Empirical investigation of topological and weighted properties of a bus transport network from China

Many bus transport networks （BTNs） have evolved into directed networks. A new representation model for BTNs is proposed, called directed-space P. The bus transport network of Harbin （BTN-H） is described as a directed and weighted complex network by the proposed representation model and by giving each node weights. The topological and weighted properties are revealed in detail. In-degree and out-degree distributions, in-weight and out-weight distributions are presented as an exponential law, respectively. There is a strong relation between in-weight and in-degree （also between out-weight and out-degree）, which can be fitted by a power function. Degree-degree and weight-weight correlations are investigated to reveal that BTN-H has a disassortative behavior as the nodes have relatively high degree （or weight）. The disparity distributions of out-degree and in-degree follow an approximate power-law. Besides, the node degree shows a near linear increase with the number of routes that connect to the corresponding station. These properties revealed in this paper can help public transport planners to analyze the status quo of the BTN in nature.

基于加权模体度的航线网络节点重要性评估指标

针对加权模体度影响航线网络节点重要性评估结果的问题,提出基于度和加权模体度的航线网络节点重要性评估指标:综合加权模体度.综合加权模体度包括综合加权三元模体度和综合加权四元模体度.引入加权聚类系数、加权度中心性、加权中介中心性和加权紧密中心性4个指标,通过网络鲁棒性评估策略和节点影响力评估策略评价综合加权模体度指标的有效性.以6家航空公司的航线网络为实验数据集,验证提出的综合加权模体度指标的有效性和适用性.研究结果表明:相比于加权聚类系数、加权度中心性、加权中介中心性、加权紧密中心性和综合加权三元模体度指标,根据综合加权四元模体度的节点重要性排序结果对6家航空公司航线网络的节点进行攻击时,网络效率和最大连通子图相对大小下降最快;以综合加权四元模体度指标计算的重要性排名前10的节点作为初始感染节点集时,6家航空公司航线网络中的免疫节点数上升速度最快;感染率在传播阈值附近取值时,综合加权四元模体度的节点重要性排序结果更接近传染病(Susceptible-Infectious-Recovered,SIR)模型的节点重要性排序结果,尤其是在网络规模和聚类系数较小的航线网络中.根据网络鲁棒性评估策略和节点影响力评估策略分析结果,综合加权四元模体度能更有效和准确地评估加权航线网络的节点重要性.

道路运输对羔羊体重、血液生化及临床指标的影响

试验旨在研究道路运输对羔羊体重、血液生化指标和临床指标的影响,为生产中有效缓解羔羊运输应激提供理论依据。选取平均体重(21.52±1.22)kg健康4月龄羔羊10只进行8 h的长途运输,分别在运输前后进行称重、静脉采血,并测定体温、呼吸频率、脉搏等临床指标。结果表明:①道路运输使羔羊体温、呼吸和脉搏频率极显著升高(P<0.01),体重降低了15.31%(P<0.05)。②道路运输极显著升高了羔羊血清中促肾上腺皮质激素(ACTH)和乳酸脱氢酶(LDH)水平(P<0.01),显著升高了皮质醇(COR)和肌酸激酶(CK)水平(P<0.05),血清中谷丙转氨酶(ALT)水平无显著变化(P>0.05)。③道路运输显著降低了羔羊血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)水平(P<0.05),显著升高了白介素-6(IL-6)水平(P<0.05),血清中免疫球蛋白M(IgM)、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)水平与运输前差异不显著(P>0.05)。④道路运输显著降低了羔羊血清中葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)水平(P<0.05)。⑤道路运输显著降低了羔羊血清中红细胞总数(RBC)、红细胞压积(HCT)、血红蛋白含量(MCH)(P<0.05),红细胞平均体积(MCV)极显著降低(P<0.01),白细胞总数(WBC)显著升高(P<0.05)。综上所述,羔羊经过8 h道路运输后发生了明显的应激反应,导致羔羊体重下降,机体代谢增强,炎症反应增强,免疫系统受到了一定程度损伤。

城市交通网络对工业用地隐性转型的影响机理研究——以武汉市为例

研究目的:依据城市工业用地转型的隐性内涵及其驱动理论,探究城市交通网络对工业用地隐性转型的影响机理,以助推城市交通结构优化和工业新型化发展。研究方法:工业用地隐性形态评价模型、核密度估计、地理加权回归模型和对数衰减函数。研究结果:(1)武汉市主城区工业用地隐性转型发展非均衡性较强;(2)武汉市主城区高速路、主干道、次干道、支路对工业用地隐性转型驱动作用显著并存在明显空间异质性;(3)不同等级道路对工业用地隐性转型廊道效应的吸引力差异表现为主干道最高,次干道次之,而铁路、高速公路、支路对其具有排斥作用,工业用地隐性转型受主干道、次干道影响的效应偏好显著。研究结论:为纾困城市工业用地内部结构优化与转型升级,应重点实施内涵建设和差异化空间管控,协同路网结构优化和工业用地隐性转型,以引导经济要素流动为目标优化城市交通网络,创新城市工业用地管控方式。

全国港航科技创新网络结构特征及演化

为探究港航科技创新合作特征及其变化规律,本文采用2007—2021年港口和航海领域科技创新获奖项目数据,根据奖励类别和获奖等级确定主体间合作关系的质量权重,构建基于合作质量的全国港口和航海科技创新无向加权网络;选取平均度、平均加权度、网络密度、特征路径长度及聚集系数指标,分析网络整体结构特征;构建加权度数中心度-加权中介中心度平面,识别网络个体的总体发展、不同组织类型的网络角色以及网络的核心节点;最后,根据合作伙伴的数量、强度和空间分布,揭示主体间合作的时空分异特征。结果显示:全国港口和航海科技创新网络呈现网络规模扩大、网络密度减小、合作伙伴增多及合作质量提高的趋势,港口科技创新网络具有“小世界”效应,航海科技创新网络呈现层次结构特征。全国港口和航海科技创新网络均形成有明确权力中心的网络结构,创新主体的信息控制和桥接能力不强。科研机构和高校更容易成为网络权力中心,企业在港口科技创新网络中发挥主导作用,公共机构和政府部门在航海科技创新网络中更具有影响力,部委直属或国有背景的组织在网络中占据核心位置。全国港口和航海科技创新主体的伙伴数遵循幂律分布,港口科技创新主体形成强强联合和强弱互动的合作局面,航海科技创新主体趋向异配合作。港口科技创新主体的同城合作质量更高,航海科技创新主体的同城和跨城合作质量协同提高。

基于耦合协调模型的地面集输系统能效对标研究

为提高地面集输系统的综合用能水平,充分挖掘内部节能潜力,在构建集输系统能效对标评价体系的前提下,通过改进层次分析法和熵权法对各级指标权重进行了计算,采用博弈论组合赋权方式对指标权重进行赋值,并利用耦合协调模型表示不同子系统间用能水平的协同发展趋势,最后基于现场实例验证了模型的准确性。结果表明:加热炉用能水平的权重为0.5084,对综合用能水平的影响最大,其次为泵机组用能水平和管道用能水平;耦合协调度越高,集输系统的综合用能水平越高。通过多种措施实现了对标和追标工作,优化调整后,预计节约燃油、电和各类维修费用共计1.39亿元以上,节能效果显著。

考虑机场、航空公司与空管需求的机场群离场航班时刻优化

随着中国航空流量的不断增加,机场群内航班延误时间长、延误架次多、机场时刻紧张等问题逐渐暴露,这些问题主要是航班时刻设置不合理所导致。为解决这些问题,需要对机场群内航班时刻进行优化。通过从机场、航空公司、空管3个角度综合考虑,分别以延误时间、航空公司航班时刻调整总方差、管制员总调整量作为优化目标,建立了机场群航班时刻优化模型,并使用权重线性递减的粒子群优化算法实现对模型的求解。以京津冀机场群为例进行分析,使用MATLAB对模型进行寻优。结果表明优化后机场群内总延误时间由77580 min减少至46260 min,航空公司航班时刻调整总方差由447.076减少至63.141,管制员总调整量由467次减少至253次,3个目标均得到了优化。可见该模型权衡了机场、航空公司与空管之间的公平性,为机场群航班时刻的优化提供了理论参考。

层次分析法在长距离输水管道选线中的应用

长距离输水管道线路选择对工程施工进度、投资造价等具有重要的影响。以东山调水工程为实例,综合考虑影响线路走向的主要因素并选取8个作为选线的评价指标,通过层次分析法建立决策指标体系进行方案比选,最终确定最优的输水方案。

基于装卸顺序的中型机多航段协同配载优化

多航段、多经停的航空货运航班,飞行过程中需要合理控制飞机的重心(CG)位置,保持平衡状态,中转站装卸操作过程中需要避免额外装卸操作,减少时间和劳力浪费,因此,研究多航段航班的协同配载问题具有重要现实意义。根据航空器自身特点与集装器(ULD)装卸顺序,结合各航段飞机装载平衡与过站机场ULD装卸操作要求,通过协调分配各航段ULD和散货位置,建立了中型机联程航班多目标整数线性规划模型。模型考虑了ULD和散货的质量、体积及与舱位的匹配限制,航空器限重、舱位限重、舱位及区域累积限重、上下舱联合限重和CG位置的平衡限制,以及前后航段ULD和散货的连接性约束。根据造成中间机场额外装卸操作的2种原因,基于装卸顺序,提出装卸优化模型,通过ULD的舱内平移,优化了CG,减少了装卸次数。以B757-200F机型为例,在两装一卸、一装两卸和两装两卸3种场景下,采用商用求解器Gurobi,分别针对3种不同目标函数组合进行求解和分析对比。实验表明:所提模型可以有效协调过站货物的额外装卸次数,优化前后两航段的CG位置。

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。

客观赋权对快捷货运各方式间临界运距影响分析

我国交通运输已由各方式间独立发展向一体化融合发展转变,快捷货物运输是综合交通运输融合发展的新兴关键领域,其各运输方式间临界运距的研究对合理运输结构的确定具有重要意义。针对既有研究对于临界运距问题主观赋权的不足,本文首先基于快捷货运分担率模型建立临界运距与服务属性及权重系数表达式,然后基于CRITIC(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation)法对权重系数进行客观测算,最后通过实例进行模型分析验证及结果对比。实例结果表明:客观赋权法可以使各服务属性权重系数随运距增加而产生异质性;经济性在300~400 km和900~1100 km内波动幅度最大;便捷性与经济性的运距临界点为327 km,其重要程度随运距增加会高于经济性;客观赋权对快捷货运各方式间临界运距的影响主要体现在高铁快运绝对优势运距区间的扩大,由主观赋权下700~1500 km转变为400~2000 km。

基于选座行为的定制公交车内新冠病毒传播风险建模与分析

为精细度量公共交通车厢内不同乘客位置分布下的传染病传播风险,以新冠病毒早期传播特征为例,首先,分析了我国2019—2020年新冠病毒感染爆发前后的定制公交乘客选座行为变化规律。其次,基于加权接触网络,构建了传染病扩散模型(susceptible⁃exposed⁃infectious⁃recovered,SEIR),并探究了不同乘客位置分布下的新冠病毒传播风险。最后,量化对比分析了优化座位分配、控制上车人数、引导个人防护等管理策略下的防控效果。结果表明,新冠病毒爆发初期,乘客自发将座间距离增大15%,降低了超30%的感染风险;在防控策略方面,除个人防护可取得显著效果外,通过控制上车人数与优化乘客座位分布,也可大幅降低公交系统内的新冠病毒扩散风险。在最优选座策略下,以现有平均班次客流为参照,乘客感染风险可下降约40%。

基于视觉信息加工的草原公路行车安全性分析

为探究草原公路各典型行车环境驾驶人视觉信息加工模式的差异性,从视觉层面解析草原公路行车安全,基于眼动仪开展草原公路实车实验,提取驾驶人在自由行驶、跟驰、对向来车、后车切入、路侧风险、交叉口6种真实行车环境下的眼动数据。首先,从视觉分配和视觉搜索两个维度构建评价指标体系,采用动态聚类法将驾驶人的视觉兴趣区域划分为5类,将信息熵与马尔可夫链平稳分布理论结合,构建视点分布信息熵量化驾驶人视觉注意分配的复杂度,并引入扫视幅度、扫视速度分析驾驶人对视觉信息的搜索过程。最后,构建基于CRITIC法的加权秩和比评价模型,对不同行车环境下驾驶人的视觉信息加工强度进行了综合评价。结果显示:驾驶人的视点分布在不同行车环境中存在差异,但当前车道始终是驾驶人获取视觉信息的主视区;各视觉评价指标随行车环境的变化呈显著的统计学差异;驾驶人遇到路侧风险时的视觉信息加工强度最大,行车安全性相对更低。

天然气管输系统多目标决策分析的能耗综合评价体系

针对天然气管输系统能耗评价体系中指标单一、各输量台阶综合性分析不足等问题,开展了天然气管输系统多目标决策分析的综合评价。结合系统生产实际和耗能特点,提出了自耗气量及气单耗等评价指标,然后基于博弈论思想,确定了指标组合权重,最后建立了TOPSIS-RSR综合评价模型,并对某NP线天然气管输系统的整体能耗水平进行评价。结果表明,该天然气管输系统在180亿~250亿m^(3)/a的输量台阶下,有80%的开机方案整体能耗水平基本达标,仅有10%的开机方案整体能耗水平较为优秀。各输量台阶下,软件优化和压缩机换芯改造对降低开机方案的能耗方面效果显著,其中换芯改造的效果更为明显。

城市发展对临空经济区空间异质性影响研究

临空经济区建设对推动产业结构升级、促进经济高质量增长至关重要。为探究城市发展对临空经济区的空间异质性影响,以全国51个国家级及地方临空经济区为研究对象,采用核密度分析法可视化并充分讨论了临空经济区发展的演化过程,同时构建了融合综合交通时间、航空运输业务水平等属性的复合邻近关系,在此基础上提出了基于多维距离的地理加权回归模型(MD-GWR),并以此对临空经济区发展的驱动因素进行建模,从而提出了促进各地区临空经济增长的差异化政策。研究表明:MD-GWR模型相比经典GWR模型拥有更优异的拟合精度,较经典GWR模型与OLS模型分别提升了12.52%与40.17%;城市经济体量、商业贸易、招商引资、企业规模、科技实力、产业结构对临空经济增长影响均存在显著的空间异质性,对不同地区的影响程度与方向具有较大差异;为推动临空经济区高质量发展,应进一步提升东北及西北地区城市的对外开放水平,提高东部地区城市的外商投资质量,完善东北及中西部地区城市的产业结构调整政策,加大乌鲁木齐、长春等城市的科技研发资金投入。研究结果有助于明确我国各城市临空经济区的发展规律与驱动机理,为制定具有针对性且差异化的临空经济区发展政策提供理论依据,对促进临空经济高质量增长具有重要意义。

应用LMDI模型的江西省交通运输业碳排放驱动力分析

通过统计分析江西省2011-2020年公路运输、水路运输、铁路运输和民航运输总的能源消耗数据,确定了江西省交通运输业二氧化碳排放的变化趋势。利用对数平均权重(LMDI)法,分析了模式分担、能源结构、规模效应、能源强度、经济效应对江西省交通运输部门碳排放变化产生的不同影响。研究结果表明:2011-2020年,江西省能源使用最多的是汽油和柴油;公路运输部门是江西省交通运输部门碳排放最多的部门;对碳排放的增长起推动作用的是模式分担与经济效应,起抑制作用的是能源结构与规模效应,而能源强度波动较大。

综合交通运输服务指数构建与应用研究

交通运输作为国民经济和社会发展的“先行官”,是经济社会发展的重要标志。而综合交通运输体系发展是当代交通运输发展的新趋势、新方向。为健全和完善综合交通运输体系,提出构建综合交通运输服务指数方法,并以陕西省为例,选取铁路、公路、水运、航空、邮政五大运输领域运量数据,通过对缺失值补充、季节调整、无量纲化、熵权法确定权重,进而使用Fisher-ideal方法构建陕西省综合交通运输服务指数,并结合HP滤波处理的周期性分析、重大事件影响分析验证其合理性。结果表明:构建的综合交通运输服务指数能在一定程度上发挥宏观经济的先行指标功能,可展现不同阶段重大事件对交通运输业的影响,具有适用性。

无信号灯交叉路口智能车辆调度算法研究

针对车辆在通过无信号灯交叉路口时存在通行效率低、发生冲突碰撞概率大、通行等待时间长等问题,提出了一种优化调度算法。将交叉路口网格化。考虑车辆在每个网格的方向权值、预警权值、转向权值并进行实时动态赋权,根据权值为车辆实时更新最优路径。基于此,提出了一种基于动态权值路径的算法以寻找车辆最佳行驶路径,可以根据交叉路口车辆的运行环境灵活调整每辆车的运行路线。通过将交叉路口网格化和使用动态权值规划路径相结合,该研究为避免发生碰撞、提高通行效率提供了可行的思路。

基于组合权重的城市轨道交通项目效益评价

利用组合权重对城市轨道交通项目效益评价进行研究,以优化轨道交通建设资源分配,使前期建设规划更具有指导性、可行性。首先,选取轨道交通项目的交通效益、环境效益、社会效益三个方面的节约乘客出行时间、减少交通事故、诱增客流、节约能源、减少环境污染、减少噪声影响、发掘经济潜力、促进国土增值和增加就业机会9个指标,构建轨道交通项目效益评价体系。然后,结合AHP(层次分析法)和CRITIC(客观权重法)各自特点,设计组合权重模型对评价指标进行组合权重计算。最后,研究选取成都轨道交通项目数据进行仿真实验。结果表明,组合权重可以弥补单一评价方法的不足,基于组合权重的评价体系得出的指标权重更具有可靠性,并为轨道交通项目前期规划设计提供一定的参考。

多车型开放式公路运输低碳路径优化

随着物流行业的快速发展,物流运输活动中二氧化碳的排放量持续增加。在政府绿色减排的严格要求下,碳排放定会转化成运输企业的内部成本以迫使企业节能减排。基于绿色低碳背景,物流公司在制定配送方案时,应同时考虑经济成本和生态环境保护因素,因此研究带有货物权重的多车型开放式低碳路径问题极为必要。在多车型开放式环境下,以最小总成本(车辆使用固定成本、考虑载重量的运输成本与碳排放成本之和)为目标建立数学模型,并设计了改进的遗传算法并求解。实验结果表明:在单一车型运输模式下,大车型运输是总成本最低、最省钱的模式,而中车型运输则是碳排放量最少、最低碳环保的模式;多车型运输模式下运输组织更优化,车辆装载率更高,运输总成本和碳排放成本均低于单一车型车队,多车型运输模式更经济更省钱,更加符合绿色低碳理念。