应用GIS的空间分析功能实现道路网与出行小区的动态连接

基于GIS的空间分析功能开发了一种动态连接道路网与出行小区的方法，通过该连接改善了交通量的分配精度；指出位于出行小区的一定范围内的道路结点都可能是该小区与道路网的连接点；为了计算每个结点被利用的概率，探讨了以这些结点为基础对出行小区进行空间的物理分割和属性的数学分割的原理及算法，并以日本的一个城市的数据对此原理和方法进行了数学实验。     

引入网络影响分析的道路选线优化模型

提出一个基于遗传算法的道路选线优化模型,该模型首先随机生成新建道路空间位置的候选方案集,并依据GIS平台自动设计新建道路的平竖曲线,并计算其各项工程费用;接下来,分析变化了的路网的拓扑结构,并在新路网中分配OD交通量,获得OD交通在新路网上的交通流特征,进而计算OD交通量的走行时间和在路网上的环境负荷;然后,利用工程费用、OD交通走行时间费用和环境负荷当量费用构造适应度函数,以判断各候选方案的优劣,同时实施选择、交叉、变异操作以获得更多的候选方案,直至得到一个最佳的新建道路方案为止。数字试验结果显示:新建道路对路网的影响不容忽视。     

交通影响评价中的交通区分割方法研究

为了在交通影响分析中准确预测道路网络的宏观交通流和局部路口的微观交通流特征,开发了利用交通量分配模型和交通仿真技术组合分析交通影响的方法。首先在地理信息系统(GIS)的支持下,利用Voronoi图对交通小区进行几何分割,并借助GIS的空间聚合分析功能分割相应的属性数据,然后利用MCI(Multiplicative competitive interaction)模型推求新OD矩阵。从而使交通需求预测模型的输出结果可以直接作为交通仿真的初始数据,以便利用交通仿真技术实施关键路口的微观交通流分析。最后通过一个试验验证了方法的有效性和精度。     

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公路客运快递依托客运线路采用直达模式进行运输获得了较好的经济效益,但直达模式却制约着其运输网络的能力和结构. 为提高运输网络的能力,完善运输网络结构,发挥公路客运时效性好的优势,本文提出转运的思想,并用优化模型设计公路客运快递的运输网络,使快件运输时间最小化. 优化模型是带有时间窗的运输网络设计问题,传统算法难以求解,因此用蚁群算法进行求解. 算例分析表明,基于优化模型设计的运输网络可以节省快件的运输时间,提高公路客运快递的运输能力.     

基于距离分布的AIS异常数据处理方法

为消除由于环境、设备和传输等影响所导致的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据在时间和空间上的异常或错误,保证数据挖掘质量,提出一种基于距离分布的AIS粗数据处理算法.以2018年3月28日上海洋山港附近海域的AIS粗数据为例,标绘出船舶AIS轨迹图,验证算法的可...     

高速公路施工区路段车速分布特性研究

以双向四车道高速公路行车道封闭施工区路段的车辆实测速度数据为分析对象,利用单样本K-S 检验方法对各检测断面大型车、小型车的车速分布形式进行了检验, 利用概率密度曲线分别拟合了不同检测断面大型车、小型车的车速分布,定量分析了施 工区内不同交通控制区域的车速分布形式及其变化规律,并分析了不同交通控制分区对 车速分布的集中趋势和离散程度的影响.结果表明,高速公路施工区路段车速服从正态分布,施工区交通控制分区对车速集中趋势和离散程度影响显著.研究成果为高速公路施工 区交通安全管理和车速控制提供科学依据和数据支持.     

地理信息系统平台在公交线网规划中的应用

公交线网规划需要大量的空间数据的支持，由于涉及到的空间数据繁杂，因此有必要利用有效的数据管理系统在公交线网规划中管理这些数据。地理信息系统（GIS）作为可视化的空间和属性数据的管理平台，可以作为公交线网规划的数据管理平台。文章介绍了大连市的公交线网规划中利用GIS的全过程，包括管理数据、显示数据、挖掘数据以及辅助设计和成果管理。     

基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型

结合道路设计理论与交通规划理论,以地理信息系统为平台,开发道路选线优化模型。该模型是一个费用指向的优化问题,最小化费用目标函数中包括道路建设费用、土方工程费、道路交通诱发的环境污染的不经济费用,OD交通在路网上总走行时间的时间费用等。优化模型首先随机生成新建道路的空间位置候选方案集,并自动设计新建道路的平曲线和竖曲线,计算新建道路的各项工程费用。然后,对变化的路网进行自动拓扑,通过交通量分配得到OD交通在新路网上的走行时间和交通流特征,计算OD交通的环境负荷。最后,在遗传算法中判断候选方案的优劣,直到得到一个最佳的新建道路的空间位置方案为止。     

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。     

基于铁路货运能力的集港集装箱班列组织优化

基于大数据挖掘的方法估算了铁路车站间OD客流,调查分析了铁路乘客对高铁和普铁的选择偏好,确定了高铁开通后普铁线路客运的供需关系与均衡,把普铁线路上的客流转换成相应的旅客列车列数,以此计量客运占用的普铁的通过能力;评估了各普铁路段的总通过能力,基于扣除系数法计算普铁各路段剩余的货运能力,并进一步在普铁线网上根据集装箱进港量确定集装箱班列枢纽站的候选集;将候选枢纽站的班列发车频率作为离散的内生变量,基于现实中的干线公路网络和普铁网络构建枢纽站选址和发班频率优化模型,求解模型,确定集装箱铁路集港服务网络的经济技术指标;以上海港和宁波港及其腹地为案例进行数值分析。计算结果表明：在案例的空间范围内的普铁运输线上,日均通过能力最小为79列,最大为137列;基于普铁各路段剩余的货运能力,计算得出各集装箱班列枢纽站的日均发班频率最小为6列,最大为19列;由计算得到的普铁路段上的流量可以看出,铁路运送到上海港和宁波港的日均集装箱量分别为13 677、12 094 TEU,分别占2个港口日均到达总量的25%和33%,相比目前占比5%~7%有大幅度增加。