城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念,分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征,提出了城市轨道交通公益性的3个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述,提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标;指出了网络化运营管理面临的三大主要问题,即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术,分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响,提出了不同方法的适用性.最后,从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果,提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.

城市交通发展重点问题研讨——《面向2035年中国城市交通发展战略》发布会圆桌讨论

2024年3月29日,国家自然科学基金委员会重点项目成果暨《面向2035年中国城市交通发展战略》新书发布会在北京召开。这是继1995年《中国城市交通发展战略》之后又一部中国城市交通发展战略的专著,针对城市交通理论问题和交通治理实践,将国家自然科学基金一系列课题研究成果及十年来中国城市交通发展论坛的研讨成果进行了转化。围绕成果中的重点行动,特邀专家聚焦“小汽车使用管理+停车治理”缓解拥堵、绿色交通是城市发展的必然选择、综合交通体系引领培育现代化都市圈、新型基础设施推动城市转型发展等方面分享了善政良策。

基于大数据的城市轨道交通运维信息化技术应用

从大数据背景下的运维信息化技术应用入手,分析我国城轨设施设备运维在网络化运营阶段面临的挑战。通过对北京、上海、广州地铁信息化技术应用过程与现状进行梳理,总结提炼我国运维信息化应用的自上而下和自下而上2种思路,并分别对其优缺点进行分析。基于数据全生命周期管理的逻辑关系,提出涵盖基础层、数据层与应用层的设施设备运维信息化技术应用架构,为各地城轨企业运维信息化建设提供参考。

中国交通部门低碳排放措施和路径研究综述

为实现2℃全球温升控制目标,中国交通部门亟待低碳转型。分析了当前交通部门的温室气体排放现状和发展趋势,结合已有减排措施的减排潜力和减排成本,探究中国交通部门未来低碳发展的可能路径。在未来若干年,中国交通部门碳排放将长期保持较快增长,其中道路运输在总排放中的占比仍然较高,而民航运输碳排放增速最快。现有减排措施主要可分为交通运输结构优化、颠覆性交通技术、替代燃料技术和交通工具能效提升四类。为实现交通部门低碳转型,需采用更加严格的燃料经济性标准,推广替代燃料技术,并引导交通运输向低碳运输方式转变,实现结构优化。

城市轨道交通地下线车站选址与平面线形优化

基于已知的线路起终点和研究区域内人口分布情况,研究城市轨道交通地下线平面设计方案。以轨道交通车站的布设数量、位置及线路平面线形为决策变量,考虑实际地理条件、站间距、换乘预留及线路平面设计等约束,建立城市轨道交通地下线平面优化模型,实现客流吸引量最大,以及包括建设投资、运营支出和环境影响在内的线路综合成本最小。设计基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与A*算法的混合启发式算法求解模型。选取国内某城市地铁线路为研究对象,结果表明,算法可求得模型帕累托前沿,提供不同客流吸引量下线路综合成本最低的解决方案。此外,与实际平面设计方案相比,帕累托最优方案能够在不降低客流吸引量情况下减小约4.4%的线路综合成本。

接驳轨道交通的公交线路接驳效用影响模型

文中利用公共交通多源数据提取了乘客出行全过程出行链,引入数据包络分析方法提出了基于多维度指标的接驳轨道交通的公交线路接驳效用的定量化评价方法,并从建成环境、交通条件、客流条件等方面建立了外部影响因素集,提出了基于托宾(Tobit)回归模型的公交线路接驳效用影响模型,选取北京市天通苑区域的公交线路为例进行实证分析.结果表明:公交线路拥堵里程占比、途径信号交叉口数量和沿线客流强度等因素对接驳轨道交通公交线路接驳效用产生较为显著的影响.

城市交通可持续发展专刊 导语

2023年9月25日,国家主席习近平向全球可持续交通高峰论坛致贺信指出,建设安全、便捷、高效、绿色、经济、包容、韧性的可持续交通体系,是支撑服务经济社会高质量发展、实现“人享其行、物畅其流”美好愿景的重要举措。中国正在加快建设交通强国,将继续坚持与世界相交、与时代相通,致力于推动全球交通合作,以自身发展为世界提供新机遇。今年3月,交通运输部、国家铁路局、中国民用航空局、国家邮政局、中国国家铁路集团有限公司联合印发《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》,对未来五年推进实施《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》进行了全面部署,对深入实施城市公共交通优先发展战略、推进城乡交通运输一体化发展、推进交通运输新业态规范健康持续发展等提出要求。

基于状态监测的城市轨道交通弓网健康度评价方法

为提升城市轨道交通行车的安全性和可靠性,基于状态监测技术,构建城市轨道交通弓网健康度综合评价体系。首先,详细阐述弓网系统的作用机理,引入健康度这一评价指标,分析弓网健康度特征。其次,识别影响弓网系统运行状态的关键因素,从监测参数指标和外观状态指标两个维度建立弓网健康度评价指标体系。然后,通过层次分析法确定各项指标的权重,构建4级健康度评判准则。最后,为验证评价体系的有效性,选取沈阳市一条已运营超过5年的城市轨道交通线路进行实例分析。结果显示,该线路各区段的健康度得分在80.1~95.5,故障率为0.008%~0.031%;健康度得分越高的区段,其故障率越低,二者呈负相关。研究结果证实了弓网健康度评价指标体系在监测多维度数据和反映系统潜在风险方面的可用性和有效性,所提出的评价方法能全面、准确地揭示弓网系统的运行状态,可为弓网维护决策提供可靠的依据。

基于GPS轨迹数据的不同交通状态下交通方式识别流程优化方法

基于GPS轨迹数据的交通调查技术能够有效弥补传统居民出行调查方式的不足,该技术在高峰拥堵时段的交通方式识别效果有待进一步研究.针对公交车和小汽车识别精度较低的问题,本文提出基于支持向量机(SVM)的流程优化方法,加入基于短时傅里叶变换(STFT)的频域属性,利用遗传算法(GA)对SVM的惩罚系数和核参数进行联合优化,评估不同交通状态下交通方式和方式转换点的识别效果.结果表明:频域属性的加入能够有效提升交通方式识别精度,在道路畅通状态和一般拥堵状态下,交通方式和方式转换点的识别效果均较为理想;在严重拥堵状态下,机动化方式易与非机动化方式相混淆,方式转换点最大识别误差在13 min以内,相比于基于主观回忆的人工问卷调查方式仍具有参考性.

公交驾驶员生理健康问题研究综述

公交驾驶员生理健康问题已成为公交事故发生的首要原因,因此对公交驾驶员生理健康要素进行综合分析对公交营运安全具有重要意义。本文从公交驾驶员生理健康问题的诱因、表征、后果与干预措施四个方面进行综合论述分析,结果表明:(1)振动、噪音、空气质量、温度等工作环境因素,工作姿势负载高、工作时间长等公交驾驶员职业特征因素,吸烟、饮酒、缺乏锻炼、高BMI等个体特征因素是公交驾驶员群体生理健康问题的主要诱因。(2)公交驾驶员群体总体健康状况较差,对16篇相关文献进行Meta分析发现,公交驾驶员生理健康问题表征中发生率最高的表征是腰部疼痛(46%)和血脂异常(45%),其次是颈部疼痛(36%)、高血压(32%)、脂肪肝(33%),此外也有一定比例的公交驾驶员检出痔疮(28%)、冠心病(25%)、背部疼痛(23%)、心电异常(23%)、腿部疼痛(21%)、失眠(18%)、血糖异常(13%)、胆囊异常(11%)、手臂疼痛(11%)等表征问题。(3)公交驾驶员的生理健康问题可在感知、决策、操作三个层面对驾驶员产生影响。眼部异常等感官问题主要影响驾驶员的感觉与知觉;疲劳、嗜睡、夜间呼吸问题主要导致驾驶员注意力分散、反应能力下降;而心率改变、呼吸问题、疲劳、生理适应能力等因素会导致更高的误操作风险;血脂异常、高血压等因素还会发生相互作用导致突发疾病,同时作用于感知、判断、操作三个阶段。(4)当前针对公交驾驶员生理健康问题的干预措施集中于诱因防控与表征检测层面,以健康监测为主,以改善工作环境与健康宣传为辅。

大型铁路客运站候车层商业布局优化研究

随着出行选择的多样化,铁路旅客对商业服务需求的差异性逐步增大。大型铁路客运站商业设施规模不断扩大,对客运设备发挥其正常功能造成一定干扰,而合理的商业设施布局可以在保证铁路运输功能正常运行的同时,提高客运站商业服务水平。因此以提高大型客运站商业设施布局合理性为优化目标,将其分解为降低商业设施对旅客流线的干扰性、提高商业设施之间的相关性及减少旅客走行距离3个子目标,构建候车层商业设施布局优化模型。以天津站为例,介绍天津站候车层商业布局现状,通过求解0-1规划模型,得到并分析优化结果;并对优化前后的候车层旅客行为进行仿真研究,验证优化后布局方案的合理性。

公交驾驶员职业心理问题研究综述

公交驾驶员心理健康是公交营运安全的重要因素。本文从公交驾驶员的职业心理问题现状出发,探讨了公交驾驶员职业心理问题的影响因素及现行的干预措施,最后指出公交驾驶员职业心理问题现有研究的侧重和未来发展方向。在公交驾驶员职业心理问题现状方面,本文首先基于VOSviewer从现有研究中提取出5种典型公交驾驶员职业心理问题,分别为抑郁、焦虑、躯体化症状、职业倦怠和其他职业心理问题;其次分别阐述了不同种类职业心理问题的危害,并利用Meta分析发现躯体化症状、焦虑、抑郁与常模之间差异显著。在职业心理问题的影响因素方面,本文对25篇文献进行综合分析后将职业心理问题影响因素归纳为个人属性因素和职业特征因素两类:个人属性因素主要包括人口统计学特征、人格特质和生活习惯;职业特征因素主要包括工作压力、工作时长、工作环境和工作待遇。在职业心理问题干预措施方面,现行干预主要有公交企业对公交驾驶员进行心理检测和评估、开展定期心理培训和提高福利待遇等三方面措施,并以入职前的心理检测和评估为主。

基于网络SBM的城市公交企业运营效率评价

为科学评价城市公交企业运营效率,根据公交企业运营特点,将公交企业运营过程分为运营生产和运营服务两个阶段,考虑非期望产出影响,采用网络SBM(Slack-Based Measure)和视窗分析(Window Analysis)相结合的方式,对我国18个公交企业运营效率进行分析评价。结果显示:评价周期内样本企业综合运营效率总体呈下降趋势;运营服务阶段效率差异大于运营生产阶段效率,中小型企业运营服务阶段效率显著高于大型企业;西部和中部地区的公交企业运营服务阶段效率高于东部地区。因此,对公交企业运营生产和运营服务的分别评价有助于企业管理者进一步优化经营策略从而提质增效。

考虑乘客起讫点选择的可变线路公交服务设计优化

可变线路公交可以在一定距离内偏离固定线路接送乘客,具有提高公共交通服务可达性的优势。然而,公交车过多访问非站点处的乘客,会增加车辆的行驶距离与时间,导致车内和站点等候乘客时间延误。因此,本文提出以浮动票价来调控乘客的接送需求,优化可变线路公交的固定站点个数、发车间隔和基础票价以实现单位时间内的社会福利(运营商利润和消费者剩余之和)最大化。首先,本文利用连续近似法分别在无财政限制(允许盈利赤字)和有财政限制(在财政补贴下确保运营不亏损)的情况下构建了最优化模型;其次,通过BONMIN求解器,求出无财政限制的模型的最优固定站点个数、发车间隔和基础票价;最后,通过对潜在出行需求、服务区域的矩形长宽比、票价调整系数及车容量等进行灵敏度分析,验证了模型的有效性。结果表明,单位时间财政补贴存在两个阈值。实例分析表明,对洛杉矶MTA646路夜间公交分别实行统一票价和差异化票价时,潜在出行需求存在一个阈值。当潜在出行需求超过120人/h时,票价调整系数为1时对单位时间社会福利的优化度比票价调整系数为0.2、0.4、0.6和0.8时更高,约为1%。本研究为可变线路公交系统的服务设计与财政补贴计算提供了重要参考依据。

国内外地铁挡水技术和装置综述

为提高地铁内涝应急处置能力,对国内外地铁挡水技术和装置进行研究。针对地铁车站出入口、风亭风井、正线、车辆基地等地铁内涝风险点,系统梳理国内外地铁挡水技术和挡水装置,分析地铁挡水装备的适用场景以及优缺点;探讨地铁挡水装置在成本经济性、智能化与自动化以及可持续性等问题上面临的挑战,提出结构优化与材料改进、多功能挡水装置、智能化与自动化控制、绿色技术与可持续发展等方面的建议。研究结果表明:不同挡水装置应用场景不同,应针对不同风险点位以及涝水特点正确选择挡水装置;地铁常规挡水装置应用广泛,技术相对成熟;新型技术在自动化方面有所突破,可以节省人力,提高应急可靠度。研究成果旨在为地铁挡水装置的设计、安装和应用提供参考,为保障地铁系统的安全运行和有效应对地铁内涝提供技术支撑。

多策缓解交通拥堵 让人民出行更舒心

城市交通是现代城市与社会和经济发展的关键基础,城市客运系统日均服务约3亿人次出行。近年来,城市交通拥堵问题作为“城市病”的一个显性问题日益受到社会关注。《交通强国建设纲要》明确提出了“到2035年城市交通拥堵基本缓解”的发展目标。作为一个世界性的难题,交通拥堵是城市交通复杂系统诸多问题的表征,需要系统分析、因地制宜、综合施策。

融合个体出行及土地利用的地铁站点功能特征识别

提出1种融合乘客个体出行特征及站点土地利用特征识别地铁站点功能的方法。首先,借助AFC(Automatic Fare Collection)数据提取乘客个体出行指标,通过K-means++方法对乘客出行类型进行聚类并识别,将其全天分布特征作为乘客个体出行数据;之后,利用站域POI(Point of Interest)数据表征站点周边土地利用特性,对上述两类数据进行特征提取得到乘客出行特征及站点土地利用特征,并将两类特征合并为站点功能向量;最后,基于功能向量对站点聚类,将北京地铁站点分为6类,分别是弱居住主导型车站、就业主导型车站、旅游及休闲车站、居住主导型车站、职住结合型车站、弱就业主导型车站。站点聚类结果与实际情况较为吻合,验证了本文所提方法的有效性,其结果能为不同用地类别站点周边发展规划提供针对性参考。

考虑追踪安全的地铁快慢车协同操纵节能优化

研究考虑追踪间隔要求和再生能利用的快慢车线路地铁列车协同操纵节能优化问题.首先,基于滚动优化思想将列车协同操纵全局优化问题分解为一系列的子问题,即每一列车进入下一区间前由中央控制器根据同一供电分区内其他列车的操纵方案和列车重量等实时运营信息,计算出站列车在下一区间的操纵方案.为延长牵引制动重叠时间、提高再生能利用,各列车尤其是快车允许途中二次牵引加速以配合其他列车进站制动.基于上述研究思路,本文以列车净能耗为目标构建了快慢车线路列车协同操纵节能优化模型,并设计了混合遗传算法进行求解.案例分析结果表明,与不考虑其他列车操纵的个体最优节能操纵方法相比,本文提出的协同操纵方法可节能3%以上,算法满足实时优化对计算效率的要求.

基于滚动优化的地铁列车节能运行协同控制方法

针对地铁列车节能运行问题,提出基于滚动优化的列车协同控制方法,将系统整体最优问题分解为基于时间推进的局部优化问题。考虑列车每次停站时同一供电分区内其它列车的操纵方案,实时计算下一站间运行净能耗最小的操纵方案。在计算操纵方案时,对传统的列车4阶段操纵策略进行改进,允许列车在运行途中进行2次牵引,减小列车牵引能耗并提高再生能的利用率。结果表明:相比列车基于传统4阶段的个体最优控制策略,采用本文提出的列车协同控制方法在不同发车间隔下均可提高再生能利用率并节约列车运行净能耗,平均节能率达8.37%。

基于手机信令数据的出行端点识别效果评估

为了研究利用手机信令数据识别个体出行端点的应用效果,开展实地采集手机信令数据的出行试验,且同步采集相应的GPS轨迹数据和出行日志作为算法评估的真实数据,提出出行端点识别的3阶段处理算法.首先,提出等时距补点算法平衡各信令定位点的时间权重;然后,利用凝聚层次聚类算法将定位点聚类成不同的类簇;最后,针对已有研究中缺乏关注的类簇震荡现象,提出新的震荡修正算法对聚类结果做进一步优化.案例结果表明:本文提出的方法对出行端点识别的精度、距离误差和时间误差上均有较好的效果,出行端点识别个数的精度在84%以上,端点位置识别距离平均误差在220 m以内,出行端点的离开和到达时间的平均误差分别为7.7 min和5.3 min;在不同的出行目的的比较中,以工作为目的的端点识别效果最好,以娱乐购物为目的的端点识别效果相对较差.