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城市群轨道交通直通线路优化设置方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 711-718页

作者：吴文静熊康贝贾洪飞罗清玉吉林大学交通学院长春130022

为满足城市群范围内旅客直达出行需求,提出了以多层次轨道交通衔接为基础的直通线路规划方案,探讨了不同方案带来的客运系统增益效果。基于超网络理论构建了城市群超网络模型,量化了旅客超路径的广义出行费用。构建了直通线路最优选择... 详细信息

为满足城市群范围内旅客直达出行需求,提出了以多层次轨道交通衔接为基础的直通线路规划方案,探讨了不同方案带来的客运系统增益效果。基于超网络理论构建了城市群超网络模型,量化了旅客超路径的广义出行费用。构建了直通线路最优选择方案的双层规划模型:上层规划综合考虑运输商的利润和设置直通线路所节约的旅客出行成本;下层规划为城市群多方式交通系统的平衡分配模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型。最后,以京津冀城市群内衔接主要枢纽的客运线路为例对模型进行有效性验证,对直通线路设置规模的合理性进行论证。结果表明:在北京首都国际机场、北京站、北京西站、北京南站和天津站这5个枢纽之间,可开通备选直通线路11条,最佳直通线路编号为1、2、5、6、7、9;目前合理的直通线路规模为3条,开通之后的系统效益将提升28.03%,旅客平均出行时间降低10.02%。

关键词：综合运输轨道直通线路双层规划模型城市群出行超网络广义出行费用

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平行式快速路出口交通组织方法研究

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 232-239页

作者：陈永恒李世豪杨绥程刘博湛天舒吉林大学交通学院长春130022

针对平行式快速路出口排队溢出的交通问题,本文提出平行式快速路出口在无信号控制和信号控制情况下的5种交通组织方法,根据主辅车流的车头时距分布,建立主辅车流产生延误的计算模型。从方案选择的角度,以车均延误为评价指标,研究平行式... 详细信息

针对平行式快速路出口排队溢出的交通问题,本文提出平行式快速路出口在无信号控制和信号控制情况下的5种交通组织方法,根据主辅车流的车头时距分布,建立主辅车流产生延误的计算模型。从方案选择的角度,以车均延误为评价指标,研究平行式快速路不同交通流量状态下出口最适合采用的交通组织方法。结果表明:当平行式快速路主路驶出车流和辅路车流的总流量低于1500 pcu·h^(-1)时,采取无信号让行的控制方法。主路驶出交通量较高时,采用主路驶出优先控制;辅路交通量较高时,采用辅路优先控制。当总流量在[1500,2300]pcu·h^(-1)时,采用辅路信号与让行相结合的控制方法。当主路驶出交通量较大时,采用辅路信号主路优先控制;当辅路交通量较大时,采用辅路信号辅路优先控制。当总流量高于2300 pcu·h^(-1)时,采用主辅全信号的控制方法。

关键词：交通工程交通方案选择交通流理论城市快速路驶出交通车均延误模型

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考虑路径关系的干线多路径绿波优化模型

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 103-113,163页

作者：吴场建曹奇任刚东南大学交通学院南京211189

针对协调路径数目增加后绿波带宽变窄问题,本文提出一种考虑路径关系的多路径协调控制优化模型。分析路径的相关关系,构建上下行分区和路径分解模型;引入子区划分参数,改进经典多路径模型,构建子区内部协调约束;分析路径在相邻子区之间... 详细信息

针对协调路径数目增加后绿波带宽变窄问题,本文提出一种考虑路径关系的多路径协调控制优化模型。分析路径的相关关系,构建上下行分区和路径分解模型;引入子区划分参数,改进经典多路径模型,构建子区内部协调约束;分析路径在相邻子区之间的衔接特征,构建子区间连接性约束条件;综合考虑子路径长度和流量构建权重系数,以各子路径绿波带宽加权和最大为优化目标,建立多路径协调控制优化模型。为验证模型的有效性,选取南京市典型干道为研究对象开展案例分析。实验结果表明,本文提出的模型可以有效增大绿波带宽,相较于对比模型,加权绿波带宽和提高49.44%。利用VISSIM验证了方案的应用效果,仿真结果表明,本文模型方案可以获得更高的通行效益。相较于对比方案,关键路径车均延误和车均停车次数明显降低,干道车均延误和车均停车次数分别降低了20%和27%,车辆平均速度提高了17%。本文模型可为城市道路干线协调控制提供理论基础。

关键词：交通工程绿波优化模型混合整数线性规划多路径干线协调控制路径关系

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面向交通事故检测及预防的异质传感器布设方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 969-978页

作者：曹倩李志慧陶鹏飞李海涛马永建吉林大学交通学院长春130022

目前,道路交通事故检测及预防中缺乏异质传感器布设的相关技术标准和理论指导,为此本文提出了一种面向事故检测及预防的异质传感器布设方法。考虑到交通事故的不确定性,该方法利用历史交通事故数据,获取道路事故风险的稳定空间分布,从... 详细信息

目前,道路交通事故检测及预防中缺乏异质传感器布设的相关技术标准和理论指导,为此本文提出了一种面向事故检测及预防的异质传感器布设方法。考虑到交通事故的不确定性,该方法利用历史交通事故数据,获取道路事故风险的稳定空间分布,从而将传感器布设问题转化为道路事故风险的最优覆盖问题。以覆盖质量最大为目标,以布设成本、事故检测误差等为约束,构建异质传感器布设的组合优化模型。通过国际公开事故数据与道路场景验证本文方法的有效性,结果显示不同成本约束下传感器布设方案均能够与道路事故风险有效匹配,且均能达到事故的预期覆盖效果。因此,本文方法能够满足事故不确定性下的传感器布设需求,实现异质传感器优化布设。

关键词：交通工程传感器布设组合优化异质传感器事故检测与预防

城市水灾下交通路网基础设施(群)韧性研究综述

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 329-345页

作者：熊文张大牛马小龙蔡春声东南大学交通学院南京211189

从韧性研究角度出发,结合水动力模型与交通流理论,对城市水灾下交通路网基础设施(群)分析理论、运行机制、模型构建、安全管控、恢复提升等进行分析与阐述.首先,运用文献计量法,分析水灾下路网韧性研究概况与发展历程,明晰城市水灾下路... 详细信息

从韧性研究角度出发,结合水动力模型与交通流理论,对城市水灾下交通路网基础设施(群)分析理论、运行机制、模型构建、安全管控、恢复提升等进行分析与阐述.首先,运用文献计量法,分析水灾下路网韧性研究概况与发展历程,明晰城市水灾下路网分析方向热点与演进历程;其次,从城市水淹计算与水灾交通路网2个角度,系统梳理城市雨洪场景与设施交互的计算理论;进而,分别从交通路网基础设施与城市水灾之间的相互影响、地上立交枢纽与地下交通设施水灾分析以及水灾下城市交通路网韧性分析与度量出发,阐述城市水灾与交通路网基础设施交互机制;然后,从灾前预防、灾中调度以及灾后恢复3个阶段,说明城市路网水灾处置与性能恢复策略.最后,归纳既有研究面临的主要问题与挑战,并从基于信息物理融合的智能调度、计入垂向尺度的交通设施抗水分析、面向实际场景的高精度恢复模型等方面,对极端气候下城市交通路网基础设施(群)韧性研究未来方向进行研判.

关键词：水灾韧性交通基础设施城市路网

基于机器学习的中型城市居民出行方式选择行为研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 13-23页

作者：李文权邓安鑫郑炎殷子娟王白凡东南大学交通学院南京211189

为探索中型城市居民出行特征以及不同因素对出行方式选择行为的影响机制,本文以中国某中型城市居民出行数据为例,综合考虑传统离散选择模型和机器学习模型在预测精度和建模合理性上的优劣,以及机器学习模型超参数求解算法的特点和效率,... 详细信息

为探索中型城市居民出行特征以及不同因素对出行方式选择行为的影响机制,本文以中国某中型城市居民出行数据为例,综合考虑传统离散选择模型和机器学习模型在预测精度和建模合理性上的优劣,以及机器学习模型超参数求解算法的特点和效率,引入变异程序,提出粒子群优化随机森林的中型城市居民出行方式选择预测模型,采用预测准确率、出行方式比例预测绝对误差和期望模拟误差这3项性能指标,量化对比粒子群优化随机森林模型与多种机器学习模型和多项Logit模型统计学上的预测性能差异,利用SHAP(SHapley Additive exPlanation)模型深入分析个人社会经济属性、出行属性及出行方式属性等相关因素与居民出行方式选择之间的非线性关系。结果表明:粒子群优化随机森林模型整体平均预测准确率最高,为0.856,出行方式比例预测平均绝对误差和期望模拟平均误差最低,分别为0.062和0.306,模型间指标差异在统计学检验下显著;距离对不同出行方式选择的影响最显著,步行和私家车出行对距离敏感性更高,不同距离下,两者选择概率变化超过35%;30岁以下群体不同出行方式选择概率差距大于其他年龄段;性别、是否拥有私家车或公交IC卡等因素显著改变公交车和私家车的选择概率。

关键词：城市交通出行方式选择机器学习模型中型城市粒子群优化 SHAP模型

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专车服务的多模式随机共乘用户均衡模型

清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1469-1481页

作者：王牵莲马捷王炜陈景旭东南大学交通学院南京211189

共乘出行是城市共享交通的重要出行方式之一。共乘出行可以减少道路上的机动车数量,也常被认为是缓解交通拥堵的有效方式。相比于传统的共乘出行,专车共乘出行能进一步提升出行体验的舒适程度,提高出行者的共乘积极性,促进城市共享交通... 详细信息

共乘出行是城市共享交通的重要出行方式之一。共乘出行可以减少道路上的机动车数量,也常被认为是缓解交通拥堵的有效方式。相比于传统的共乘出行,专车共乘出行能进一步提升出行体验的舒适程度,提高出行者的共乘积极性,促进城市共享交通的良性发展。研究共乘出行的交通分配问题对于预测交通流量和制定管理政策具有重要意义。该文以专车共乘出行为研究对象,提出了多模式随机共乘用户均衡(stochastic ridesharing user equilibrium,SRUE)问题;基于Logit模型建立了该问题的变分不等式(variational inequality,VI)模型,并验证了解的等价性、存在性和唯一性;通过并行自适应投影算法(parallel self-adaptive projection,PSAP)获得模型的解,通过数值实验对模型和算法的有效性进行评估。实验结果表明:专车共乘出行能有效减少路面行驶的车辆、降低出行时间;乘客在专车共乘出行市场中占据主导地位;制定的合理公交票价能协同常规公交与专车共乘出行从而缓解交通拥堵。

关键词：专车共乘出行随机共乘用户均衡变分不等式投影算法并行计算交通分配问题

基于微观动力学参数的高速公路特征路段事故风险分析

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 162-172页

作者：何杰张长健严欣彤王琛玮叶云涛东南大学交通学院南京210018

为剖析高速公路不同特征路段的致险机理,在研究中引入了车辆正常行驶时的微观动力学参数,分别构建了标准有序Logit模型和二项Logit模型定量分析微观动力学参数与特征路段(分流区、合流区、曲线段等),以及微观动力学参数与事故风险之间... 详细信息

为剖析高速公路不同特征路段的致险机理,在研究中引入了车辆正常行驶时的微观动力学参数,分别构建了标准有序Logit模型和二项Logit模型定量分析微观动力学参数与特征路段(分流区、合流区、曲线段等),以及微观动力学参数与事故风险之间的关系,并进一步基于模型推导分析了不同特征路段对事故风险独立的作用效能。结果表明:纵向动力学因子可以映射路段追尾事故风险的高低,而不同特征路段又可以使纵向动力学因子发生不同倾向的浮动,即可以将该因子作为风险传递的中间变量,来判定路段事故风险的高低;相较于“无分流区的直线段”,“分流区”这一复杂特征对追尾事故风险的增益作用最大,“复合线形”次之,“平曲线”最弱,且平曲线路段的缓和曲线长度越大,追尾事故风险越高;发现了显著的风险补偿现象:较为轻松的驾驶环境可能会导致驾驶员放松警觉,引起追尾事故风险上升。本文的结论可以为高速公路不同特征路段的事故预防、针对某一特定类型事故的救援措施制定提供理论支撑和经验借鉴。

关键词：交通运输安全工程道路事故风险标准有序Logit模型二项Logit模型微观动力学参数道路复杂特征

考虑驾驶员生理信息的城市交叉口风险评估方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1277-1284页

作者：陈桂珍程慧婷朱才华李昱燃李岩长安大学运输工程学院西安710064 重庆交通职业学院轨道交通学院重庆402247

为解决交叉口风险评估未充分考虑驾驶员状态和风险损失的问题,提出了一种综合风险概率和风险损失的风险评估方法。利用熵值法得出基于驾驶员生理信息的风险概率,基于能量转换定理确定直接风险损失,提出环境脆弱度确定间接风险损失;利用... 详细信息

为解决交叉口风险评估未充分考虑驾驶员状态和风险损失的问题,提出了一种综合风险概率和风险损失的风险评估方法。利用熵值法得出基于驾驶员生理信息的风险概率,基于能量转换定理确定直接风险损失,提出环境脆弱度确定间接风险损失;利用聚类算法得到风险损失和风险概率的等级,进而基于风险矩阵得到交叉口风险等级。分析西安市19个交叉口试验数据得出:交叉口风险等级划分为比较安全、一般安全、比较风险和非常风险4个等级,风险等级主要集中在比较风险级别。所提出的基于驾驶员生理信息的交叉口风险评估方法与试验驾驶员的感知相符,准确度达到90%,为驾驶员风险管理提供了新方法。

关键词：交通运输规划与管理生理指标城市交叉口风险评估熵值法 K-means聚类风险

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