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高速铁路预售期旅客购票量分布预测

铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 13-25页

作者：徐光明林珊珊米希伟王凯胡心磊中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 北京交通大学交通运输学院北京100044

在预售前(相隔31 d)预测高速铁路预售期旅客购票量分布是铁路企业精准进行收益管理的前提。基于高速铁路预售模式和旅客售票数据,分析预售期内各预售日旅客购票量的相关性,探究预售期旅客购票量分布的影响因素。综合考虑出发日特征以及... 详细信息

在预售前(相隔31 d)预测高速铁路预售期旅客购票量分布是铁路企业精准进行收益管理的前提。基于高速铁路预售模式和旅客售票数据,分析预售期内各预售日旅客购票量的相关性,探究预售期旅客购票量分布的影响因素。综合考虑出发日特征以及旅客购票量分布时序特征的影响,构建了考虑多输出间关联性的最小二乘支持向量回归-卷积长短期记忆网络(MLSSVR-ConvLSTM)模型。以京沪高铁线路中上海虹桥站至北京南站、上海虹桥站至徐州东站、上海虹桥站至无锡东站这3种不同距离OD旅客为例,进行预售期旅客购票量分布预测实例分析。研究结果显示:MLSSVR-ConvLSTM模型预测结果较好地反映了真实的预售期旅客购票量分布的变化趋势,平均绝对百分比误差为6.7%~11.0%,预测效果优于多元线性回归(MLR)、K近邻回归(KN)、极致梯度提升算法(XGBoost)、支持向量回归机(SVM)、多输出最小二乘支持向量回归(MLSSVR)和卷积长短期记忆网络(ConvLSTM)等模型,验证了所提出模型的合理性和有效性。进而表明,在构建预售期旅客购票量分布预测模型时,考虑预售期旅客购票量分布整体性以及各类因素的综合影响可有效地提高模型预测精度。所提出的预售期旅客购票量分布预测模型可以为铁路企业制定动态票额分配和浮动票价等政策提供理论支撑。

关键词：高速铁路预售期旅客购票量分布预测 MLSSVR-ConvLSTM模型售票数据

基于量子反应均衡的政府与共享单车企业停车管理博弈分析

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控制与决策 2024年第2期39卷 641-648页

作者：张书婧贾顺平彭芃毛保华北京交通大学交通运输学院北京100044 北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 北京交通大学中国综合交通研究中心北京100044

共享单车停车问题是城市交通治理中最主要的问题之一,其表面为共享单车用户停车行为不规范、共享单车企业管理调度不及时所致,究其本质实为共享单车各利益主体缺乏有效协同治理机制、停车权责划分不清晰、成本分担失衡的结果.考虑政府... 详细信息

共享单车停车问题是城市交通治理中最主要的问题之一,其表面为共享单车用户停车行为不规范、共享单车企业管理调度不及时所致,究其本质实为共享单车各利益主体缺乏有效协同治理机制、停车权责划分不清晰、成本分担失衡的结果.考虑政府与共享单车企业的有限理性,建立扩展式博弈的量子反应均衡(QRE)模型分析双方停车管理博弈机理,并利用Gambit软件进行算例仿真分析.研究表明:双方博弈结果随理性程度增加逐渐趋向于基于完全理性的子博弈精炼纳什均衡,政府掌握更多企业运营信息有利于达到社会效用最大化的博弈结果;政府引入有效处罚措施或主导负责停车管理可以降低自身的财政支出和社会总成本,建立量化的处罚标准能够促进企业主动承担停车管理责任;有限理性程度、违停数量、激励机制和科技手段运行效率会影响企业的停车管理策略选择.

关键词：共享单车停车治理研究有限理性量子反应均衡扩展式博弈仿真

高速铁路车站道岔选型对咽喉长度及追踪间隔的影响

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 159-167页

作者：胡楚璇魏玉光于宗泽北京交通大学交通运输学院北京100044

针对高速铁路车站采用大号码道岔造成的咽喉长度过长、列车走行距离远等问题,在明确车站咽喉长度和列车间隔时间计算方法的基础上,依托某尽端式高铁车站进行仿真计算,先设计不同道岔选型优化方案,再探究道岔选型、列车进站前速度和第一... 详细信息

针对高速铁路车站采用大号码道岔造成的咽喉长度过长、列车走行距离远等问题,在明确车站咽喉长度和列车间隔时间计算方法的基础上,依托某尽端式高铁车站进行仿真计算,先设计不同道岔选型优化方案,再探究道岔选型、列车进站前速度和第一离去闭塞分区(简称“一离去”)长度对车站咽喉长度及列车间隔时间的影响。结果表明:若车站全部或部分采用12号道岔,与全部采用18号道岔相比,尽管列车追踪间隔时间会小幅增加,但车站咽喉长度可分别缩短30.66%和13.40%;在站外线路受到一定地形条件制约的情况下,若全部采用12号道岔时列车区间限行速度为260 km·h^(-1)、部分采用12号道岔时限行速度为280 km·h^(-1),则可同时压缩车站咽喉长度与到达追踪间隔;若全部采用12号道岔时限制一离去的无岔区长度不超过1000 m,部分采用12号道岔时限制长度不超过1400 m,则可同时压缩车站咽喉长度与出发追踪间隔。

关键词：车站通过能力道岔选型车站咽喉追踪间隔时间列车运行仿真

一种基于相对熵与邻居影响聚类的复杂网络关键节点识别新算法

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北京交通大学学报 2024年第2期 154-164+175页

作者：王灏翔陈俊熙卫振林张佳鑫北京交通大学交通运输学院

为解决许多关键节点识别算法在评估网络节点重要性时，忽视节点与其邻居节点间的相互关系，导致对网络鲁棒性和脆弱性的评估结果不准确的问题，提出一种改良的局部加权密度度量方式CPR-WCCN，旨在以较低的计算成本准确识别复杂网络中的... 详细信息

为解决许多关键节点识别算法在评估网络节点重要性时，忽视节点与其邻居节点间的相互关系，导致对网络鲁棒性和脆弱性的评估结果不准确的问题，提出一种改良的局部加权密度度量方式CPR-WCCN，旨在以较低的计算成本准确识别复杂网络中的关键节点.首先，借助节点间的最短路径长度和数量，定义节点间的通信概率序列.其次，通过结合通信概率和相对熵（Communication Probability and Relative Entropy,CPR），将传统的二元邻接矩阵转化为网络归一化相关矩阵.再次，结合加权聚类系数和邻居节点的影响（Weighted Clustering Coefficients and Neighbor Influence,WCCN），得到改进的考虑邻居影响的局部加权密度.最后，为验证CPRWCCN算法的效果，在故意攻击和随机攻击下进行模拟实验，利用传播模型在4种实际网络上对CPR-WCCN与其他5种算法进行对比分析.实验结果表明：当网络遭受故意攻击，导致前15个关键节点失效时，网络的连通性、效率、最大连接子图以及自然连通性等关键指标较随机攻击出现了更显著的下降；相较于其他5种算法，CPR-WCCN算法表现出最优的整体性能，能够准确且高效地识别出网络中的关键节点.

关键词：复杂网络关键节点相对熵邻居影响局部聚类

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考虑车辆资源的重载铁路重空列协同运输组织

铁道科学与工程学报 2024年

作者：王志美于凌志北京交通大学交通运输学院

为了优化重载铁路车辆资源利用，促进铁路物流企业“降本增效”。以重载铁路为问题背景，以煤炭和非煤需求为运输任务，以最小化车列的运输、组合、分解、接续费用和货物运输惩罚等各部分费用为目标，考虑车列的编组类型以及车辆类型的... 详细信息

为了优化重载铁路车辆资源利用，促进铁路物流企业“降本增效”。以重载铁路为问题背景，以煤炭和非煤需求为运输任务，以最小化车列的运输、组合、分解、接续费用和货物运输惩罚等各部分费用为目标，考虑车列的编组类型以及车辆类型的接续一致性等要求，构建统筹去程煤炭运输、返程非煤运输与空列分配的重空列协同运输组织优化模型。首先设计7站点单通道线路案例，采用Gurobi求解器进行案例求解，分析求解结果得到运输组织方案，并可视化展示了模型有效性和方案可行性。接着选取SH集团内连接20个铁路站点的运输网络作为研究案例，首先仅考虑车辆类型因素，分别在运力紧张和运力充足的场景下进行实验。其次，在上述实验基础上进一步将返程需求纳入考虑，在两种运力场景中进行实验。结果表明，仅考虑车辆类型差异因素的实验中，两种需求场景下，考虑车型差异分别带来7.0%与8.3%的运输成本上涨，但此方案考虑了不同类型货车的分配情况与其不混编等特性，更具可实施性。将返程需求纳入考虑后，总成本相比对照组仅增加1.03%和1.06%的情况下，车底平均承担的运输量分别提高了1.16%和1.18%，减少了返程运力浪费，若对利用回空车辆运输返程需求给予一定奖励，总成本能得到一定下降，运输方案更具竞争力；且在不同类型车辆数量富足的情况下，列车组成车型以C80、C70为主的运输方案运输成本更小。研究结果可为成本更小地运用货车车辆资源，精细化重载铁路去、返程运输组织提供参考。

关键词：重载铁路运输组织协同优化车辆类型返程非煤运输

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考虑个人偏好的观赛人群组合决策选择行为

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 979-986页

作者：熊志华董黛悦董春娇郑炎解超北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室北京100044 浙江省交通运输科学研究院杭州310000 东南大学交通学院南京211102 中交信有限责任公司北京100029

掌握观赛人群出行行为特征是应对赛事举办期间交通量激增、保障城市交通正常运行的关键。基于个人属性、出行特征、观赛特性和出行意愿的954份调查样本,引入结构方程刻画安全性、便捷性、经济性和出行意向4个潜变量与11个显变量的因果... 详细信息

掌握观赛人群出行行为特征是应对赛事举办期间交通量激增、保障城市交通正常运行的关键。基于个人属性、出行特征、观赛特性和出行意愿的954份调查样本,引入结构方程刻画安全性、便捷性、经济性和出行意向4个潜变量与11个显变量的因果作用关系,考虑个人偏好对出发时间和出行方式组合决策选择行为的潜在影响,构建了基于SEM-NLogit的观赛人群组合决策选择行为模型。研究表明,模型预测精度为87.06%,与巢式Logit和多元Logit模型相比精度提高了6.99%和18.18%。本文模型更好地刻画了“观赛人群年龄越大,更倾向于提前出发;同伴数量越多、收入越高,越倾向于选择小汽车出行”的特征,并得到了出行时更注重安全性与经济性等巢式Logit模型无法得到但更符合实际出行规律的个人偏好的选择行为。

关键词：城市交通大型赛事组合决策选择行为巢式Logit模型结构方程模型

基于地铁客流与建成环境映射关系的新线车站分类方法

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 980-993页

作者：王潇然许心越潘保霏李建民孔庆雪孙琦北京交通大学交通运输学院北京100044 北京物资学院北京101126 北京轨道交通路网管理有限公司北京100101

科学合理的车站分类对于客流特征研究预测、车站设施布局优化以及周边土地开发建设具有重要意义。针对新线开通前新建车站客流数据未知而导致车站分类不准的问题,提出一种基于地铁客流与建成环境映射关系的新线车站分类方法。首先,从客... 详细信息

科学合理的车站分类对于客流特征研究预测、车站设施布局优化以及周边土地开发建设具有重要意义。针对新线开通前新建车站客流数据未知而导致车站分类不准的问题,提出一种基于地铁客流与建成环境映射关系的新线车站分类方法。首先,从客流角度选取组合聚类指标对既有车站进行聚类,形成各类车站的客流特征区间。其次,从建成环境角度计算既有车站的土地混合熵、不同POI(Point of interest)数量、度和介数等特征,利用随机森林(Random forest,RF)重要度指标筛选和对数变换拟合确定建成环境特征与地铁客流特征的映射关系表达式。最后,输入新线车站的建成环境特征,依据上述映射关系计算新线车站的客流特征值,结合既有车站的客流特征区间进行新线车站客流特征归类,实现客流数据缺失条件下的新线车站分类。为验证方法有效性,采用北京地铁数据进行案例验证。研究结果表明:基于地铁客流与建成环境映射关系的分类方法能够实现新线车站开通前的车站类型提前划分,具有较好的分类结果;进一步分析发现工作日车站与周末车站分类存在的差异与通勤行为特性、土地开发程度有关;研究方法在不同线路数据集上都表现出较好的分类效果,具有较强的适用性。研究结果可为缺失数据条件下的车站分类和新线开通期地铁运营组织提供新的思路和方法。

关键词：城市轨道交通新线开通车站分类建成环境随机森林

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数字电源浪涌抑制方法研究

电气工程学报 2024年第1期19卷 226-234页

作者：胡经纬王久和曲秋莳北京交通运输职业学院城市轨道交通学院北京100096 北京信息科技大学自动化学院北京100192

对于通过前端浪涌防护模块对数字电源浪涌冲击进行抑制的方法,当浪涌能量过高时,存在浪涌防护模块通常无法有效抑制全部浪涌能量的问题。针对该问题,分析了浪涌的产生原因及特性,研究了浪涌在数字电源中的传递路径及在不同观测点的浪涌... 详细信息

对于通过前端浪涌防护模块对数字电源浪涌冲击进行抑制的方法,当浪涌能量过高时,存在浪涌防护模块通常无法有效抑制全部浪涌能量的问题。针对该问题,分析了浪涌的产生原因及特性,研究了浪涌在数字电源中的传递路径及在不同观测点的浪涌波形,进而提出了印刷电路板(Printed circuit board,PCB)布局优化、电路优化及磁屏蔽等数字电源浪涌抑制新方法。所提新方法原理简单、可靠性高,能使数字电源获得良好的浪涌抑制能力。研制了1.2k W试验样机并进行浪涌测试试验,试验结果表明所提出的浪涌抑制新方法可抗4级浪涌试验,能够保障数字电源正常工作。

关键词：数字电源浪涌抑制 PCB布局优化电路优化

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B2B配送中考虑时间窗一致性的车辆路径优化模型与算法

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控制与决策 2024年第1期39卷 244-252页

作者：姚宇莫鹏里商攀郑长江朱晓宁河海大学土木与交通学院南京210095 东南大学交通学院南京211189 北京交通大学交通运输学院北京100044

在B2B (business to business)物流配送中,收货方通常对配送时间的规律性有较高要求,以配合自身的生产经营活动.对考虑时间窗一致性的车辆路径优化问题展开研究,构建其混合整数线性规划模型,并设计自适应大规模邻域搜索算法进行求解.针... 详细信息

在B2B (business to business)物流配送中,收货方通常对配送时间的规律性有较高要求,以配合自身的生产经营活动.对考虑时间窗一致性的车辆路径优化问题展开研究,构建其混合整数线性规划模型,并设计自适应大规模邻域搜索算法进行求解.针对每日配送路径在时间维度的一致性耦合关系,提出距离优先和时间窗优先相结合的优化策略,在算法框架中嵌入时间窗标定及一致性检验模型,并设计联动型算子以对每日路径方案进行协同操作.基于既有数据集、自建数据集和大规模实际算例对模型算法的有效性进行验证,结果表明,所提算法可以快速求得高质量解,提出的时间窗优先策略及对应的联动型算子可以显著提升算法性能.根据数值计算结果量化分析实现时间窗一致性的附加运输成本,揭示了不同客户点规模和时间窗长度下一致性成本的变化规律.

关键词：物流工程车辆路径问题 B2B配送一致性自适应大规模邻域搜索