考虑非期望产出的我国物流业效率空间关联网络结构分析

深入研究非期望产出的我国物流业效率的空间关联网络对于推进物流业的低碳转型,促进物流产业区域协同发展具有重要的现实意义。基于2011—2020年我国内陆30个省份的数据,利用超效率SBM模型测算考虑非期望产出的物流业效率,借助修正的引力模型和社会网络分析方法对效率空间关联网络特征及其影响因素进行了分析。结果表明:考虑非期望产出的物流业效率空间关联效应已经突破了地理邻近范围,其空间关联网络结构较为稳定但松散。研究期内,空间关联网络中各地区物流产业辐射关联能力及中介作用表现情况不同。地理位置、经济发展水平差异、科技水平差异和政府支持力度差异对考虑非期望产出的物流业效率空间关联网络结构的形成有显著影响。

我国铁路货运效率与绿色物流发展耦合协调研究

铁路货运效率对绿色物流发展有重要影响,通过构建我国铁路货运效率投入产出评价指标体系和绿色物流发展评价指标体系,运用超效率DEA模型和熵权TOPSIS法分别测度2010—2020年我国30个省(市、自治区)的铁路货运效率和绿色物流发展水平,运用耦合协调度模型分析我国铁路货运效率与绿色物流发展耦合协调度,并用障碍度模型进行障碍因子诊断。结果表明:2010—2020年我国铁路货运效率呈先下降后上升态势,绿色物流发展水平呈持续向好态势;铁路货运效率与绿色物流发展耦合协调水平整体呈不断上升趋势,耦合协调等级由勉强协调演变成初级协调,耦合协调度仍有较大优化空间;通过障碍因子分析,发现铁路货运量、人均货物周转量、铁路货物周转量、物流设施用地面积和铁路里程对协调性影响较大。

基于出行剩余理论的旅游出行方式选择研究

为揭示旅游出行需求主体选择出行服务方式的规律,研究旅游出行特性,提升研判运输通道上旅游客流选择出行服务方式的准确性,构建基于出行剩余理论的休闲旅游出行方式选择模型。从需求独立价值角度刻画旅游出行人群的出行行为,在旅游出行价值特征方面强调出行服务方式的情感价值和游客空间行为价值,在出行剩余理论基础上对旅游出行方式选择进行细化分析。以西安和成都为旅游出行的OD点进行情境模拟算例研究,根据游客对沿途旅游资源的偏好差异将出行需求主体分为3类,分别计算其出行剩余,根据出行剩余最大化原则讨论其最佳出行服务方式。研究结果表明,由于3类游客对特定旅游资源数量、品质情感响应、偏好等存在差异,所对应的最佳出行服务方式有所不同。

北方寒冷地区交通碳排放驱动因素分析

北方地区气候寒冷,交通工具燃油效率低、车内加热需求增加及路面积雪结冰等复杂道路条件导致交通碳排放增加。因此,有必要针对寒冷地区的交通碳排放驱动因素进行分析,识别关键因素,并有针对性地降低碳排放。以典型北方寒冷地区黑龙江省为例,采用Tapio脱钩测度模型及GDIM因素分解法对2006—2021年黑龙江省交通行业碳排放驱动因素展开分析,分解得到8个驱动因素并发现其脱钩状态呈现“强脱钩-扩张负脱钩-强脱钩”,其中交通产值碳强度和单位交通行业产值的能耗促进脱钩,交通行业总产值和总周转量阻碍脱钩;另外交通行业总产值、能源消耗量对碳排放有较强的促进作用,交通产值碳强度和单位交通行业产值的能耗对碳排放有较强的抑制作用。

基于模体和复杂网络的成都市交通旅客出行研究

设计出行模体模型,对旅客出行序列进行抽取转化,构建基于铁路和航空出行旅客的出行模体,基于四川省成都市的旅客出行数据进行实证分析。2节点至4节点构成的旅客出行模体,可以表示绝大多数的旅客出行模式。主要出行模体为2个节点间的单向单次出行和往返出行,并且随时间推移,铁路出行对用户的吸引力逐渐增加,航空出行逐渐减少。研究铁路旅客出行网络和航空旅客出行网络特征,2种出行网络均为异质性网络,网络中大度节点倾向于连接小度节点,网络聚类系数较大,网络中不同站点连接紧密。成都市的铁路人群出行网络结构稳定且大多集中于我国东南部地区,航空出行网络逐步发展且具有更高的分散性。网络效率研究结果表明,旅客出行网络连通性一般,多集中在特定地区。

地方铁路引入社会资本的合作机制研究

地方铁路为地方经济和铁路行业的持续发展发挥了重要作用。随着地方政府铁路事权和支出责任的逐步增强,地方铁路建设发展面临着诸多问题。尤其是在引入社会资本时,地方政府与社会资本之间的责任和风险不能合理配置,这极大影响了地方铁路的健康发展。以罗定铁路为案例,通过分析政府为缓解债务压力引入民营资本,却被民营资本套牢又不得不重回政府主导的建设发展历程,阐明铁路实现可持续发展所要遵循的客观规律,进一步总结罗定铁路引入社会资本过程中的经验教训。认为地方政府应树立“有责政府”主体意识,重视铁路的经济属性、资本属性和风险属性,引入社会资本合作时要加强在市场准入、利益分配、风险分担和激励约束等方面的机制建设。

城市中心区轨道交通站点步行接驳路径特征及优化

轨道交通站点步行接驳路径特征研究,对提升轨道交通承担率具有重要意义。基于百度时空大数据API,运用空间分析法、情景模拟法、视觉语义分割法,以天津市营口道站点为例,构建城市中心区轨道交通站点步行接驳路径特征分析方法,挖掘步行接驳路径特征并揭示成因,提出针对性的优化对策。研究表明,目标站点步行接驳效率南部高于北部,具体表现在路段重复率分布均匀度南部大于北部,差异路径分布数量北部多于南部,超过3/4路径的非直线系数偏高;除站点周边区域外,接驳路径品质西北部优于东南部,具体表现在西北部视觉出行环境建设最优,区域整体设施服务水平良好。根据步行接驳路径特征,提出路网结构调整、道路断面优化、出入口调整、绿化品质提升的优化对策。

考虑动态随机客流的城市轨道交通列车时刻表仿真优化

为更加精准刻画动态随机客流与列车时刻表编制间的复杂匹配过程,综合考虑乘客动态随机到达过程、列车容量限制、车内拥挤度对乘客上下车速率影响、停站时间动态调整和列车运行安全防护等重要运营特征,构建城市轨道交通列车运行离散仿真模型。在此基础上,建立以最小化乘客平均候车时间为目标的随机非线性优化模型,并设计一种基于仿真的有限差分随机逼近算法,用于优化城市轨道交通发车方案。以国内某条线路的实际运营数据为例验证仿真模型及优化方法,结果表明所构建模型及算法具有较好的优化效果和计算效率,优化后的列车实绩运行时刻能更好地适应客流需求的动态随机性,且在不增加发车频次的前提下有效降低乘客平均候车时间,提升城市轨道交通运营管理水平。

高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络分层次影响研究

研究高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络的影响,是优化其航线网络设计的重要基础。以2010—2019年粤港澳大湾区机场群航线网络面板数据为样本,运用Robust回归模型和固定效应模型,分层次考察高速铁路对粤港澳大湾区机场群航线网络的影响。研究表明,高速铁路对粤港澳大湾区机场群整体航线网络具有正向影响;对“粤港澳大湾区机场群—长三角机场群”和“粤港澳大湾区机场群—京津冀机场群”航线网络具有显著正向作用;对“粤港澳大湾区机场群—国际航空枢纽城市”航线网络和“粤港澳大湾区机场群—区域航空枢纽城市”航线网络具有正向影响,而对“粤港澳大湾区机场群—非航空枢纽城市”航线网络具有显著负向影响。总体而言,高速铁路可以促进粤港澳大湾区机场群航线网络发展,为机场群发展提供参考依据。

高速铁路对城市空间结构的影响及机制研究

为探索高速铁路在城市空间格局演化中的作用,利用夜间灯光数据和LandScan人口分布数据构造了表征城市空间结构的城市蔓延指数,运用多期DID模型和工具变量法实证检验了高速铁路对城市空间结构的影响及作用机制。研究发现:高速铁路开通显著促进了城市空间结构的分散化,在考虑内生性问题及一系列稳健性检验后该结论依然成立。异质性分析表明,高速铁路对城市空间结构的重塑作用在中小规模城市和位于三大城市群以外的城市中更显著。机制分析发现,高速铁路能够通过推动产业结构高级化和建成区面积扩张导致城市空间结构趋于分散化,劳动力集聚则在高速铁路与城市空间结构之间起到遮掩效应。研究对于更好地推进高速铁路建设和引导城市空间结构有序发展具有重要意义。

铁路枢纽双编组站静态配流协同优化研究

枢纽内跨编组站进行协同配流有助于优化枢纽内的车流接续,提高全局配流质量。引入跨编组站协同配流思想,构建铁路枢纽双编组站静态配流协同优化模型,以最小化双编组站的配流总代价、最大化双编组站的总满轴列车数为优化目标,考虑车流量约束、列车到解编发作业与枢纽小运转列车走行的接续时间约束、出发列车满轴与不违编约束、调机资源使用约束。以列车等级、编组去向数及出发时刻排序作为配流代价。设计理想点算法将多目标转化为单目标进行求解,最后运用算例对模型及算法的有效性进行验证。结果表明,双编组站联合配流相较于两编组站单独配流,可使满轴列车总数增加1列、站存车总数减少13辆、配流总代价降低5.4%,从而达到更佳的配流效果。

基于联邦学习和多方安全计算的海铁联运数据安全共享方法研究

我国海铁联运占港口集疏运比例仍然过低,关键原因之一在于铁路对于港口适运货源的动态信息不明、营销组织不力。铁路货运营销部门缺乏在保证港口、铁路、海关三方数据隐私安全的前提下,根据铁路运力动态主动挖掘港口和海关数据中潜在适运货源的技术方法和手段,难以推出适销对路的运输产品和动态营销手段,也难以为海铁联运基础设施的建设提供有效决策依据。构建基于联邦学习和多方安全计算的铁路-港口-海关数据安全共享方法,使用结合同态加密等多方安全计算技术的梯度提升决策树作为模型训练算法,铁路、港口、海关三方地位对等协作,训练出海铁联运潜在货源识别策略;在该策略的正式运行实现过程中,铁路方能够获得路网各流向潜在适运货源的数量级,各方均看不见、带不走其余参与方的任何原始数据。

基于云模型的“一带一路”沿线省份国际冷链物流发展水平评价研究

在全球消费需求日益扩大的背景下,冷链产品进出口量剧增,为冷链物流提供新的发展机遇。为研究区域间国际冷链物流发展水平差异,考虑营商环境和地理因素,构建国际冷链物流发展水平评价指标体系,运用熵权-云模型对国际冷链物流发展水平进行评价,以“一带一路”沿线省份为例进行实证分析。结果表明:71%的省份国际冷链物流发展水平处于中上水平。在营商环境、基础设施和地理环境方面存在发展差异,其中进出口总额、冷藏车数、国际联系强度和对外开放水平是影响发展的主要因素。空间上,沿海省份国际冷链物流发展水平高于内陆省份,北部地区呈现“一核一副,周边聚集”的特征,东南沿海地区呈带状分布,西北地区呈现“中部低,两端高”的特征。

机场地区高铁站与机场轨道站双枢纽布局模式研究

随着高速铁路、城际铁路及城市轨道交通逐渐引入机场地区,临空经济区的高铁站与枢纽机场航站区的地面交通中心构成了互联互通、分工协作的空铁双枢纽模式,这类以轨道交通为主体的双枢纽可开展各类空铁联运模式,以满足多元化出行需求,研究其衔接模式及设施布局具有显著的理论指导意义和实践应用价值。研究依托于交通辐射范围特征及其叠合效应提出空铁双枢纽的理论模型,并总结论证了影响双枢纽组合类型的要素,基于国内外临空经济区高铁站与枢纽机场地面交通中心的空间组合实例凝练出空铁双枢纽的空间布局及其衔接模式,分别从交通组织、设施布局、枢纽能级等方面分析各模式的运行效用和优劣特征,以对我国空铁双枢纽模式的应用实践提供理论支撑。

铁路客运场景下基于图像搜索的遗失物品查找方法

当前铁路客运场景下的遗失物品查找方法效率低下,影响了旅客的出行体验,给各车站的生产经营造成了困扰。为创新铁路客运场景下的遗失物品查找方式,在分析铁路客运遗失物品查找需求与难点的基础上,结合人脸识别以及深度学习的前沿技术成果,建立了一种基于图像搜索的遗失物品查找框架,设计了面向铁路客运场景的安检遗失物品查找方案以及非安检遗失物品查找方案。研究结果表明,该方法可进一步提高铁路客运运营的智能化水平,优化遗失物品的查找效率,在跨模态检索测试中有较高的检索精度,但在部分类别中的检索结果存在误差。基于研究结果,从算法改进与模型微调策略等方面进行了展望。

高速铁路列车乘客上下车策略分析及仿真模拟

为获得高速铁路列车乘客最优的上下车策略,选取CRH380AL型高速列车二等座车厢,构建乘客上下车策略仿真模型。针对不同的上下车策略,分析人员携带行李比例、上车人数的落座时间和过道密度,量化乘客上下车的效率和舒适度。结果表明:低密度时,乘客落座时间在双车门行策略和双车门倒金字塔策略下变化差异不明显。随着乘客人数和携带行李比例的增加,双车门倒金字塔策略的乘客落座时间最短。30人上车场景时,双车门倒金字塔策略车厢过道区域的最大密度和平均密度均为最低。在上下车人数为50人、携带行李比例为40%时,双车门倒金字塔策略的过道密度相较于双车门行策略和双车门斯蒂芬法策略较低,此时乘客舒适度较好。

改进CLR的预测算法在铁路机车牵引系统故障维修中的应用

准确及时地预测机车系统故障是有效保障铁路运输安全与合理制定设备维护策略的关键。现有故障预测多集中于对特征数据的挖掘与分析。利用校准标签排名(CLR)结合自适应簇数的聚类算法对牵引系统故障类型进行预测,通过聚类获得故障类型深层特性,采用CLR算法从系统特征参数获取故障类型的相关性排名。通过加入人工校准标签来预测故障类型的相关性,同时减轻类不平衡问题的负面影响。相较于经典CLR算法,改进后的算法有一定幅度的性能提升。以牵引系统主变压器实际故障数据集为例,对冷凝器漏油、冷却风机异音等多种故障类型进行预测,结果表明:单个损失降低了78.8%,汉明损失提升了15.6%,故障维修方式预测准确率达96.4%,为设备故障预测性维护工作提供理论支撑。

基于迁移学习的轨道交通特殊OD客流预测研究

客流预测一直是轨道交通运营公司关注的重点,由于受到运输能力的限制等因素影响,部分OD的实际客流数据与真实需求有偏差,出现异常或者样本缺失,从而造成总体样本量偏小,直接采用这些样本进行预测会明显影响预测精度,但通过还原样本值增加样本量难度太大。根据上述特点选择基于实例的迁移学习,先确定源域的对象和范围,从源域中选择合适的样本补充到总体样本中,共同组成最终的训练样本数据集,完成迁移学习。同时选择改进的Boost算法,通过误差调整样本权重,不断迭代,得到最终的预测模型。结果表明:基于实例的迁移学习结合改进Boost算法的预测精度要好于传统集成学习、ARIMA模型、多元回归模型,为轨道交通运营公司对特定OD的客流预测提供新的有益尝试。

铁路智能客站数字孪生模型研究

铁路智能客站数字孪生模型是智能客站的重要组成部分,对于客运组织方案、设备配置及布局优化、安全应急等仿真具有重要意义。研究提出智能客站数字孪生五维模型,给出客站物理实体、客站数字孪生体、客站虚实连接、客站孪生数据、客站孪生体服务的内涵;设计客站孪生体服务的具体内容,包括可视化调度指挥、可视化监控运维等车站可视化服务,以及客运组织方案仿真、设备配置及布局优化模拟、安全应急仿真、环境舒适度调控仿真等模拟仿真服务;研究客站数字孪生体虚拟静模型与动行为模型建模关键技术。构建清河站数字孪生体并开展试验,验证可视化调度指挥、设备虚拟巡检、车站安全应急仿真等功能,实现清河站通过数字孪生体全面掌控车站状况。

基于组合权重TOPSIS的超限货物运输方案评价

超限货物运输方案是铁路安全运输超限货物的重要前提和保障。为实现超限货物运输方案的优选,提出一种基于组合权重和TOPSIS法的铁路超限货物运输方案评价模型。从装载加固方案、线路条件、运输组织复杂程度和运输费用4个方面分析超限货物运输方案的影响因素,确定方案评价指标,构建综合评价指标体系。运用博弈论原理计算方案评价指标的组合权重,其中主观权重由G1法确定,客观权重由熵权法确定。运用TOPSIS法对运输方案进行评价,构建基于组合权重和TOPSIS法的超限货物运输方案的综合评价模型。最后给出超限货物运输实例,运用所构建的评价模型对各运输方案进行评价。结果表明,建立的方案评价模型能够科学、合理地对超限货物运输方案进行比选。