一类大规模运输网络多阶段随机规划配流模型

利用随机规划理论，分析大规模运输网络的基本特性及优化，是近几年交通运输领域发展起来的一种新的研究方向，已广泛地应用于交通运输管理的各个部门。本文在分析了一类大规模运输网络在市场经济模式下的基本特性的基础上，提出了一类适用范围更广、更复杂的多阶段和广义多阶段随机规划配流模型。     

煤炭运输网络鲁棒控制模型及应用

结合煤炭运输网络的本质特征,从结构不确定、时间不确定性和运输能力不确定性方面系统分析了煤炭运输网络的不确定性,并构建具有这三种不确定性的煤炭运输网络状态方程,进而建立煤炭运输网络的鲁棒控制模型,从而实现煤炭运输网络中,煤炭流量的均衡与稳定.最后以山西煤炭运输网络为例,验证了煤炭运输网络鲁棒控制模型的正确性与有效性.     

我国综合运输网络布局规划研究

为了充分发挥综合运输体系的整体效能,在分析我国综合运输网络布局发展现状及存在问题的基础上,结合国际的发展经验与启示,提出了基于资源与环境等约束条件下的综合运输网络布局分层次规划方法和规划内容,并在定量模型计算与定性分析的基础上,研究探讨了我国综合运输网络规划布局问题.为构建我国综合运输网络布局提供一定参考.     

基于混合轴辐式的运输网络决策模型

依据某公司的实际数据,利用启发式贪婪算法求解所构建的模型,先求出子网模型的解,然后并用分枝定界和回溯法来求解子网模型,提高求解效率.计算结果表明：采用混合轴辐式的运输网络优化后的成本比优化前少,降低了3.5％.与此同时,本模型减少了中途停靠点,节省了运行时间,提高了效率.     

基于网络演化方法的城市群城际铁路线网规划模型研究

城际铁路网络在城市群一体化发展中发挥着重要作用,在城市群空间结构的 基础上进行合理规划意义重大.本文基于网络演化思想,将节点重要度和城市经济联系强 度指标作为重要参数,在综合考虑城市群社会经济影响的基础上,构建城市群城际铁路 线网布局规划模型,并对城际铁路线网的技术性能和约束条件进行分析,提出节点成长、 线路连接、边权演化规则,设计网络演化机制和城际铁路网络演化算法.以成渝城市群为 对象进行实证分析,得到不同参数组合下的演化结果和城际铁路线网规划方案,验证了 模型的合理性和适用性,对实际城市群城际铁路线网规划工作有一定的参考价值.     

中国综合交通运输绿色效率的空间特征研究

将社会发展指数纳入综合交通运输效率评价指标体系,采用SBM(Slacks-Based Measure)模型和Dagum基尼系数等分析方法,以中国30个省区为研究对象,测度综合交通运输绿色效率,并研究其空间特征。结果表明：中国综合交通运输绿色效率整体水平较低,区域差异较大,具有显著的空间非均衡性;综合交通运输绿色效率空间非均衡性具有明显的阶段性特征,研究前期区域差异逐渐扩大,后期呈缩小态势;中国综合交通运输绿色效率总体差异较大,区域内差异东部最小,中部次之,西部最大,东-中区域间差异与东-西区域间差异相差不大,但演化趋势此消彼长,中-西区域间差异始终居于最低位,区域内差异是造成总体区域差异的根源。最后,根据研究结论提出相关政策建议。     

考虑油耗差异多车型混合车辆接力运输网络优化

提出了考虑耗油差异的多车型混合车辆接力运输网络优化设计,以接力点设置的合理布局和规划为基础,以两地点间的货流量为依据,以油耗差异多车型混合车辆的优化配置为手段,以总租用成本和总耗油量为目标函数,建立多目标线性整数规划模型.模型系统地将总租用成本和总耗油量最小化,总租用成本与租用的车型和租用的数量有关,总耗油量与使用的车辆的数量、车型,以及车辆行走的距离有关.针对此模型,设计了6组实验,结果显示总租用成本和总耗油量这两个目标函数成负相关关系;总租用成本减少7.8%需要增加7.6%总耗油量.通过实际算例验证了模型的实用性.     

城市扩展与空间形态演化动力机制的研究进展

在城市化快速发展的背景下,城市扩展迅速,城市空间形态演化显著。从城市扩展和城市演化的方式以及相关概念出发,总结了国内外城市扩展与空间形态演化的动力机制,将城市扩展与空间形态演化的动力机制划分为城市经济、人类生态、数理科学、城市地理和景观生态等学派,并讨论了各学派的研究对象和应用范围。     

城市中心体系与轨道交通耦合演化规律

随着中国大城市轨道交通规划建设速度的加快,亟须探索城市中心体系与轨道交通耦合演化规律。在分析城市中心体系和轨道交通耦合空间基础、系统互动演化过程及演化政策影响的基础上,对单系统演化和耦合演化模型进行推演,建立城市中心体系耦合演化模型,揭示城市中心体系与轨道交通耦合演化规律。最后,提出基于土地与交通协调的双系统耦合规划技术路线,以及不同发展阶段的城市中心体系和轨道交通耦合规划策略。     

基于演化博弈理论的城市轨道交通高峰票价定价研究

准确衡量高峰时段城市轨道交通与地面公交的时间、空间价值,确立合理的城市轨道交通票价对于城市轨道交通可持续发展显得十分重要.通过构建群体成员高峰时段对于城市轨道交通以及地面公交选择情景下的演化博弈模型,以重庆市为例,对其城市轨道交通票价定价进行了研究分析.结果表明:票价以4元为基础票价,以2元递增从一定程度上能够有效地控制城市轨道交通的客流量,并在此基础上对城市轨道交通客流量以及票价进行了敏感性分析,发现在相同票价变化幅度的情况下,出行距离越远,客流变化幅度越大,且随着出行距离的增加,客流变化幅度差值显著增加.     

定量化交通网络效率评价方法比较

比较了既有定量化交通网络效率评价方法, 考虑了网络结构、交通需求、出行选择和出行成本等因素, 分别从解析计算、固定网络结构下交通需求对网络效率的影响规律和固定交通需求下网络结构对网络效率的影响规律方面, 研究了3种评价方法的评价结果合理性, 总结了不同方法的优缺点和适用范围。比较结果表明: 赋权网络运行效率计算方法(方法1) 未考虑交通网络拥挤效应, 计算的网络效率是交通需求的单调函数, 不能用于交通拥挤网络; 交通拥挤网络效率计算方法(方法2) 能适用于拥挤网络的效率评价, 但在需求不变的前提下, 计算的效率是OD间连通路径数的单调递增函数, 不能反映网络结构对交通网络效率的影响规律; 交通网络效率计算方法(方法3) 能更加真实地反映交通网络结构、交通需求、出行成本与出行选择对网络效率的综合影响效应, 而且采用该方法计算的网络效率能够与交通网络中的“Braess”诡异现象进行相互解释, 证明了该方法在评价交通网络的实际运行绩效方面具有相对更好的合理性; 在固定结构的交通网络中, 总存在一个交通需求量, 使采用方法3计算的网络效率最大; 在固定需求的交通网络中, 总存在一个网络结构, 使采用方法3计算的网络效率最大。     

混合式航空货运网络优化

为了优化具有点-点式与轴-辐式混合特征的航空货运网络, 基于航空货运企业的OD流量, 构建了双层优化模型。上层模型以货运企业总运输成本最小为目标, 优化航空货运网络结构与配置运力, 下层模型计算均衡状态下各航段上的货物流量。选取顺丰航空服务的14个城市的相关数据对双层优化模型进行验证, 以设置4个枢纽机场为前提, 分别对使用4、5、6架全货机的货运情况进行分析。分析结果表明: 3种情况下北京、上海、南京、深圳4个机场均被设置为枢纽机场; 当使用4架全货机时, 全货机分别被安排在北京-南京、北京-深圳、上海-深圳、南京-深圳的航段上, 4个枢纽机场的快件中转率分别为24.3%、24.2%、47.8%、14.9%, 南京机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用5架全货机时, 第5架全货机被安排在北京-上海航段上, 其余4架全货机的航段没有变化, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.6%、50.9%、44.3%、11.9%, 上海机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用6架全货机时, 各枢纽机场间的航段上都有全货机, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.5%、74.0%、79.5%、10.2%, 南京机场的最大, 深圳机场的最小。可见, 南京是典型的中转型枢纽城市, 而深圳是典型的腹地型枢纽城市; 货运需求大的城市的机场易被确定为枢纽机场; 枢纽机场与非枢纽机场都可能中转货物; 距离较近的2个机场可能会同时被确定为枢纽机场。     

公路货运站网络系统及运作模式

针对中国货运站目前仍主要处于以单个站场为中心, 站间物流服务协同相对不足, 货运站业务量偏小, 甚至少数站场有站无市的运行状态, 应用物流系统化的观点与方法, 以经济与物流活动存在空间的广泛性与联系性为基本依据, 建立了基于站际联系的货运站系统及其运作模式。结果表明: 基于货运站系统的物流组织与运作方式, 实现了物流资源的整合与物流过程多环节的紧密衔接, 为社会提供了方便、快捷、优质与全程化的物流服务, 并获得了好的企业效益。     

煤炭码头自动化运输系统容错控制方法

为了解决煤炭码头自动化运输系统对控制的可靠性和安全性要求, 提出了一种容错控制方法。运用径向基函数神经网络构造故障诊断器, 通过容错故障范例检索, 建立了从故障诊断到控制律重构之间的映射关系, 实施运输系统的控制律实时重构。应用结果表明: 所提出的容错控制方法明显提高了煤炭码头自动化运输系统的技术性能和安全可靠性, 系统的各类故障的识别率大于97%, 各类故障的误诊率小于1%, 系统的有效度由原来的90%提高到98%以上。     

多模式复合交通网脆弱性测度

构建了多模式复合交通网络拓扑模型;在传统测度指标的基础上,从各交通方式的差异性、资源公平性和网络可达性相结合的新视角提出了适用于多模式复合交通网的脆弱性测度,分别为子网敏感度、站点分布均衡度和可达指数;选取3种不同攻击策略进行Python仿真,以特点鲜明的东南沿海发达地区和西南边境山区的实际综合交通网为例,对比分析了网络结构脆弱性的差异性和共同点,多重验证了指标的有效性、稳定性和适用性。研究结果表明：浙江省和云南省多模式复合交通网络均符合小世界网络特性,能够使各交通方式间优势互补,降低网络脆弱性;在3组贡献度参数取值下,无论采取何种攻击策略,当失效节点数量相同时,浙江省子网敏感度从大到小总体趋势为公路网、水运网、铁路网,云南省子网敏感度从大到小总体趋势为航空网、公路网、铁路网;浙江省和云南省的公路网站点分布的基尼系数分别为0.196和0.086,均为分布绝对平均,铁路网站点分布的基尼系数分别为0.559和0.702,均为分布差距悬殊,云南省机场分布的基尼系数为0.363,分布相对合理,浙江省水运网港口分布的基尼系数为0.672,分布差距悬殊,说明需要进一步完善铁路网、水运网和航空网的布局;持续攻击会造成多模式复合交通网络分裂出多个连通子图或孤立节点,使得网络可达性发生突变性下降,为避免这种现象的发生应尽早采取恢复措施。可见,提出的脆弱性测度可以有效刻画综合交通网脆弱性,并发现网络间脆弱性的差异性和共同点。     

陆上交通运输网络布局综合评价研究

较为系统地阐述了陆上交通运输网络规划布局的评价问题。在分析陆上变通运输网络自身特性的基础上提出了评价思路并建立了评价指标体系。陆上交通运输网络布局评价的指标体系是一个多目标、多准则、多因素、多层次的复杂系统。会随着实际情况及影响因素的不同而有所差异。     

中国公路货运枢纽规模分布的分形特征

为了定量描述中国公路货运枢纽体系结构现状, 将公路货运量作为货运枢纽的规模参数, 推导了分维数的计算公式, 选取1997~2007年的货运量统计数据, 计算了200个公路货运枢纽规模分布的分维数。数据拟合发现: 1997~1999年公路货运枢纽的规模分布具有双分形特征, 2000~2007年的规模分布呈单分形结构, 且分维数介于1.464 6~1.570 1间, 公路货运枢纽体系的规模分布与城镇体系基本一致。分析结果表明: 中国公路货运枢纽体系规模分布从双分形到单分形的演化显示其发育较好, 需加强大型公路货运枢纽建设, 以进一步优化公路货运枢纽体系结构。     

城市空间结构演化与城市交通的互动关系

通过分析城市空间结构的生长演化机制,研究城市空间结构与城市交通的互动关系。将城市空间结构的生长演化归纳为城市外部空间扩张和内部结构调整两个方面,指出二者均与城市交通的发展密切相关：外部空间扩张依赖于交通工具的改进和出行方式的转变,内部结构调整借助于相关区位交通条件的改变。论述了城市空间的生长演化与城市交通互动关系的核心是可达性,并由此论述城市交通发展和城市空间结构相互作用的机理。