书评

张国伍教授主编的《交通运输系统分析》一书是把交通运输作为系统对象来研究的一本专著。 全书共分三篇二十一章,从系统科学的论述开始,对交通系统进行系统分析,阐述了有关的基本理论和基本方法、涉及供求、网络、通道、枢纽、组织、管理、安全、经济、评价、决策、模拟、系统动力学、决策支持系统等一系列内容,并对区域和城市交通运输以及铁路、公路、水运、航空和管道等五种运输系统进行了相应的系统分析,从而建立了较为完整的交通运输系统分析学科的理论体系,结合我     

基于改进蚁群优化算法的客运专线旅客出行方式选择

客运专线建成后客运通道内的旅客出行选择有更多的方式,根据出行时间和费用对旅客出行选择的影响,采用改进蚁群优化算法建立旅客出行方式选择的概率转移模型.用信息量对出行时间和费用进行描述,将通道内城市问各种运输方式线路上的信息量看作是对旅客出行选择的吸引强度.通过引入武汉-广州客运通道进行实例分析,得出不同出行距离的旅客选择各种运输方式(客运专线、既有铁路、公路、航空)的概率.     

交通运输网络级联失效影响规律及影响范围

基于耦合映像格子模型,研究了交通运输网络路段级联失效的规律并给出了预测交通运输网络路段级联失效影响范围的算法流程。基于耦合映像格子,建立了交通运输网络的级联失效模型,结合交通运输网络的特征,分析了相应的耦合映像格子模型中的参数,通过仿真分析了不同的网络拓扑结构、不同的路段移除方式与不同的外部扰动,以及不同的耦合强度对网络级联失效的影响规律。结果表明:最容易造成网络级联失效的是饱和度和节点度组合最大的节点;外部扰动R越大,网络越容易发生级联失效,当外部扰动R的值大于某个阈值之后,网络就会发生级联失效;耦合强度ε越大,网络也越容易发生级联失效,当耦合强度ε的值大于某个阈值之后,网络也会发生级联失效。最后,给出交通运输网络失效传播范围的预测算法流程,并用Transmodeler软件对实际路网进行仿真分析说明了算法的有效性。     

配送系统中运输分层的经济分析

配送系统运作与运输作业过程关系十分密切 .配送系统中运输流程的优劣直接影响到配送系统运作的经济效益 .从配送系统作业中的运输活动的一般技术经济特性入手 ,对配送结构中的运输成本特性与配送网络的层次关系、最小运输成本下的层次与分叉度等作了详细的理论分析 .通过对配送系统运作中的分货、集运与运输中转分层的定性与定量分析 ,从而得出在理想的状态下 ,运输最优的配送结构主要取决于距离和需求点密度的结论 ,并给出了实际问题中结合经济规模确定最优层次的方法 .     

基于时不变综合系数的运输方式动力学模型

运用系统动力学理论和方法,建立了各种交通运输方式在综合系数为时不变时的自组织演化动力学模型.对只有两种运输方式(公路运输和铁路运输)的情形进行了稳定性分析和演化态势分析,并通过数值仿真验证了理论分析结果.结果表明:两种运输方式的竞争合作系统的演化方向存在多种可能,演化结果与竞争合作效应紧密相关.努力放大系统中的合作效应,使有益的运行模式逐渐占据优势可以引导系统向正确的方向不断发展.     

时变网络下多式联运的最短路径问题研究

在运输过程中,往往不止有一种运输方式,可能同时有多种运输方式交叉,即存在多式联运的方式.同时,运输网络往往具有时变特性,其运输成本和运输时间等会随着时间的变化而变化.将多式联运的运输网络进行了变形,设计了时变网络条件下有到达时间限制多式联运的最短路径算法,并对算法的计算复杂性进行了分析.最后给出一个应用算例.     

复杂网络在交通运输网络中的应用研究综述

从交通运输网络的拓扑性质研究、交通运输网络的可靠性与结构优化研究两个板块,对铁路网络、航空网络和城市轨道交通网络三种网络在国内外的主要研究成果与进展进行了梳理与总结,以期为综合了解交通运输网络领域的研究提供较为全面的视角。     

时变条件下有害物品运输的路径问题研究

随着经济的发展,有害物品的生产量和运输量都在不断的增长.在时变网络条件下的有害物品运输过程中,运输成本和运输风险随着时间的变化而有所不同.在时变网络条件下,获得有害物品运输的风险和成本的基础上,给出了有害物品运输过程中的路径选择的模型,此模型还考虑了有到达时间限制和允许在运输网络中等待的情况.然后设计了求解的算法,利用此算法可以获得时变条件下有害物品运输中的最短路,并对算法的复杂性进行了分析.最后给出了一个应用算例,证实了在时变条件下有害物品运输中进行等待可以在一定程度上减少成本和降低风险.     

枢纽港投资方案与安全运输通道同步优化模型

针对西非大陆独特特性,考虑货主与港口经营者博弈、各枢纽港间相互关系以及西非地缘风险等因素的影响,基于用户均衡原理,以区域综合运输成本最低为目标,构建混合整数规划模型,协同优化枢纽港投资方案(包括枢纽港投资对象选择,投资港口数,投资额度)以及内陆安全通道设计方案.基于遗传算法提出一种遗传Frank-Wolf混合算法.计算结果表明,模型能够在考虑安全风险因素的要求下,同步优化枢纽港投资对象选择、投资额度以及相应的内陆安全运输通道网络.     

探索交通运输企业结合部系统管理模式

随着交通经济一体化的不断发展 ,各部门、各企业间的相互合作关系越来越多 ,但同时各种并行关系、各种利益冲突时常出现并呈现出多变的合作效果 .这些问题概括成一种交通运输结合部现象 ,本文借助于物理 -事理 -人理系统方法、协同学、综合集成及虚拟企业的方法从系统和管理上进行探讨解决的方法 .从而使得交通运输结合部处的信息集成与运输企业结构重组相协调.     

随机运输能力条件下区域港口群运输网络优化

为了对区域港口群运输网络进行优化,降低运输总成本,在考虑航线运输能力为随机条件下,运输航线成本函数为运输量的凹函数时,由有限个区域始发港、一个区域枢纽港和多个目的港所组成的运输网络优化问题.①得出航线成本是航次运输批量的准凸函数,并对航次运输批量和航线成本进行优化;②在考虑航线成本最优条件下,对区域始发港到某个特定目的港之间的运输路线进行决策;③对区域始发港到所有目的港的整个运输网络的运输路线进行优化,提出区域港口群运输网络的整体最小成本和最优运输航线;④通过算例验证所提出的模型的实用性.     

改进的最短路算法

通过对军事后勤运输中运输路线选择问题的分析 ,提出了最短路模型。针对巨型交通网络的路径选优问题 ,以传统的最短路问题的Dijksta算法理论为基础 ,引入并行处理的概念 ,提出了改进的最短路算法 ,给出了算法的证明推导 ;并对算法效率进行了简单的分析 ,同时用示例对算法进行了计算。新算法在处理巨型网络时效率明显提高 ,为后勤运输路线的选择提供了有力的辅助决策工具     

干线运输优化的两阶段局部搜索启发式算法

干线运输的车货匹配及车辆运输路径优化对于降低大规模、多分布网点的物流企业的运输成本有重要意义.建立了干线运输的发车费用模型及总费用模型,提出应用一种基于直达网络搜索和车辆行驶路径搜索的两阶段局部搜索启发式算法进行求解.通过对企业实际数据的计算,表明该算法优化了干线运输的运输路径,减少了运输车辆数,降低了运输总费用,具有较好的应用前景.     

OD分布与随机均衡分配的组合模型及算法

目前交通规则实践缺乏考虑交通信息的随机性,从而降低了它所得结果的准确性,为此,通过分析出行路选择和目标选择的随机性,建立了交通网络OD分布与随机平衡（或均衡）分配的组合模型,通过引入拉格朗日函数,证明了模型最优解满足随机用户平衡条件和OD分布的要求且最优解是唯一的;最后给出了模型的方向搜索算法。     

ATIS作用下的混合交通行为网络与效率损失上界

考虑一个被路径诱导系统支持的交通网络,装有ATIS的出行者接受交通中心的指挥、按照系统最优的原则选择路径,没有该装置的出行者根据个人成本最小的原则择路,建立了刻画这种混合交通行为的变分不等式模型,推导了混合交通行为网络的效率损失上界,并以多项式路段成本函数为例给出了一些上界的特殊值.研究表明,效率损失上界与具体被研究的网络结构和交通需求水平有关,只有在特殊情况下,才可以得到与网络需求和网络结构无关的上界值.     

基于实时交通信息的城市动态网络车辆路径优化问题

将动态城市交通路网与车辆路径问题相结合, 考虑一类实时交通信息下的城市动态网络车辆路径优化问题. 在问题中考虑常发性交通拥堵和偶发性交通拥堵两种情形. 提出一类将初始路径安排与实时路线调整相结合的求解策略. 初始路径安排通过采用遗传算法求解常发性交通拥堵情形对应的时变网络车辆调度问题得到. 在车辆行驶过程中, 针对偶发性交通拥堵环境下的突发事故情形, 引入一种在关键点更新路线的新机制. 数值算例验证了新实时路线更新机制比目前文献中已有的更新机制更有效, 且随着网络动态性增加其优越性更加明显.     

基于强化学习的危化品运输路径选择博弈分析

危化品运输企业常常为追求自身利益最大化而忽略运输安全问题,导致危化品运输安全事故频发.为提高危化品运输安全性,除了行政监管,政府还通过路径税收政策影响危化品运输路径,从而避免安全事故发生.本文根据危化品运输企业具有自主学习的特性,引入强化学习相关理论方法,建立了路径税收政策下基于强化学习的危化品运输路径选择的演化博弈模型;同时通过理论分析及仿真算例,对路径税收政策下危化品运输路径选择问题进行研究.仿真结果显示,路径税收政策可促使危化品运输企业选择收税路段,进而降低危化品运输风险,对于提高国家危化品安全运输管理具有实际意义.     

基于时间区间内航线机型优化分配的机队规划方法

传统机队规划方法所形成的机队构成无法适应市场需求的波动,按照旅客需求的波动规律将航线上的时段进行分割形成时间区间,以时间区间内航线机型运行频次为决策变量,不同航线上机型的适航性限制、飞行机组的可用飞行时间、选定机型飞机的最少投放数等因素为约束条件,构造以航线机型分配的运营利润最大化为目标函数的时间区间内航线机型优化匹配模型,并结合Lagrange松弛算法求解机队规划问题.通过分析某航空公司19条航线、299个航班、6种候选机型的问题发现,该方法能够反映出航线上的机型分布特点,且形成的机队构成更能适应公司生产运营环境的变化,因此方法可行.     

特殊条件下铁路输送计划编制模型和算法

突发事件发生后, 在长期恢复重建过程中, 会产生一些特殊需求的铁路运输任务. 针对其运量大、时限紧, 动态性强、车辆利用率要求高的特点, 可采用动态服务网络理论编制其输送计划, 其目标是提高货物列车的利用率及运输需求的满足程度. 在构建重空车流时空网络图的基础上, 建立了基于固定路径的输送计划编制模型. 根据模型的特点, 提出一种松弛算法, 借助LINGO软件, 采用按周期分阶段逐步取整的方法求解模型. 算例分析中将该算法的计算结果与直接采用LINGO软件的计算结果相比较, 证明该算法效果良好. 特别对于规模较大的问题, 该算法也可以进行有效的求解.     

一种求解资源约束条件下运输优化问题的启发式方法

介绍了一种求解资源约束条件下的大规模组合优化运输问题的启发式方法。由于现实生活中的运输系统的复杂性，与总运输时间相关的目标函数无法用解析方法给出，在这种条件下它需要通过仿真运行得到，同时运输资源(主要指道路和中转站等)的限制又增加了优化的难度，传统的求解这种瓶颈运输问题的网络流方法无法处理。本文介绍的启发式方法充分利用了仿真模型对于系统的直观描述特性，将资源约束的求解反馈到优化过程中，取得了较好的效果。