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客车代运与送提一体下的山区农村寄递网络优化

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交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 94-102页

作者：孙文杰张锦刘娇李国旗西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

高效畅通的“最初—最后一公里”是农村寄递物流体系可持续运行的关键。针对山区农村寄递需求量小分散、客运班线空载率高的现实特征,本文构建以总成本最小为目标的客车代运与送提一体模式下的寄递网络优化模型,对中转点和服务站位置、... 详细信息

高效畅通的“最初—最后一公里”是农村寄递物流体系可持续运行的关键。针对山区农村寄递需求量小分散、客运班线空载率高的现实特征,本文构建以总成本最小为目标的客车代运与送提一体模式下的寄递网络优化模型,对中转点和服务站位置、代运车辆以及配送车辆路径进行决策。据此,采用有效不等式和热启动策略设计加强Benders分解(Benders Decomposition,BD)算法进行模型求解。通过四川省青川县某乡镇的实例分析验证了模型和算法的有效性。结果表明:客车代运与送提一体下的网络设计模式更具成本优势,可以带来至少4.91%的总成本节约,加强BD算法的求解时间较传统BD算法平均低66.06%。敏感性分析发现,总成本随着客车可用于装货容量的增加呈现阶梯性的降低趋势;总成本增加幅度随着覆盖半径的减小呈现先减后增的趋势。

关键词：物流工程网络优化加强Benders分解农村寄递物流客车代运送提一体

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面向高速铁路货运站选址的深度学习模型研究

铁道学报 2024年第6期46卷 36-45页

作者：郑倩甘蜜姚竹魏力飞西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

近年来急剧增长的快递量催生了高速铁路快运模式,高速铁路建设的持续推进为高速铁路快运体系的完善创造了新的发展契机。在规划过程中,高速铁路货运站的选址与特征之间存在复杂的异质性和非线性关系,因此本研究开发了一种基于深度学习... 详细信息

近年来急剧增长的快递量催生了高速铁路快运模式,高速铁路建设的持续推进为高速铁路快运体系的完善创造了新的发展契机。在规划过程中,高速铁路货运站的选址与特征之间存在复杂的异质性和非线性关系,因此本研究开发了一种基于深度学习的高速铁路货运站选址方法,该方法旨在根据现有的高速铁路快运物流基地建设项目挖掘出高速铁路货运站潜在的选址规律。研究初步构造市场需求、区位交通、发展环境3个维度的选址条件及其下属的10个指标,基于基础特征与深度学习算法构建选址模型,利用遗传算法优化超参数,同时根据各特征的重要度依次对模型进行测试以此确定出最佳的特征体系和模型学习层。实验结果表明,车站节点覆盖率、动车所预留情况、城市快递业务量、公路交通可达性和周边机场数目构成的特征子集在以LSTM和Dense堆叠的深度学习模型中表现出了最佳的选址效果,其F1分数达到0.9444,相比优化前有了较大幅度的提高。进一步以浙江省为例进行实证分析,选址结果也证实了研究所建立的深模型较好地学习了实际高速铁路货运站选址规律,可以帮助更加科学化、结构化的高速铁路货运站选址决策。

关键词：高速铁路货运站多源数据深度学习超参数优化长短期记忆网络

虚拟编组下基于跟驰模型的列车群运行控制方法研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 1-11页

作者：帅斌罗佳楠冯心妍黄文成西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学系统科学与系统工程研究所成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪... 详细信息

高速铁路移动闭塞方式下运输能力与运输需求之间依然存在缺口,虚拟编组是未来提高运输能力的新方式。本文基于虚拟编组概念,受道路交通跟驰模型启发,引入列车动力学和运动学理论,根据相邻两列车之间的速度和距离关系,提出一种新的追踪列车加速度调整策略,建立相应的列车群虚拟编组加速度控制模型,当实现列车群的虚拟编组时,列车群中所有列车的速度相等,任意相邻列车之间的间距等于期望间距,同时,能够确保列车安全与乘客舒适度。本文以CRH380A动车组为背景验证模型,算例仿真结果表明,本文提出的加速度调整策略能有效实现列车群的虚拟编组;与移动闭塞方式相比,采取虚拟编组方式达到列车协同的时间减少9.7%,列车间距缩小10.1%,效率更高;将列车群视为一个整体时,实现虚拟编组的时间比将整个列车群分为多组时更短。

关键词：铁路运输列车运行控制跟驰模型虚拟编组列车追踪间距

不确定需求下铁路集装箱班列开行方案与定价联合优化

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铁道学报 2024年第1期46卷 22-33页

作者：李琳张小强上海海事大学交通运输学院上海201306 西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

铁路集装箱班列开行方案与运价是影响铁路集装箱运输企业盈利的两个关键因素,且这二者相互联系、相互影响,对其进行联合优化可以提升铁路集装箱运输的市场竞争力。以最大化铁路集装箱运输预期利润为目标,构建联合优化班列开行方案与定... 详细信息

铁路集装箱班列开行方案与运价是影响铁路集装箱运输企业盈利的两个关键因素,且这二者相互联系、相互影响,对其进行联合优化可以提升铁路集装箱运输的市场竞争力。以最大化铁路集装箱运输预期利润为目标,构建联合优化班列开行方案与定价的随机混合整数非线性规划(SMINP)模型。此模型以二项Logit模型描述托运人在铁路集装箱运输与公路集装箱运输之间的运输方式选择行为,在集装箱总运输需求概率分布形式、一阶矩与二阶矩均不确定的情形下,基于分布鲁棒优化方法将此SMINP模型转化为其确定性等价类,根据转化后模型特点进一步利用增量分段线性化以及McCormick包络法对模型线性化,使其可通过调用Gurobi求解器高效求解。以大朗至大红门铁路集装箱运输线路进行算例分析,在线路通过能力与运价可变动范围等信息已知的前提下,求得最优集装箱班列开行方案与运价。算例结果表明本文所提方法能够提升铁路集装箱运输效率与收益。

关键词：铁路集装箱运输开行方案定价分布鲁棒机会约束线性化

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考虑多车影响的智能网联车跟驰模型

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1285-1292页

作者：蒲云徐银刘海旭谭一帆西南交通大学交通运输与物流学院成都610031 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都610031 威斯康星大学麦迪逊分校土木与环境工程系威斯康星州麦迪逊53706

为研究智能网联车(CAV)对交通流的影响,基于智能驾驶人模型(IDM),考虑后车和多前车速度差的影响,构建CAV智能驾驶跟驰模型,推导了CAV跟驰模型的临界稳定性条件。然后以考虑1辆后车和5辆前车速度差的CAV跟驰模型设计数值仿真实验。结果表... 详细信息

为研究智能网联车(CAV)对交通流的影响,基于智能驾驶人模型(IDM),考虑后车和多前车速度差的影响,构建CAV智能驾驶跟驰模型,推导了CAV跟驰模型的临界稳定性条件。然后以考虑1辆后车和5辆前车速度差的CAV跟驰模型设计数值仿真实验。结果表明:交通流稳定性随考虑后车影响的权重比例变化而变化,即只有当后视权重比例在恰当范围内时才可提高交通流稳定性;考虑后车影响和多前车速度差还可削弱由时延导致的交通流不稳定性。同时,新模型控制下的车辆加速度变化更平稳,更有助于提高交通流稳定性和交通流安全性。

关键词：交通工程跟驰模型智能网联车交通流稳定性安全性评价

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突发公共事件下电商农产品供应链融资纾困策略研究

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系统工程 2024年

作者：冯春王旭韩浩楠西南交通大学交通运输与物流学院综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室

突发公共事件（危机）发生后，对电商农产品供应链造成巨大冲击，导致农户面临不同程度的资金中断、资金短缺的棘手局面。为分析电商平台应为入驻农户提供何种融资纾困策略，本文分别构建延后收租、担保人贷款、直接贷款的单一及其组合... 详细信息

突发公共事件（危机）发生后，对电商农产品供应链造成巨大冲击，导致农户面临不同程度的资金中断、资金短缺的棘手局面。为分析电商平台应为入驻农户提供何种融资纾困策略，本文分别构建延后收租、担保人贷款、直接贷款的单一及其组合融资纾困策略的数学模型，研究发现：（1）平台提供何种贷款策略取决于平台决策目的，其贷款利率与平台租金呈负相关，与农户自有资金呈正相关。（2）单一延后收租和单一或组合担保人贷款策略下，平台对农户救助比例与农户受危机影响程度无关，救助效益及自身利润随农户受危机影响程度的加深而降低；而直接贷款模式下，不论单一还是组合策略，平台对农户的救助比例与救助效益以及自身利润均随着农户受危机影响程度的加深而降低。（3）当农户受危机影响较小且产出能力不是较高时，平台适合提供单一延后收租策略，可实现救助效益最大化；当农户受危机影响较大且产出能力较高时，平台适合提供单一直接贷款策略，可实现自身利益最大化；当农户受危机影响重大且产出能力较高时，平台需要提供组合策略才可实现救助，延后收租+担保人贷款策略可实现救助比例及救助效益最大化，而延后收租+直接贷款可实现自身利益最大化。

关键词：突发公共事件供应链融资电商平台入驻农户

考虑时间窗、等待费用和整备的铁路技术站调机运用优化

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铁道学报 2024年第5期46卷 18-29页

作者：赵军廖代富齐鹤彭其渊西南交通大学交通运输与物流学院四川成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756 中国国家铁路集团有限公司办公厅北京100844

本文研究同时考虑调车(含解体、编组、取送调车等)与非调车任务(含交接班、吃饭等)、非调车任务有时间窗以及调机有等待费用和整备要求的铁路技术站调机运用问题。给定计划时段内的可用调机和调车任务集合,该问题在于为各调机指派一组... 详细信息

本文研究同时考虑调车(含解体、编组、取送调车等)与非调车任务(含交接班、吃饭等)、非调车任务有时间窗以及调机有等待费用和整备要求的铁路技术站调机运用问题。给定计划时段内的可用调机和调车任务集合,该问题在于为各调机指派一组调车任务序列,并确定各调机的交接班、吃饭和整备任务(若存在)的开始时刻。为各调机创建1个接续网络,描述其执行调车/非调车任务与任务间接续的时空运用过程。利用多商品网络流点-弧模型的建模框架,以最小化总空驶费用、总停轮等待费用、总非调车任务偏移惩罚费用与总整备费用之和为目标函数,将问题构建为1个混合整数非线性规划模型,再进一步转化为线性模型,可采用商业优化软件快速求得最优解。以某车站为背景构造的切实算例验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：铁路运输技术站调机运用整数规划时间窗

考虑空间需求不均的模块化公交线路运行方案优化研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 166-175页

作者：易洪波刘昱岗王童语西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756 纽约大学阿布扎比分校工程系阿布扎比129188阿拉伯联合酋长国

传统固定容量公交车辆难以应对公交线路上空间分布不均的需求。为解决这一问题,引入模块化公交车辆,通过编组与解编的方式实现车队在运行中的容量动态变化,以更贴合需求在空间上的变化。基于运行时空图重构的方法,建立描述模块化公交线... 详细信息

传统固定容量公交车辆难以应对公交线路上空间分布不均的需求。为解决这一问题,引入模块化公交车辆,通过编组与解编的方式实现车队在运行中的容量动态变化,以更贴合需求在空间上的变化。基于运行时空图重构的方法,建立描述模块化公交线路运行方案的优化模型,所构建模型为混合整数非线性规划(Mixed Integer-Nonlinear Program,MINLP)模型,模型决策变量包括车队的运行方案以及模块化公交单元的运行方案。为方便求解,采用时间离散化手段,通过一系列方法将所构建的MINLP模型转化为易于求解的混合整数线性规划(Mixed Integer-Linear Program,MILP)模型,并基于成都市真实公交线路与乘客需求数据进行案例分析。实验结果表明,与传统容量固定式公交相比,模块化公交的应用能够使乘客成本降低11.44%,运营成本降低31.35%,综合降低20.32%的系统总成本。敏感性分析实验结果分析了系统供给与需求变化对系统成本产生的影响。

关键词：城市交通运行方案优化混合整数非线性优化模型模块化公交时间离散化 Gurobi

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智能网联环境下单交叉口车辆轨迹优化

交通运输工程与信息学报 2024年第1期22卷 25-38页

作者：冯红艳康雷雷刘澜西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756

为了提高信号灯前车辆的通行效率,改善交通流整体运行水平,本文从减少车辆延误和降低燃油消耗两个角度入手,在智能网联环境下,提出了一种车辆编组识别算法和针对编组头车的多目标线性轨迹优化模型(MOLP-pl)。首先对智能驾驶员跟驰模型(I... 详细信息

为了提高信号灯前车辆的通行效率,改善交通流整体运行水平,本文从减少车辆延误和降低燃油消耗两个角度入手,在智能网联环境下,提出了一种车辆编组识别算法和针对编组头车的多目标线性轨迹优化模型(MOLP-pl)。首先对智能驾驶员跟驰模型(IDM)进行改进,调整车辆状态,减少车辆随机到达状态下车辆速度和车头时距分布的差异,同时为后续MOLP-pl轨迹优化模型的运行提供先决条件。在此基础上,以车辆编组为优化单元,通过车辆编组识别算法识别编组头车和跟随车辆,将编组头车的行驶轨迹作为优化对象并建立相应的数学模型。为了提高车辆轨迹优化模型的求解效率和精度,对其进行线性化重构,采用线性求解器计算编组头车加速度,构建编组头车最佳时空轨迹,然后,利用IDM跟驰模型计算跟随车辆的行驶速度,从而使编组车辆最大效率的通过交叉口。最后,利用SUMO构建的仿真实验表明:本研究提出的车辆轨迹优化算法可显著提高信号灯前车辆的通行效率,在三种不同的交通饱和度条件下,相对于无速度引导场景,车辆延误分别降低了8.56%、12.42%、64.79%,燃油消耗分别降低了17.21%、18.34%、12.64%;相对于逻辑控制场景,延误分别降低了-1.31%、2.63%、60.83%,燃油消耗分别降低了2.47%、7.91%、2.28%。

关键词：智能交通车辆轨迹优化交通效率与能耗编组识别 SUMO