检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2024年第11期56卷 45-54页

作者：王江锋杨昊梁艳平张楚瑶综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室(北京交通大学) 北京100044

为解决手机信令数据稀疏性限制和重构轨迹特征提取与融合能力不足问题,提出一种出行轨迹重构与多源特征融合的交通方式精准识别算法。构建刻画基站信号传播路径损耗与信号强度的无线信号损耗模型,利用隐马尔可夫模型(hidden markov mode... 详细信息

为解决手机信令数据稀疏性限制和重构轨迹特征提取与融合能力不足问题,提出一种出行轨迹重构与多源特征融合的交通方式精准识别算法。构建刻画基站信号传播路径损耗与信号强度的无线信号损耗模型,利用隐马尔可夫模型(hidden markov model,HMM)将手机信令轨迹由基站序列重构为路段节点序列,提出基于无线信号传播隐马尔可夫模型(wireless signal propagation hidden markov model,WP-HMM)的出行轨迹重构方法,用以描述信号强度与距离作用关系。基于出行重构后的轨迹,结合路段类型特征,提出了时空标准化相似性度量算法,以融合导航轨迹特征,并构建了基于随机森林(random forest,RF)的交通方式识别算法。实证分析表明:通过出行轨迹的重构,模型的平均识别精度提高了8%以上,且对新样本具有优异的泛化能力;相较于现有方法,时空标准化相似性度量算法能更准确捕捉轨迹间的移动模式;在不同环境下的轨迹识别中,模型在郊区区域的表现显著高于城区。所提算法在大规模手机信令数据的出行方式识别领域具有重要的应用价值。

关键词：交通工程交通方式识别手机信令数据路径损耗轨迹相似性

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考虑值乘能力差异的地铁跨线乘务轮班计划优化方法

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交通运输系统工程与信息 2025年第2期25卷 253-260,351页

作者：李昊陈绍宽徐彬石梦彤肖迪陈梓琦北京交通大学交通运输部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

针对地铁列车跨线运营模式,本文研究跨线运营模式下乘务员值乘能力与值乘任务的匹配度问题,分析乘务员值乘能力差异对乘务轮班计划的影响。建立考虑值乘差异的数学模型,构造基于轮班路径和禁忌序列的网络图简化模型,设计网络图搜索和结... 详细信息

针对地铁列车跨线运营模式,本文研究跨线运营模式下乘务员值乘能力与值乘任务的匹配度问题,分析乘务员值乘能力差异对乘务轮班计划的影响。建立考虑值乘差异的数学模型,构造基于轮班路径和禁忌序列的网络图简化模型,设计网络图搜索和结合差分进化策略的粒子群算法对模型分阶段求解。结合某市地铁部分线网乘务数据开展案例研究。结果表明:相较跨线运营模式下仅值乘本线任务的乘务员,具备值乘跨线任务能力的乘务员轮班周期内值乘班次数降低了1.58%~6.79%,两类乘务员值乘能力与值乘任务的匹配度均不低于95.77%;相较所有乘务员仅值乘本线乘务区段的分线值乘模式,跨线值乘模式下乘务员平均工作强度降低了3.79%~4.78%,工作强度标准差降低了22.67%~26.16%,改善了乘务员值乘强度均衡性。

关键词：城市交通值乘能力网络图模型乘务轮班计划跨线运营

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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

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考虑股道运用的重载卸车站作业计划优化研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1402-1411页

作者：周汉何世伟吴艺迪张哲铭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

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划... 详细信息

重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明:微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果能缩短重载列车在站作业时间,加速重载列车在站中转过程,为计算机自动编制车站作业计划提供智能决策。

关键词：重载运输车站作业计划股道运用微进化算法黄骅港站

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基于改进FP-Growth算法和贝叶斯的营业线施工安全风险分析

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铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3370-3381页

作者：蔡近近宋瑞何世伟赵日鑫姜俊平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

铁路营业线施工事故致因因素众多且存在关联关系,挖掘事故致因之间的关联关系和因果关系对事故的预防管控具有重要意义。通过文本挖掘对2010—2022年某路局营业线事故调查报告进行处理,提取出51个事故致因因素。基于事故因果连锁理论将... 详细信息

铁路营业线施工事故致因因素众多且存在关联关系,挖掘事故致因之间的关联关系和因果关系对事故的预防管控具有重要意义。通过文本挖掘对2010—2022年某路局营业线事故调查报告进行处理,提取出51个事故致因因素。基于事故因果连锁理论将致因因素分为人因层、设备层、环境层、管理层4个层级进行分层分析,构建铁路营业线施工事故致因体系。基于压缩算法和差分编码对传统FP-Growth算法进行改进,以此对铁路营业线施工事故致因进行挖掘,找到满足提升度要求的高支持度关联规则和高置信度关联规则,发现关键致因关联和事故致因规律。基于贝叶斯网络理论、致因关联关系和专家经验建立营业线施工安全风险贝叶斯网络,结合复杂网络理论分析网络节点度、聚类系数与节点介数等特征,找到关键致因因素。在此基础上,运用因果推理和故障诊断推理进一步剖析营业线施工过程中的高风险致因,并从“人防、物防、技防”3方面提出预防管控措施。案例结果表明:施工人员操作不当、施工造成接触网故障、施工导致设施设备侵限、施工作业损害电缆设备、施工造成轨道电路故障和施工、检修、清扫设备耽误列车类事故之间的关联关系较为频繁,且为红光带事故的高概率致因,在施工作业过程中应多层次重点预防管控。研究成果为铁路营业线施工安全管理提供一种新的风险分析方法。

关键词：铁路营业线施工事故改进FP-Growth算法关联规则挖掘贝叶斯网络推理致因体系

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考虑线路能力协调利用的车流径路与配空组织优化模型

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1783-1792页

作者：李光晔何世伟迟居尚王攸妙吴艺迪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

为提高铁路整体通过能力,均衡利用路网中各线路,应对愈发波动的运输市场,开展考虑线路能力协调利用的重空车流协调优化模型研究。首先,对线路能力协调利用的实现机理进行研究,在考虑流平衡约束、配空约束、线路能力约束基础上,增加考虑... 详细信息

为提高铁路整体通过能力,均衡利用路网中各线路,应对愈发波动的运输市场,开展考虑线路能力协调利用的重空车流协调优化模型研究。首先,对线路能力协调利用的实现机理进行研究,在考虑流平衡约束、配空约束、线路能力约束基础上,增加考虑铁路线路能力协调利用约束,同时在优化目标中增加紧张线路的使用成本,构建考虑线路能力协调利用的重空车流组织优化模型,以实现在优化车流径路与空车调配方案的同时兼顾铁路线路的协调利用。其次,在此基础上设计拉格朗日松弛算法,对线路能力约束与能力协调性约束松弛,将原问题分解为车流径路子问题、空车调配子问题和虚拟车流量子问题,进而降低了问题求解难度。再次,通过5组算例对算法的有效性进行验证,案例结果说明,设计的拉格朗日松弛算法在求解大规模算例时效率优于商业求解软件Gurobi。最后,设计了包含36个车站56条线路的实际案例,算法求解耗时4757.7 s,运输组织综合成本为29535803元,通过对求解结果分析,与传统优化模型相比该模型优化结果在运输成本仅增加1.56%的前提下能力紧张的线路数量由17条缩减至12条,降低了29.4%,同时空车调配符合就近配空的原则。研究结果表明,该模型可以有效缓解铁路能力紧张情况,促进铁路线路能力的协调利用。

关键词：铁路能力协调性车流径路空车调配拉格朗日松弛算法

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站城融合下城市轨道交通多场景关键站点识别

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铁道科学与工程学报 2024年第12期21卷 4946-4959页

作者：国景枫宋瑞何世伟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

为提高城市轨道交通网络抵御安全风险的能力,从事前预防和事中控制2个层面出发,考虑站城融合和改进的CRITIC-TOPSIS(ICT)法,提出一种多场景下的城市轨道交通网络关键站点识别方法。首先,基于复杂网络理论和Space-L方法建立城市轨道交通... 详细信息

为提高城市轨道交通网络抵御安全风险的能力,从事前预防和事中控制2个层面出发,考虑站城融合和改进的CRITIC-TOPSIS(ICT)法,提出一种多场景下的城市轨道交通网络关键站点识别方法。首先,基于复杂网络理论和Space-L方法建立城市轨道交通网络模型。其次,考虑网络结构特征和站城耦合度,选取度中心性、介数中心性、接近中心性和POI搭建站点重要度评价指标体系,利用ICT法建立综合指标“ICT指数”以评价站点重要度。之后,面向事前预防和事中控制,建立静态和动态场景下的关键站点识别方法。最后,以2023年北京城市轨道交通网络为例,识别静态和动态场景下的关键站点序列。并且通过分析关键站点失效后的网络鲁棒性参数变化,对识别结果进行验证。研究结果表明,前20位静态关键站点和动态关键站点主要分布在10号线、2号线和14号线,多数为指数较高的“枢纽型”站点(如十里河站和西直门站)。动态关键站点中包含度较小但其余指标值较大的“奇点”(如牛街站和牡丹园站),其周边集聚了众多城市服务要素。关键站点失效后的网络鲁棒性明显下降,验证了其对于网络抵御安全风险的重要影响。另外,经过对比分析,证明了多场景下考虑站城融合和ICT法识别关键站点的合理性。研究结论能够为保障城市轨道交通系统安全运营提供方法参考。

关键词：城市轨道交通网络站城融合 CRITIC-TOPSIS 复杂网络关键站点识别

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考虑Pareto最优的列车运行图与维修天窗协调优化

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 949-958页

作者：张哲铭何世伟李光晔赵子琪王攸妙周汉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

列车运行图与维修天窗之间的冲突始终无法避免,且维修天窗开设时间的长短显著影响列车总运行时间。针对此问题,综合考虑维修天窗对列车运行造成的限速约束、车站到发线数量约束等,建立列车总运行时间最小,以及维修天窗实际开设时长与理... 详细信息

列车运行图与维修天窗之间的冲突始终无法避免,且维修天窗开设时间的长短显著影响列车总运行时间。针对此问题,综合考虑维修天窗对列车运行造成的限速约束、车站到发线数量约束等,建立列车总运行时间最小,以及维修天窗实际开设时长与理想时长总偏差最小的双目标混合整数规划模型;对困难约束设置中间辅助变量将模型线性化以提高求解效率,并设计约束转换算法求解双目标模型的Pareto最优;微观化处理铁路线,将站内资源和站间资源细化为一系列行车资源单元,得到更加符合实际旅客运输需求的运行图。以某地区铁路线夜间开行列车及维修天窗开设计划为研究背景,调用商业软件求解双目标函数模型的Pareto最优,并对双目标模型的最小支配解和最优支配解进行对比分析;针对最优支配解下的列车进入、离开行车资源单元的时间、停站作业时间及维修天窗的开始时间及开设时长,绘制列车运行图。求解结果表明:模型在满足维修天窗最小开设时长的同时,能够兼顾列车运行总时间最小和维修天窗开设时长更充裕。基于最优支配解绘制的列车运行图表明:微观路网下的列车运行时刻表优化结果更符合实际旅客运输生产作业需要。研究结果可为铁路运营管理部门进一步优化列车运行图编制与维修天窗开设提供参考。

关键词：铁路运输列车运行图维修天窗到发线数量约束转换算法 Pareto最优

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考虑晚点传播的重载铁路列车运行仿真与调整研究

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铁道科学与工程学报 2024年第11期21卷 4431-4441页

作者：彭浩宇何世伟蔡近近郑以宁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

为提高重载铁路列车运行质量,降低晚点传播对列车运行的干扰,准确掌握列车晚点状态,快速恢复列车运行秩序,开展考虑晚点传播的重载铁路列车运行仿真与调整研究。通过充分考虑晚点传播规律,引入时间步长的概念,构建一种改进的时间离散化... 详细信息

为提高重载铁路列车运行质量,降低晚点传播对列车运行的干扰,准确掌握列车晚点状态,快速恢复列车运行秩序,开展考虑晚点传播的重载铁路列车运行仿真与调整研究。通过充分考虑晚点传播规律,引入时间步长的概念,构建一种改进的时间离散化的连续型元胞自动机仿真模型,选取某重载铁路2个区段2022年计划运行图中的上行列车为案例,其中,区段A共设有11个车站,上行列车90列,区段B共设有23个车站,上行列车111列。首先对正常运行情况下模型的准确性进行验证,以此为基础设计了2种贴合实际的晚点情况,对区间限速、列车出发晚点进行仿真与运行调整,并详细记录列车运行全过程的运行速度、距离始发站距离、工况信息等指标。通过绘制列车运行图、计算运行图缓冲时间,详细分析列车在晚点状况下的运行规律。案例结果表明,在正常运行情况下,模型仿真结果与计划运行时间误差在4 min以内,模型准确性较高,参数设置较为合理。在晚点情况下,选择区段A中的61210次列车与区段B的61102次列车,分别进行区间限速晚点仿真与列车出发晚点仿真。当晚点程度相同时,区段A中所受影响的列车数小于区段B内所影响的列车数,且区段A内的列车需要花费更少时间以恢复行车秩序。研究结果可为调度人员在晚点情况下进行调度指挥提供参考。

关键词：重载铁路晚点传播元胞自动机列车运行仿真列车运行调整

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城市轨道交通网络跨线列车开行方案优化模型研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第5期24卷 116-127页

作者：茧敏陈绍宽王卓李昊北京交通大学交通运输部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

通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型。首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的... 详细信息

通过开行跨线列车减少乘客换乘次数可有效提升城市轨道交通运输服务水平,本文结合线网客流特征提出跨线方案备选方法,构建跨线列车开行方案优化模型。首先,根据研制的出行路径推算系统分析线网全日各类客流量及比例,确定线网跨线列车的跨线次数,获得备选跨线长交路集;其次,以乘客换乘次数最小化为目标构建满足运营基本条件和跨线能力约束的跨线列车开行方案模型,并嵌套基于发车频率客流分配的改进遗传算法求解,获得本线交路和跨线交路的开行频率;最后,以某城市轨道交通线网为例,研究跨线列车开行方案的优化效果。结果表明:在换乘站开行跨线长交路,全网换乘乘客总换乘次数减少了2.02%~5.97%,降低乘客换乘时间和线网换乘系数,同时直达客流增加了1.58%~4.58%;跨线长交路在衔接线路上承担小交路以补充断面运力,减少本线交路列车的开行频率,可减少线网的上线列车总数和列车正线走行公里数;此外,当换乘站的换乘客流量较高时,跨线长交路因衔接线路上本线交路列车开行频率较高而无法实施,且随着跨线交路开行频率接近跨线能力上限,运营服务水平的提升效果呈逐渐降低趋势。

关键词：城市交通跨线运营遗传算法开行方案路径—乘车交路集推算配流

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