基于旅客时间价值的高速铁路差别定价

针对同一OD间列车票价相同导致上座率不均衡的问题,在综合考虑不同列车间发车时段、旅行时间及舒适度差异性的基础上,构建了基于旅客选择效用最大化的时间价值模型及其列车差别定价模型.利用RP(Revealed Preference)与SP(Stated Preference)组合调查方法获取旅客列车选择数据,并运用极大似然估计方法对旅客时间价值模型进行标定.以北京到西安的高铁列车为对象进行实例分析,结果表明:利用本文模型可以对同一OD间各列车进行差别定价;通过对各列车客流分担率分析可以得出,实施差别价格可以均衡各列车上座率,提高列车能力利用率.为高速铁路列车差别定价及其精细化能力管理提供了优化方法.     

联程中转旅客的城市枢纽间换乘行为建模

针对旅客联程运输中旅客中转换乘行为,构建了多项Logit(Multinomial Logit,MNL)模型进行刻画分析.首先,设计了陈述偏好(Stated Preference,SP)调查问卷进行数据采集;其次,基于MNL模型对联程中转旅客的城市枢纽间换乘行为进行建模,并利用Biogeme软件对模型参数进行标定;最后,计算出各方式的分担率并与实际调查结果进行对比分析.结果表明:与出行目的、行李大小等因素相比,联程旅客个人特征(年龄、职业、收入等)的影响最为显著,考虑了旅客个人差异的MNL模型拟合误差在1.5％以内;此外,旅客对交通工具拥挤度、舒适度、班次数量以及准时性的关注程度也影响了其选择行为;联运旅客对时间效率尤为关注,超过50％的联运旅客选择地铁,当公交出行时间下调0％～20％时,可以一定程度上将换乘地铁的联运客流转移至公交上.研究结果对于枢纽间换乘需求预测、多方式协同调度以及提供旅客个性化出行服务具有一定的参考作用.     

基于旅客画像的航班出行选择预测方法研究与实现

根据预处理后的旅客出行数据,运用改进的K-means聚类算法进行用户分群,提取聚类特征得到旅客类型子集合,并构建用户画像.基于特征重构数据库,构建旅客类型、出行方式、出行时间段三个维度的交叉巢式Logit模型,捕捉选择方案间的相关性,预测旅客航班出行方式、出行时间段的交叉选择,并基于实际数据进行参数估值和检验.结果表明,旅客倾向于先根据个人及家庭的需求形成旅客类型,考虑选择何种出行方式,最后在旅客类型和出行方式的双重约束下选择航班的出发时间,为机场实施需求管理提供有效依据.     

高速列车折扣票价与票额分配组合优化模型

为了提高列车席位能力与客运需求间匹配度,进而提高多列车整体席位利用率并增加铁路客运收益,利用票价和票额综合优化技术研究了高速铁路多列车差别定价方法.考虑不同列车的服务属性差异和差别定价策略对旅客车次选择行为的影响,构建高速铁路多列车间差别定价与票额分配的组合优化模型,并针对模型特点设计一种混合启发式算法进行求解.以京沪高速铁路为对象进行实例分析,结果显示:基于旅客选择行为的差别定价方法使不同列车间的上座率更加均衡并能够提高多列车整体席位利用率;与单一定价策略相比,差别定价方法提高期望收益4.81%.本研究能够为高速铁路差别定价策略制定提供理论和方法支撑,有助于提高运力利用率及运输效益.     

基于社交网络的民航旅客偏好建模

从社会网络的视角,提出了一种旅客个体偏好与关系偏好相结合的建模方法.首先,从旅客的历史出行记录中,构建基于共同出行关系的旅客社会网络;然后,构建旅客个体偏好模型和旅客关系偏好模型;最后,基于旅客偏好模型给旅客推荐座位.在民航领域的一个真实的数据集上进行了实验,证明本文提出的偏好模型能够有机地将旅客个体偏好与关系偏好结合起来,较好地描述旅客对航班座位的偏好.     

考虑旅客旅行时间的高速铁路票额分配

针对列车间相互替代性、差异性及旅客选择行为对票额分配的影响,利用旅客疲劳恢复时间对列车舒适度进行定量化研究,在考虑列车运行时间、舒适度、停站方式差异性的基础上,以铁路部门和旅客的系统效益最大化为目标,构建考虑旅客旅行时间的高速铁路多列车票额分配随机非线性整数规划模型,并设计模拟退火求解算法.以京沪高铁列车为对象进行实例分析,并与只考虑铁路收益下的票额分配方案对比,结果表明:考虑旅客旅行时间的票额分配方案能在保证铁路收益提升约2.3%的前提下,使得旅客旅行时间和旅行成本均降低约3.6%,铁路部门和旅客的系统效益提高约7.1%,并且能够更好地满足长途旅客的出行需求.所构建模型能够为高速铁路多列车的票额分配提供优化方法.     

考虑个体异质性的高速铁路旅客选择行为

为了准确把握高速铁路旅客乘车选择行为,在分析个体异质性及影响旅客选择行为因素的基础上,以列车运行时间、票价、发车时段及车上服务水平作为意向调查(SP调查)的属性,利用正交设计进行调查情景组合设计.通过研究高速铁路旅客乘车选择行为,分别构建不考虑个体异质性的多项Logit模型(MNL模型)、考虑个体可观测异质性的多项Logit模型(MNL-SOC模型)和考虑个体完整异质性的混合Logit模型(ML模型).运用Biogeme软件,对模型参数进行标定;并通过支付意愿分析,定量研究个体异质性对旅客乘车选择行为的影响.结果表明:考虑个体异质性的MNL-SOC模型和ML模型的拟合优度更高,ML模型更能反映旅客的实际选择行为,并且当忽略个体异质性时旅客的支付意愿会被高估.     

城市轨道交通高峰时段站间起讫点矩阵预测模型

高峰小时单向最大断面客流量是城市轨道交通规划与设计阶段的重要参考依据.为了确定这一参数,需对高峰时段内出发的乘客选择的出发时刻与路径进行预测.高峰时段站间起讫点(OD)矩阵反映了城市轨道交通乘客的出行需求,是整个预测的基础.在全天站间OD矩阵已知的前提下,以中国重庆市为研究对象,首先分析传统的重力模型在预测城市轨道交通高峰时段站间OD矩阵时的优、缺点,并在此基础上进一步提出站间客流高峰时段系数模型.比较结果表明,在同一数据源下,站间客流高峰时段系数模型能有效改善传统的重力模型所存在的缺陷,预测结果明显更优.该模型预测结果的标准误差为12.90人次,相较于重力模型的29.33人次降低了56.02%.     

突发事件下城市群内旅客城际出行方式选择行为

以城市群内旅客城际出行为研究对象，分析心理潜变量、城市群属性和突发事件等因素对城际出行方式选择行为的影响。基于京津冀旅客城市群内部城际出行问卷调查数据，构建突发事件下考虑心理潜变量的综合选择(integrated choice and latent variable,ICLV)模型进行实证分析。结果表明：考虑便捷性和乘车体验潜变量的混合选择模型对居民城际出行行为的拟合优度更高；城市群属性方面，起讫点城市类型、出行距离和起讫点间铁路车次数量对出行方式选择有显著影响；突发事件方面，雾霾天气下选择铁路出行的概率提高25.69%,雨天选择小汽车出行的概率提高31.63%,雪天选择小汽车出行的概率相对降低，发生阻断事件时选择小汽车出行的概率升高。研究结果有助于深入理解城市群内城际出行方式选择行为，为突发事件下城际出行需求的差异化出行诱导和需求管控提供科学依据。     

评价公交行程时间可靠性价值的Mixed Logit模型

合理评价出行者行程时间可靠性价值有助于深入理解道路交通系统可靠性对出行决策的影响.以天津市区早高峰时段出行活动为背景,采用2种可靠性评价指标,设计包含不同情景的SP(Stated Preference)问卷调查程序.通过调查对象在问卷程序生成的与其日常出行活动类似的决策情景中做出的选择决策,研究以公交方式出行时出行者行程时间可靠性价值的评价特征,采用Mixed Logit模型标定参数.研究结果给出了早高峰时段出行者行程时间可靠性支付意愿的分布情况以及不同社会经济属性的出行者行程时间可靠性偏好特征,可为估算交通建设项目中行程时间可靠性改善给出行者带来的效益和制定交通需求管理政策提供参考.     

高铁枢纽车站到发线运用与进路选择综合优化研究

通过分析高铁枢纽车站接发列车和客运作业的特点,考虑接发列车技术要求和现场客运组织要求,将到发线运用和进路选择作为整体进行综合优化,以到发线运用和检票口作业量均衡、接发列车受交叉干扰程度最小为优化目标,建立0-1整数规划模型,并针对实际问题设计蚁群算法求解。最后以广州南站为案例进行分析,结果表明各到发线接发列车数量和检票口作业量较为均衡,占用同一到发线相邻两列车最小时间间隔较为合理,有利于列车运行受到干扰时接发股道和时间的调整,达到了优化到发线运用和进路选择的目的。     

灵活编组高铁列车的售票时间窗优化

灵活编组使高铁列车席位容量具备了有限柔性,相比传统固定容量下的控制技术,柔性容量的售票控制优化能实现更高效的供需匹配.基于高铁线路多列车、多停站的服务网络,根据收益管理原理设置不同价格等级的客票.采用偏好序模型刻画旅客购票选择行为,使用售票时间窗控制客票预售过程,以获利最大为目标建立灵活编组方案与售票时间窗的联合优化模型.根据售票需要设计客票排序,将模型转化为线性规划模型,并采用CPLEX快速求解,得到列车最佳编组方案和售票控制策略.实验结果表明:需求不饱和时,相比固定编组,灵活编组下的售票时间窗控制策略获利更高;旅客到达率和转移购买概率越高,列车最佳编组越趋向于大编组.     

高速铁路中间站股道规模配置与列车时刻表的综合优化

高速铁路中间站的股道规模是影响线路通过能力和运输效率的重要因素;由于在高速铁路的规划阶段,很难对线路的远期客流情况进行预估,因此在运营一段时间后,往往需要通过修建侧轨或站台的方式,对线路沿线的中间站的轨道规模进行更新配置。对于高速铁路来说,其线路上运行的列车均为动车组列车,列车的追踪间隔短,发车密度大,在中间站的停站时间不能过长,一般都以快进快出的运营模式进行运营;同时高铁修建和运营具有高成本属性。文中以改建施工成本和总旅行时间作为评价目标,以列车时刻表与中间站股道数量的耦合关系为约束,构建了综合优化模型。在将约束线性化的基础上,借助商业优化软件GAMS和其集成的CPLEX求解器对模型进行了求解。算例结果表明：将中间站的股道规模配置情况和列车时刻表进行综合优化,一方面能够在时刻表中较好地确定列车越行和折返的站点,另一方面能够在最低施工成本的情况下最大限度地满足未来客流的需求。     

经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型

为优化经济圈内客运多方式交通网络结构,建立了交通方式分担与交通分配组合模型,研究经济圈内多方式交通网络均衡时乘客的交通方式选择问题.考虑出行时间、出行费用、舒适度等影响乘客出行方式选择的因素,分析了铁路和公路2种存在主要竞争关系的出行方式的广义出行费用.结合我国经济圈内城际客运出行特征,给出了经济圈内多方式交通网络均衡条件,构建了与该均衡条件等价的变分不等式模型,设计了求解该模型的精简对角化算法.最后结合长江三角洲经济圈,应用该模型预测乘客选择铁路和公路出行方式的比例.结果表明,模型和求解算法有效,能够从用户最优的角度为合理配置经济圈内多种交通方式提供量化依据.     

面向OD客流的高速列车开行方案的优化

满足旅客出行需求的列车开行方案能够更好地吸引客流，提高高速铁路的核心竞争力.以最大化经济收益和最小化出行费用为目标函数，以高速铁路开行方案为研究对象，以旅客出行需求等作为约束条件，将列车开行方案与OD客流量结合起来，同时考虑旅客的购票心理和列车购票的时效性，建立了一种基于动态客流的列车开行方案的多目标优化模型，并设计一种基于个体信息和改进变异算子的多目标差分(SG-MOSaDE)算法进行求解.以广州市某线路为例进行实验，结果表明，优化后的开行方案不仅最大化满足了旅客出行需求，而且在提高铁路部门经济收益的同时降低了旅客的出行花费，并且优化后的列车总停站次数较原来有所下降，停站方案更加均衡.     

计划行为理论框架下城际出行方式选择分析

根据计划行为理论设计了针对都市圈内城际间普通列车、动车组、高铁和长途汽车4种出行方式选择的心理影响因素的调查方案,在样本通过信度和效度检验的前提下分析了行为态度、主观规范、感知行为控制和行为意向的相关关系,并建立结构方程模型。发现计划行为理论各变量的关系范式能够较为成功地应用于城际出行方式选择行为之中,其中“主观规范”在各种出行方式中对选择行为意向的影响最为显著。通过研究能够确定干扰城际出行方式选择行为的关键心理因素,为城际出行的需求管理策略提供理论支持。     

铁路旅客列车开行方案决策模型

在分析传统运输模型不足的基础上 ,综合考虑旅行时间、旅行费用、旅行方便与舒适多因素对市场细分的影响 ,以及运输能力使用与需求转移的影响 ,构造了一个旅客列车开行方案决策模型 .其应用分两步进行 :通过预测客运需求和各类客流特征 (如平均收入水平 ) ,确定不同旅客列车需求量的概率分布 ;用 NLP模型求解各类旅客列车开行方案 (列数 ) .模型中参数定性分析表明 ,不同种类旅客列车间速度、票价以及旅客特征之间比值变化对铁路客运量增减及分布有着较大影响     

基于系统动力学的高铁客运需求预测

为了确定中国高铁客运需求的发展规模和规律,通过分析与高铁客运需求相关的经济、人口、设施供给及民航竞争的影响因素,建立了高铁客运需求的系统动力学模型.经过对既有历史数据的验证分析,证明系统动力学模型的有效性,且预测精度优于传统方法.根据经济人口及出行要素设定了三种增长情景,预测发现,中国未来不同情境发展下的高铁客运需求将持续上升,高铁客运周转量2024年突破1万亿人公里,高铁出行量2026年突破30亿人次.基于以上结论,提出了中国高铁建设、票价及服务方面的建议.     

零散白货的货源组织问题和运输组织问题一体化

以铁路货运网络上的零散白货为研究对象,在充分考虑了货物的发到时间要求、货物的可运出时间与列车在沿途各站到发时间的协调约束、零散白货快运列车的多种停站方案和列车的非满轴运行特性等基础上,构建了以列车运营费用、货物的装卸作业费用、在货运站的库存费用和未满足最迟送达时间的惩罚费用之和最小为目标的混合整数规划模型.在小案例网络上对模型的求解效果进行验证并对一些重要参数进行了灵敏度分析,结果表明,本文提出的模型能优化基于时空网络的列车方案和每支OD可采用的运送方案.     

高速铁路单个列车运行冲突消解研究

为研究高速铁路列车运行冲突消解问题,提出了各类列车运行冲突单个冲突的消解策略。分析了平移运行线、交换运行线、变更停站和越行方案以及数学规划方法等4种冲突策略的含义。根据冲突消解代价计算的方法,以最小冲突消解代价为优化目标,研究了高速铁路到达间隔时间冲突和出发间隔时间冲突、区间冲突、到发线运用冲突运用平移运行线、交换运行线、变更停站和越行方案等三种策略进行冲突消解的方法和过程。