进行路网规划,获得了兰州市道路网规划方案.在该方案中从快速路至支路初步形成了“金字塔”形分布.     

CVEM排放模型在综合交通规划中的应用——以成渝城市群为例

为满足交通规划对环境影响评价中交通排放的定量评估要求,分析了交通规划阶段对交通排放模型的需求。根据对交通排放测算模型和其与交通规划模型的对接研究,设计了中国机动车排放模型（China Vehicle Emission Model, CVEM） 在交通规划环境评价中的应用方法,从模型结构和参数设置、排放因子修正和与交通规划模型对接方法三方面展开。其中,对接方法根据交通规划模型输出结果为交通量或周转量分开进行设计。最后,以成渝城市群综合交通规划为例,应用CVEM排放模型对规划方案进行交通排放评估。结果显示：CVEM排放模型能够反映成渝城市群不同规划方案的排放评估差异。污染物排放总量随着方案中公路运输周转量占比的降低而降低。利用交通排放的空间分布,可以分线路、分客货运测算污染物排放,从而能进一步结合规划方案开展交通策略研究。     

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客运交通需求预测是道路交通规划的基础.根据开发区道路交通规划一般为宏观控制性规划，及开发区客运交通需求发展不同于一般城市的交通发展的特点，以土地利用规划为基础，按照“宏观控制，局部调整”的预测思路，对常规的“四阶段”模型预测法进行了改进，提出了在没有现状交通出行调查的情况下进行开发区客运交通需求预测的方法.     

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在基于走行时间可靠性的交通均衡问题中,普遍存在假设是引起走行时间变异的O D (Origin Destination)需求或路段通行能力的概率分布是精确已知的。然而,现实中这些概率分布很难精确获得.本文放松这个假设而仅要求知道O D需求的前m阶矩(这里m是和路段费用函数的形式相关的正整数),通过运用最坏风险价值和最坏条件风险价值指标定义鲁棒分位走行时间和鲁棒超过期望走行时间,并证明在一般分布下两种出行时间是等价的.基于此定义,通过整合出行者的感知误差,提出了鲁棒分位随机用户均衡(鲁棒超过期望随机交通均衡)模型,模型被表示为一个变分不等式,并证明了解的存在性,然后运用一种启发式算法求解该模型.数值算例显现了模型在应用上的特性及算法上的有效性.     

大型游乐场所停车场规划设计实证分析——以迪斯尼乐园为例

我国大型游乐场所停车场规划设计缺乏科学、有效的规范指导及实践经验。通过收集已成熟运转的全球各地迪斯尼乐园地面停车场数据,探讨大型游乐场所停车场规划设计的相关因素,如停车需求、停车方式、出入口设计等。统计分析不同的停车场规模、泊位平均面积、停车方式、出入口、内部通道长度等特征,得出停车场泊位数与停车方式、泊位平均面积、出入口数、出入车道数、内部通道长度之间的定量关系。     

高科技园区步行和自行车交通系统构建——以北京市中关村科技园区电子城北扩区为例

为构建高科技园区安全、便捷、舒适的步行和自行车交通系统,从分析高科技园区特征以及步行和自行车交通的必要性入手,归纳总结其步行和自行车交通系统构建的技术路线和方法,提出规划、设计、管理不同阶段需要重点解决的问题。以北京市中关村科技园区电子城北扩区为例,探讨在规划、设计、管理中落实步行和自行车交通系统优先的途径。从步行和自行车交通需求特征、功能定位、与其他交通系统的关系角度详细阐述步行和自行车通道和节点规划方案。同时,探讨如何在设计和管理阶段落实规划中步行和自行车交通优先理念的具体对策。     

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针对现有综合交通规划理论体系存在严重的、难以通过局部修正予以弥补的缺陷,基于对现有综合交通规划理论的审视和综合交通规划实践的反思,在对运输需求重新认识的前提下,以运输需求为导向,以资源技术供给为约束,以社会经济效用最大化为目标,以价值流转为逻辑主线构建了基于运输需求视角的综合交通规划理论研究框架. 新构建的理论体系无论从理论基点、逻辑主线、评价标准,还是从核心变量选取、技术路线等都与现有的交通规划理论有着显著的差异,具有系统性的创新,为新时期综合交通规划理论提供了新的研究视角和总体思路.     

基于TOD模式的中小城市公共交通规划

为预防中小城市发展过程中出现严重的交通问题,实现城市交通发展与土地利用之间的和谐互动,借鉴国外成功TOD模式的经验,结合我国中小城市特点,分析了中小城市应用TOD模式的需求性与适用性;提出了包含公交路网规划和公交枢纽规划的公共交通规划模式;设计了TOD模式下中小城市公共交通规划流程,包括交通调查与分析、交通需求预测、规划方案制定与调整、方案分析与评价和方案实施。研究结果表明改进的TOD模式将有效引导我国中小城市土地利用,促进城市可持续发展。     

城市综合交通规划中的差别化策略——以眉山市综合交通规划为例

在城市功能空间分化明显、交通需求多样的背景下,不考虑城市区域差别编制的综合交通规划在引导城市发展、解决交通矛盾方面的作用日渐式微。在剖析传统综合交通规划面临问题的基础上,提出差别化策略的主要内容,以及在城市综合交通规划中交通发展战略、交通系统规划、近期实施阶段应用的技术路线。以四川省眉山市为例,详细阐述如何划分交通分区并确定其合理的交通模式。同时,系统探讨差别化策略在道路网络规划、公交系统规划、停车系统规划、交通政策规划中的应用。     

基于个体出行链的区域城际铁路规划方法研究

基于“基础设施即服务”的理念研究区域城际铁路规划问题,精准考虑带时间窗的个体出行特征和运输服务供给,构建时空网络联系基础设施、服务供给和出行需求3个维度。在所有路段存在的前提下,考虑城际铁路、城市轨道交通和城市道路等基础设施及其运输服务供给,为每类出行者生成满足其出行时间窗的备选出行链集合,以所有出行者广义费用和总投资费用加权和最小为优化目标,构建整数线性规划模型。在含有物理路段相同、服务供给相同的条件下,采用相同规模,但具有不同特征的出行需求构建3种不同场景进行优化对比,验证所提出方法的价值和有效性。结果表明,本文提出的规划方法在有效满足精细化出行需求的同时,有助于实现投资效益最大,为区域城际铁路规划提供了新思路。     

高密度城市的步行系统设计--以香港为例

近年,不少城市为推广低碳和可持续发展,开始鼓励市民以步行取代开车,更认真地反思“以车为主”的规划理念,重新考虑城市空间分配的优次问题,提出“以人为本”的规划主张。香港人口密集,居民多使用公共交通,亦因此经常作短距离步行,往来公共汽车站及接驳交通。可是,香港的交通规划一味注重大型基建,交通政策强调车流畅顺,往往忽略了行人的基本需要。透过香港特殊区域案例,探讨城市的步行环境、发展世界级步行城市的基本元素及设计策略。     

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交通网络设计问题是交通规划理论的一个重要组成部分,即在资金有限且考虑出行者决策行为的情况下,制定最优投资策略.由于人工费、材料费和使用费等的不确定性,路段的修建成本存在不确定性.本文通过改进预算投资约束,应用鲁棒优化的方法同时考虑出行者的路径选择行为,建立路段修建成本不确定的交通网络设计的鲁棒模型,并利用基于割约束的混合整数线性规划算法求解此模型,进而得到一个受修建成本扰动较小的鲁棒最优解.通过算例表明,在修建成本不确定的交通网络设计中,本文提出的鲁棒优化方法可以得到比传统确定性问题更加可靠的解.