面向局站一体的铁路动态车流组织优化研究

针对局站一体的铁路网动态车流组织问题，基于基本运行图和编组计划，综合考虑运输企业效益和服务质量，构建基于连续型时空网络的重空车流协同优化混合整数线性规划模型。为适应车流波动，引入备选改编方案增加车流的可行时空路径，从而灵活调整开行列车的车流内容，以期实现动态车流在运行线上的合理分配。为解决大规模时空网络模型求解困难的问题，在协同优化模型的基础上进一步提出分阶段优化方法。基于路局级规模路网的案例结果表明，两种方法均能有效加速车流输送，提高运输服务质量，但分阶段优化方法的求解效率显著高于协同优化方法。     

一类危险货物公铁联运时空服务网络路径模型

在组织核废料(即乏燃料)等特殊危险货物运输时，公铁联运可融合铁路高安全性和公路灵活等特点，其联运换装节点和路径的优化选择至关重要。基于此类危险货物在公铁联运网络中公路弧与铁路弧的各项权值具有时变性特征，增加虚拟节点和虚拟弧反应节点的转运时间、风险和成本等指标，并引入时间维度以刻画各权值的时变性。进而构建危险货物公铁联运时空服务网络，建立以运输风险最小为目标的公铁联运时空路径0-1整数规划模型，将求解危险货物公铁联运方案转化为时变权值的时空最短路问题。通过改进Dijkstra算法，根据永久标号点在弧段的出发时刻动态更新网络剩余节点权值，按照风险值最小原则搜索前进方向并得到权值随时间变化的公铁联运时空最短路。最后通过算例验证了模型和算法的有效性。     

城市中心区轨交站域慢行接驳空间优化设计——以天津市营口道站为例

基于OSM路网、百度地图实景、POI、百度热力等多源时空数据，运用绕行系数PRD值分析法、空间分析法、对比分析法，构建城市中心区轨交站域慢行接驳空间特征分析方法，确定轨交站域影响范围，分析站域慢行接驳空间便捷性，剖析时空特征视角下的轨交站点出入口活力特征，挖掘轨交站域慢行接驳空间品质特征。在明确慢行接驳空间优化原则的基础上，从居住区出入口、路权、静态交通、导视系统、辅助设施等方面优化设计，通过空间模型法可视化表达，营造畅行连续、空间宜人、绿色友好的轨交站域慢行接驳环境。     

基于多层时空融合网络的驾驶人注意力预测

类人驾驶是提升汽车智能化程度的重要途径之一，识别和定位驾驶人的感兴趣目标和区域，进而快速、精确地感知驾驶场景中潜在风险或提供决策所需关键信息，能够有效增强智能汽车的功能可理解性和鲁棒性。本文基于层次化编码器-解码器架构设计轻量化多层时空融合网络，建立轻量化驾驶人注意力预测模型。首先，以MobileNetV2作为编码器的骨干网络，提取当前帧4个尺度上的多层次空间特征，将其存入记忆模块并与在历史帧上提取的多层次特征在时间维度叠加，得到连续帧间的时空特征后传输至解码器。其次，基于层次化解码结构设计解码器，采用逆瓶颈3D卷积模块设计时空融合层，融合每个独立分支上的时空特征。最后，融合4个独立分支上捕获不同尺度信息的预测结果，获得驾驶人注意力预测值作为模型预测输出结果。结果表明：本文提出的驾驶人注意力预测模型，通过在多个特征尺度上的编码与解码，能够有效利用动态场景当前帧和历史帧间的时间、空间、尺度信息；在DADA-2000和TDV数据集上的测试实验表明，在多个指标上优于当前同类优秀模型；模型尺寸为19 MB，单帧运算速度为0.02 s，实现了优秀的模型轻量化与实时性效果。综上所述，本研究解决了当...     

基于时空消耗模型的城市轨道交通承载力评价：以北京市为例

为监测城市轨道交通系统的供需矛盾及其时空差异化特征，引入时空消耗模型，分别以运输服务时空资源总量、出行需求时空资源占用量以及二者比值，计算了城市轨道交通供给能力、出行需求量和交通承载力。按照总体水平和均衡程度两个维度，选取轨道线网交通承载力、线网承载不均衡度和线网承载空间差异性作为城市轨道交通承载力评价指标，为更加精准地识别城市轨道交通出行需求与供给时空资源匹配关系提供支撑。实证研究结果表明：轨道线网供给能力总体高于出行需求量，全天轨道线网交通承载力位于高值区间，并呈现早晚高峰和午间小高峰的特征；线网承载力不均衡度显著偏高，轨道站间区段交通承载力差距悬殊，但在空间上总体呈现显著离散特征。     

考虑用户特征异质性的充电需求时空分布研究

精确刻画高速公路场景下电动汽车充电需求分布是优化城际充电设施布局的关键，本文从深入分析高速公路出行背景下电动汽车用户特征异质性出发，包括用户出行习惯、规律和充电决策机制，通过研究电池电量影响因素得到电动汽车能耗计算公式，提出一种充电需求时空分布预测方法，通过蒙特卡洛模拟进行仿真，以“成渝双城经济圈”高速公路通道为算例。结果表明：充电需求具有明显峰谷差、符合用户日常出行习惯，充电需求空分布不均匀且呈现“多峰”形式；不同温度及电动汽车渗透率对充电需求时空分布存在显著影响，论证了预测方法的有效性，能为城际充电设施时空布局建设提供技术支撑，为充电需求预测调控提供一定启示。     

GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究

针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求，基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求，探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案。以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象，围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站，重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求，提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构，以及总体建设方案与主要分项设计模块。平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑，有效拉动时空信息资源的整合和共享，保障人员安全及运输生产安全，提升智慧化运营水平。     

基于图时空神经网络的多充电站负荷协同预测方法

针对传统充电站负荷预测方法只能实现对单一站点预测的问题，提出一种基于图时空神经网络 （Graph Spatiotemporal Neural Network， GSTNN） 模型的多充电站负荷协同预测方法。定义时空信息图，描述充电站负荷之间的时空关系；构建时空特征提取网络，分别利用图卷积神经网络和门控序列卷积网络提取信息图的空间和时间维度信息，并使用长短期记忆网络 （Long Short Term Memory Networks，LSTM） 挖掘影响负荷预测的外部特征信息；融合提取的所有特征，进行负荷预测。算例结果表明，基于 GSTNN模型的方法能充分考虑时空特征和外部特征的影响，协同多个充电站的负荷数据进行预测，并同时输出各充电站的预测结果，有效提高预测准确度，有助于电网稳定运行。     

预约出行在行为时空棱柱理论中的正效用研究

本文基于行为模型（activity-based model）时空棱柱（space-time prism）理论分析了交通出行行为在其中的特征及精细化需求侧管理模式（预约出行模式）对个体交通出行行为的影响。根据时空棱柱理论中的“三大制约”（能力制约、组合制约、权威制约）评估了预约出行模式产生的效应，其中预约出行模式对能力制约没有负面效应，对组合制约及权威制约均有正效应，最终结合现阶段预约出行及其实践应用论证了预约出行模式对交通出行行为及交通系统管理能产生的正效用。同时预约出行模式本身的优点包括大规模交通优化管理中节省优化算例及保证优化结果信息时效性，是未来交通发展的重要方向。     

预期功能安全场景库复杂度量化方法研究

基于Pegasus场景分层体系,提出了一种关于场景复杂度的量化方法,以此来评定场景数据的质量。该方法确定了每层要素的决定因素,根据决定因素确定每层要素的复杂度,通过求出各层要素复杂度之和,得到场景数据的总复杂度。此外,为了防止"过复杂"现象,提出了"母子库"法和"系统场景概率"法,将场景要素的复杂度乘以该要素的出现概率,得到修正后的复杂度。研究结果显示,通过该方法可以构建合理可用的场景库。