区域交通运输结构信息熵演变及动力分析

由于影响因素的复杂性,交通运输结构的研究多以简单的比例关系结合定性分析为主,缺乏定量评价的客观依据.本文尝试应用信息熵理论对区域交通运输结构的演变和发展规律进行定量研究.首先,提出交通运输结构信息熵,并构建了交通运输结构的均衡度和优势度指标,用于衡量交通运输结构及其演变规律.在此基础上,运用主成分分析与灰色关联分析相结...     

基于PCA—Entropy的区域公路交通发展水平综合评价

为解决区域公路交通发展水平评价过程中指标众多、权重客观性难以保证等问题,提出了一种主成分分析法与熵值法相结合的组合评价方法．采用主成分分析法,消除指标之间信息相关性,简化了指标体系,通过熵值法进行客观赋权,进而建立了基于PCA-Entropy的区域公路交通发展水平综合评价模型．以山东省为例,进行了实例验证．研究结果表明,该模型合理、有效．     

基于灰色关联理论的宁波市交通运输产业结构分析

为优化交通运输产业结构,推动交通运输产业的发展,需要对交通运输产业结构进行定量 评价,进而提出准确、有效的交通运输产业发展策略。为此,从交通经济的视角审视交通运输业 发展和产业结构演变间的关系,以灰色理论为基础,构建了宁波市交通运输产业结构灰色评价模 型。运用灰色关联分析方法,对2011—2014 年宁波市交通运输产业结构进行了定量分析。根据关 联度权重计算结果,水路运输、航空运输和城市交通的灰色关联度较大,对交通经济的发展起主 导作用。同时,研究表明,宁波市交通运输产业结构体系已初步形成,但也呈现产业结构比例失 调、增产速度不一,产业结构之间的关联性和互补性不高等特征。在此基础上,提出优化宁波市 交通运输产业结构的三大战略,包括：加强交通及相关产业的互动融合、加大交通主导产业培 育、重视引导航空运输业发展。     

绿色交通原则指导下的城市轨道网规划综合评价

为在轨道交通线网规划方案中选取最佳方案，根据绿色交通原则，建立了综合评价指标体系．利用层次分析法提出了合成权重的优化算法，进而用信息熵技术和已知方案的信息修正合成权重，用基于理想解的排序方法评选出最优方案．以某城市轨道交通规划为例说明了综合评价决策方法的应用过程，所得结果与专家评审意见一致．     

重庆市主城区交通方式结构演变与预测分析

交通方式结构演变主要受到各种宏观与微观因素的综合影响。本文以重庆市主城区为例,总结了过去五年的步行、小汽车、地面公交、轨道交通、出租车等五种交通方式结构演变规律,并从供给侧和需求侧出发,揭示了影响交通方式结构演变的各种因素,实现了对出行者交通方式决策过程的刻画。同时,以平均增长率法和随机效用最大化模型为基础,综合考虑重庆市主城区的社会经济发展水平、小汽车和出租车的发展规模、地面公交和轨道交通的服务水平,对2025年、2035年的五种交通方式的出行量和分担率进行了预测。预测结果表明,随着机动化出行比例的不断升高,轨道交通的骨干作用将日益显现,地面公交的保障作用也得到增强,预计2035年,轨道交通和地面公交在重庆市主城区居民出行交通结构中的比例将分别达到24.41%、18.72%,成为最主要的机动化出行方式。     

基于Box-Cox-TQR概率密度的铁路运用车保有量预测方法

合理的铁路运用车保有量，对满足铁路货运需求，提高货车运用效率，降低运营成本等有重要作用.考虑铁路运输系统复杂的内外部环境及其动态变化特性，对影响运用车保有量因素定性分析；提出了粗糙集属性约简、灰色关联分析、逐步回归方法相结合的主要影响因素识别方法.以此为基础，建立了基于 Box-Cox变换分位数回归(Box-Cox-TQR)和核密度估计相结合的概率密度预测模型.以国家铁路局运用车保有量实际数据为基础，进行预测试验.结果表明，利用主要因素识别的方法符合目标值的运动变化规律，预测结果具有良好的精度.此外，概率密度预测比点预测、区间预测传递出更多信息，为管理决策提供更多准确有用信息.     

基于Box-Cox-TQR概率密度的铁路运用车保有量预测方法

合理的铁路运用车保有量，对满足铁路货运需求，提高货车运用效率，降低运营成本等有重要作用.考虑铁路运输系统复杂的内外部环境及其动态变化特性，对影响运用车保有量因素定性分析；提出了粗糙集属性约简、灰色关联分析、逐步回归方法相结合的主要影响因素识别方法.以此为基础，建立了基于 Box-Cox变换分位数回归(Box-Cox-TQR)和核密度估计相结合的概率密度预测模型.以国家铁路局运用车保有量实际数据为基础，进行预测试验.结果表明，利用主要因素识别的方法符合目标值的运动变化规律，预测结果具有良好的精度.此外，概率密度预测比点预测、区间预测传递出更多信息，为管理决策提供更多准确有用信息.     

数据驱动的共享单车停放区规划方法研究

从宏观和微观两个角度研究共享单车停放区规划方法,宏观层面解决停放区选址定容问 题,微观层面进一步优化每个停放区内部的停车位布局问题。宏观层面利用DBSCAN对共享单 车停/取点进行聚类分析得到停/取需求点;然后考虑共享单车使用者路径选择、停/取点选择和停 放区服务能力约束,建立混合整数线性规划模型优化停放区选址及容量。微观层面充分考虑行 人、自行车与汽车之间的影响,其中行人和自行车采用改进社会力模型进行仿真,并考虑共享单 车使用者最优停放区选择;汽车采用智能驾驶模型进行仿真。停车位布局通过仿真通行效率及 混合交通流风险进行评价,并基于代理模型进行优化。该方法应用于北京市崇文门地铁站周边 共享单车停放区规划,验证了方法的有效性,该方法可提高混合交通流通行效率,降低交通风险。     

交通运输网络系统工程

网络化是交通运输系统的自然属性，交通基础设施建设与管理、系统的运营与服务，以及相关配套的政策与管理体制对于系统网络化都有内在需求.本文首先给出了交通运输网络系统工程的定义，并从交通运输网络系统工程中存在的科学问题及未来展望两个角度开展了详细论述.从交通运输系统复杂网络分析、交通运输系统网络化组织运营管理和城市交通系统网络化控制与诱导三个方面介绍了国内外研究与工程实践的最新现状，归纳总结了其中存在且迫切需要解决的科学问题.交通运输系统复杂网络分析的关键科学问题是探索不同交通运输网络拓扑结构与交通动力学时空演化规律、网络承载力、可靠性之间的动态耦合及匹配关系.交通运输系统网络化组织运营管理的关键科学问题是在交通基础设施物理结构为复杂网络的条件下，具有目标异性的多博弈主体(政府、运营企业、乘客等)之间如何实现利益平衡或达到帕累托最优.对于交通运输网络系统工程的未来发展，本文认为重点需要加强对综合交通运输网络系统工程的理论与方法论体系的研究，围绕“综合交通网络的构造演化机理”“城市交通网络供需平衡机理”“多层综合交通网络结构复杂特性及其动力学过程”“出行行为的多样性及可预测性”等问题进行探索.此外，由于新技术环境下的交通系统将出现颠覆性的变革，交通网络运输系统工程的内涵和外延也需要进行根本性的升级改造.具有自驱动、自组织、自决策能力节点的柔性交通运输网络及其共享运行机制，将会是交通运输网络系统工程未来的一个重要研究领域.     

交通运输走廊自组织演化机理

从交通运输与区域经济相结合的角度定义交通运输走廊.根据社会-技术系统理论,分析了交通运输走廊的基本结构.将运输走廊看作生物种群,研究其自组织演化过程.在微观层次上提出四阶段生命周期模型,描述运输走廊个体演化的过程;在宏观层次上分析运输走廊的主要演化阶段.根据自组织理论,提出了交通运输走廊自组织演化机理:交通运输走廊与其依托的地域系统和交通运输系统组成多层次的超循环系统,通过自我发展和相互促进的耦合作用方式协同发展.     

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在交通运输业发展演进过程中，产业结构的变化会带动交通运输结构变化.通过对产业结构与交通运输结构熵值的因果关系检验，从定量的角度来分析我国的产业结构与交通运输结构的关系.检验结果表明，产业结构的变化与货运量结构变化没有直接的关系，而与货运周转量结构变化有因果关系.本文目的在于为研究产业结构与交通运输结构相互关系提供一种新的思路.     

基于信令数据的出行强度影响因素分析模型

为探究城市交通出行强度影响因素及不同因素的影响程度,本文从土地利用与交通基础设施建设两方面出发,分析包括土地利用混合指数,职住混合率熵指数,公共交通站点 500 m覆盖率,路网可达性等17个指标与出行强度的相关关系;基于相关系数和拟合优度分析,提取7个与出行强度强相关指标,基于所识别指标构建北京市中心城区出行强度多元回归模型.模型结果表明,职住混合率熵指数对出行强度的影响最为显著,公共交通站点覆盖率对出行强度的影响比道路网密度和可达性更为明显.此外,给出单一土地利用/交通基础设施指标对出行强度拟合结果的离群特征分析方法,用于评估不同区域基础设施供给与交通出行需求之间的平衡关系.     

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由于影响因素的复杂性,国家能源消费结构的研究大多是以简单的比例关系结合定性分析为主,缺乏定量评价的客观依据。本文尝试利用信息熵理论以最大信息熵原理为判断准则,研究衡量能源消费结构的定量方法来试图解决这一问题。首先简要介绍了信息熵理论,再在能源消费结构的分析中引入信息熵,并构建了均衡度和优势度指标,用于衡量能源消费结构及其演变,然后利用该方法进行简单实证,分析了该方法的可行性。通过对2001～2006年间中国的能源消费结构的熵值特征指标的动态分析发现,在只考虑各类能源探明储量为影响因素的简化情况下,煤炭的消费比例并不是制约因素,因此,在此情况下能源规划和发展应该充分重视提高煤炭利用效率和清洁利用的研究。     

基于信令数据的出行强度影响因素分析模型

为探究城市交通出行强度影响因素及不同因素的影响程度，本文从土地利用与交通基础设施建设两方面出发，分析包括土地利用混合指数，职住混合率熵指数，公共交通站点 500 m覆盖率，路网可达性等17个指标与出行强度的相关关系；基于相关系数和拟合优度分析，提取7个与出行强度强相关指标，基于所识别指标构建北京市中心城区出行强度多元回归模型.模型结果表明，职住混合率熵指数对出行强度的影响最为显著，公共交通站点覆盖率对出行强度的影响比道路网密度和可达性更为明显.此外，给出单一土地利用/交通基础设施指标对出行强度拟合结果的离群特征分析方法，用于评估不同区域基础设施供给与交通出行需求之间的平衡关系.     

运输需求经济分析

在阐述消费者剩余理论的基础上,提出了运输供给的品质与价格应定位在需求方能得到一定利益的前提下,为此建立了运输需求经济成本计量模型,并定性分析了该模型的构成要求对用户经济成本的影响,分析表明,运输价格对供需双方的影响并不对称,不宜以价格为主要因子来分析供需平衡规律,运输对象价值越高,运输过程中消耗对运输经济成本影响越小。     

混合不确定条件下绿色多式联运路径优化

主要研究了当运输时间、中转时间、客户需求和中转集拼货运量四重混合不确定因素服从随机分布时的绿色多式联运路径优化问题，运用随机优化理论，以运输成本、碳排放成本和时间惩罚成本为目标，建立混合不确定条件下绿色多式联运路径优化模型.通过对各子目标函数权重进行赋值，得出考虑不同成本因素的多式联运路径优化方案.探讨时间、需求和网络服务能力对多式联运路径优化结果的灵敏度分析，发现各成本随时间变动而变化的规律和边际运输成本最小时的服务时间；当货运量形成规模效应后可降低边际运输成本；不同网络服务规模的运输路径优化结果，以及满足客户不确定需求的最小网络配置.     

混合不确定条件下绿色多式联运路径优化

主要研究了当运输时间、中转时间、客户需求和中转集拼货运量四重混合不确定因素服从随机分布时的绿色多式联运路径优化问题,运用随机优化理论,以运输成本、碳排放成本和时间惩罚成本为目标,建立混合不确定条件下绿色多式联运路径优化模型.通过对各子目标函数权重进行赋值,得出考虑不同成本因素的多式联运路径优化方案.探讨时间、需求和网络服务能力对多式联运路径优化结果的灵敏度分析,发现各成本随时间变动而变化的规律和边际运输成本最小时的服务时间;当货运量形成规模效应后可降低边际运输成本;不同网络服务规模的运输路径优化结果,以及满足客户不确定需求的最小网络配置.     

综合运输通道客运结构配置的随机饱和熵模型

为寻求系统、科学的综合运输通道最优客运分担,提出用最大熵原理构建客运结构配置模型,基于随机时间价值,选择旅客广义出行时间最小的运输方式,定义了通道内的基本路段饱和度和通道饱和熵,设计了用于求解模型的粒子群算法。分析发现,车外时间差、单位里程票价差、单位里程车内时间差以及旅行距离将直接影响各运输方式客运分担率的高低;以通道饱和熵最大为目标得出的常规铁路最优定价高于现行铁路票价,且通道饱和熵上升了15%,说明铁路票价偏低会造成铁路客运量过于饱和;由通道饱和熵模型得出的最优客运分担结果,缩小了基本路段上各运输方式饱和度之间的差距,实现了运力和运量的有效匹配。     

基于熵权物元模型的公交综合评价指标体系

为了综合评价快速城镇化背景下城市公共交通发展状况,通过分析城市公共交通发展特征,给出公共交通综合评价指标体系。分析利用可拓论对模糊性和不相容性进行定量评价的适用性,建立基于物元模型的可拓方法并应用于公共交通综合评价。同时,将信息熵与相离度相融合的不确定语言多属性决策方法运用于权值计算,提高了评价体系的客观性和准确性。最后通过实例证明了指标体系的合理性,以及模型方法的有效性和实用性。     

旅客列车在途信息管理中车载子系统的设计与实现

中国铁路客运在途列车与地面管理信息中心之间实时信息交互不畅的问题亟待解决．为便于客运管理中心实时生产指挥决策及当．日客运在途信息统计、分析和评估,提高客运管理部门对运行列车的安全管理和监控效率,提出了旅客列车在途信息管理系统的整体解决方案,给出了车载子系统的硬件结构设计,开发完成了车栽子系统巡检信息采集软件和车载客户端软件．