交通运输工程与信息学报

创刊时间:2003

出版周期:季  刊

主管单位:中华人民共和国 

主办单位:西南交通大学

主      编:刘晓波  贺正冰

邮      箱:jtt@swjtu.edu.cn

 IS S N :1672-4747

  C  N   :51-1652/U

影响因子学科排序:11/154

CI 学 科 排 序:31/154
所 属  分  区:Q1
复合类影响因子:2.479
复合类即年指标:0.574

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智能网联交通

  • 自动驾驶汽车仿真器综述:能力、挑战和发展方向

    张坤鹏;常成;王世璞;张佐;李力;

    仿真器在自动驾驶汽车(Autonomous Vehicle,AV)系统的研究、开发和验证中发挥着举足轻重的作用。本文系统地探讨了AV仿真器的国内外现状,并重点分析了其能力、面临的挑战和未来发展趋势。首先,梳理了AV仿真器的发展历程,阐述了国内外相关研究现状。接着,依据技术性指标、功能性指标、性能指标和商业性指标,对各类仿真器进行了全面评估,同时讨论了它们在不同研究和开发任务中的适用性。此外,深入剖析了AV仿真器所面临的挑战和限制,结合深度学习、人工智能等先进技术的发展,提出了针对性的解决策略。对于如何克服AV仿真器在复杂环境和多元场景下的局限性,提出了一系列具有前瞻性的解决方案。在此基础上,着重强调了未来研究的机遇和新兴趋势,这些将为下一代仿真器的发展奠定基础。最后,本综述旨在为研究人员、开发者及行业利益相关者提供有益的参考,协助他们选择最符合需求的工具,并激发自动驾驶领域未来的创新潜力。综述的内容有助于推动AV仿真器在自动驾驶研究和实际应用中发挥更大的作用,从而为人类出行带来更为安全、便捷和高效的体验。

    2024年01期 v.22;No.83 1-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K]
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  • 智能网联环境下单交叉口车辆轨迹优化

    冯红艳;康雷雷;刘澜;

    为了提高信号灯前车辆的通行效率,改善交通流整体运行水平,本文从减少车辆延误和降低燃油消耗两个角度入手,在智能网联环境下,提出了一种车辆编组识别算法和针对编组头车的多目标线性轨迹优化模型(MOLP-pl)。首先对智能驾驶员跟驰模型(IDM)进行改进,调整车辆状态,减少车辆随机到达状态下车辆速度和车头时距分布的差异,同时为后续MOLP-pl轨迹优化模型的运行提供先决条件。在此基础上,以车辆编组为优化单元,通过车辆编组识别算法识别编组头车和跟随车辆,将编组头车的行驶轨迹作为优化对象并建立相应的数学模型。为了提高车辆轨迹优化模型的求解效率和精度,对其进行线性化重构,采用线性求解器计算编组头车加速度,构建编组头车最佳时空轨迹,然后,利用IDM跟驰模型计算跟随车辆的行驶速度,从而使编组车辆最大效率的通过交叉口。最后,利用SUMO构建的仿真实验表明:本研究提出的车辆轨迹优化算法可显著提高信号灯前车辆的通行效率,在三种不同的交通饱和度条件下,相对于无速度引导场景,车辆延误分别降低了8.56%、12.42%、64.79%,燃油消耗分别降低了17.21%、18.34%、12.64%;相对于逻辑控制场景,延误分别降低了-1.31%、2.63%、60.83%,燃油消耗分别降低了2.47%、7.91%、2.28%。

    2024年01期 v.22;No.83 25-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2697K]
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  • 隐私视角下乘客对无人驾驶出租车服务的信任研究

    熊波波;程玉桂;

    乘客信任是无人驾驶出租车服务推广和广泛应用的关键之一。以数据驱动的无人驾驶出租车服务在给乘客提供价值的同时,其隐私安全问题将引起乘客的担忧,从而引发乘客的信任危机。为揭示隐私视角下影响乘客对无人驾驶出租车服务信任的因素和作用效应,本文从乘客的心理感知方面出发,结合隐私计算理论和信任理论,通过扎根理论分析方法构建出影响因素理论模型,并运用结构方程模型进行实证分析。研究表明:(1)影响因素中感知隐私风险除了个人信息隐私风险,还存在监控隐私风险新因素;感知隐私收益除了传统个性化服务,还存在功利性利益、利他利益2个新因素。(2)各因素对不同维度的信任存在显著影响,并且影响路径有所差异,其中,个人信息隐私风险、监控隐私风险对能力信任、善意信任、正直信任存在显著负向影响;功利性利益、利他利益仅对能力信任、正直信任存在显著正向影响,对善意信任存在不显著影响;而个性化服务只对正直信任产生显著正向影响。研究结果可以为提高乘客对无人出租车服务信任提供一定的理论依据,同时对企业推广普及无人驾驶出租车服务具有重要的理论指导意义。

    2024年01期 v.22;No.83 39-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1945K]
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交通安全应急

  • 高速公路风险防控设施应用研究综述与展望

    李海舰;刘中华;陈开群;齐建宇;赵晓华;

    高速公路风险防控设施的合理应用能够显著降低交通运行风险。本文首先针对高速公路风险防控设施的研究现状进行了回顾与总结,将高速公路风险防控设施划分为非电气化防控设施和电气化防控设施。其次,归纳了高速公路非电气化和电气化防控设施在风险防控中的作用以及研究中的关键问题,讨论了不同电气化风险防控设施的应用场景及其效用。然后,对由电气化设施构成的风险防控系统在多种典型场景中的应用效果进行了分析。最后,对高速公路风险防控设施应用综述结果及未来发展情况进行了总结。文献综述结果表明,高速公路风险防控设施和系统在不同场景中均能起到积极的效果;非电气化防控设施受限于自身物理特性,在应对动态信息发布和主动性、针对性风险防控上存在一定的不足;电气化风险防控设施以及风险防控系统的应用越来越广泛,对交通拥堵、不良天气等交通风险的防控愈加完善。同时,日渐成熟的车路协同技术和不断发展的智慧公路系统也是未来保障高速公路交通安全的重要一环。本文的研究成果可在一定程度上为今后高速公路风险防控设施的选型、设置及应用提供一定的借鉴。

    2024年01期 v.22;No.83 54-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2464K]
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智慧公共交通

  • 面向资源约束的电动公交车充电调度策略

    李斌;黄起彬;

    为减少公交运营成本、合理制定插入式充电模式下公交总站的电动公交车充电调度方案,本文基于帝国竞争算法提出了一种面向资源约束的公交车充电调度策略(RCO-CSS)。基于电动公交车运营的时空特点和充放电特性,应用多技能资源约束多项目调度问题(MSRC-MPSP)运筹规划思想对电动公交车充电问题进行抽象建模,以车队规模与充电桩数量为主要资源参数,以最小化充电成本和日均设备购置成本为目标,构建资源约束充电调度模型,进而设计一种二阶段演化帝国竞争算法(TSE-ICA)对模型进行求解,输出最佳的充电调度方案及匹配的行车运营计划。采用4个分别包含5、10、20和36条线路的公交运行实例对RCO-CSS进行了性能评估与有效性验证。在实例探讨中,首先运用Taguich法对资源参数进行了敏感性分析,发现资源越宽裕,模型输出的日充电费用越小,但车辆与充放电设备平摊至每日的购置成本越大;其次,将TSE-ICA与其他4种先进的元启发式算法进行实验数值对比,验证了所提算法的寻优性能;最后,通过与无序充电调度策略和常规有序充电调度策略进行比较,证明了RCO-CSS能够更好地降低用电成本、设备购置成本和电池充放电次数。基于MSRC-MPSP和TSE-ICA的RCO-CSS为公交运营商制定充电调度方案和行车运营计划提供了一种可行且敏捷高效的新思路。

    2024年01期 v.22;No.83 79-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K]
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  • 电动公交车队规模与充电桩配置协同优化

    熊杰;甘凯伦;李同飞;陈艳艳;

    为了保障电动公交系统的车辆能源供给和线路顺畅运营,本文在多线路与多充电站场景下考虑线路行程时间的随机性,建立面向线路层面的电动公交系统车辆与充电桩配置双层优化模型。模型以车辆和充电桩投资成本与乘客候车成本之和的最小化为目标,对各线路车队规模、各充电站充电桩数量及线路与充电站间的充电匹配关系进行优化决策。在下层模型中,为反映随机行程时间下车辆充电过程对线路运营的影响,引入顾客源有限下的多服务台排队模型来刻画固定线路与充电站匹配下的排队充电过程;在上层模型中,考虑充电站与场站容量约束,对电动公交系统的线路与充电站匹配关系进行优化。在求解方面,首先基于排队模型设计算法求解特定线路与充电站匹配下的车队规模及充电桩数量,进而利用CPLEX求解器对线路与充电站匹配关系进行优化。在实验环节,设计不同规模的算例验证本文所提双层模型与算法框架的有效性,计算结果表明,本文所提的双层模型和算法框架可在满足充电站和场站容量限制的前提下尽可能缩减车队成本、充电桩成本与乘客候车成本;相比较两种人工经验方法,本文算法可将总成本分别降低5.65%和4.54%。

    2024年01期 v.22;No.83 95-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K]
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绿色低碳交通

  • 交通碳排放研究综述:核算方法、影响因素及作用机理

    左大杰;赵亮;熊巧;刘志鹏;王梦涛;池俞良;

    交通运输业是碳减排的重要行业,关于交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理的研究一直是交通碳排放研究领域的一个热点。本文从交通碳排放量核算方法、交通碳排放影响因素辨识、交通碳排放作用机理分析三个方面来进行综述。在交通碳排放量核算方法部分按照直接获取“、自上而下”法“、自下而上”法、机动车排放模型四种方法进行分类。在交通碳排放影响因素辨识部分从IPAT模型、Kaya恒等式、直接选取三点进行综述,并对近年学者们选取的影响因素进行了总结。在交通碳排放作用机理分析部分综述了脱钩模型、因素分解法、计量经济学方法、系统动力学方法,进而对用不同方法分析的交通碳排放作用机理进行了总结,其中Tapio脱钩模型和对数平均迪氏指数分解法是应用较为广泛的方法。最后,探讨了交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理研究中的关键问题,指出本领域的研究难点主要集中于交通碳排放核算方法的优化及统一、影响因素选取体系的形成上。

    2024年01期 v.22;No.83 111-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1989K]
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  • 城市居民低碳出行意向异质性分析

    胡含;李昕光;孙崇效;于文昌;

    为揭示居民低碳出行决策过程的内在机理,识别个体异质性对低碳出行决策的影响,本文结合计划行为理论(TPB)和价值信念规范理论(VBN),引入环境意识、政策因素和出行时间感知构建了城市居民低碳出行意向模型。首先应用结构方程模型对398份有效数据进行检验分析,识别模型中的直接效应与间接效应,然后通过多群组结构方程进行异质性分析。研究结果表明,个人规范、态度、知觉行为控制和主观规范对居民的低碳出行意向均有显著直接影响;政策因素与环境意识、出行时间感知可通过中介变量来间接影响低碳出行意向;潜变量对低碳出行意向的主要影响因素按总效应值排序为:个人规范(0.405)、政策因素(0.359)、态度(0.325)、环境意识(0.294)。多群组分析结果表明,年龄和出行时间可以调节潜变量之间的作用关系:对于出行时间较短的青年人来说,态度是影响其低碳出行意向的主要因素;对于出行时间较长的中老年人,个人规范对其低碳出行意向的影响更大。研究结论可为制定差异化的城市居民低碳出行引导策略,促进城市低碳客运交通发展提供一定的理论依据。

    2024年01期 v.22;No.83 128-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
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城市轨道交通

  • 基于Kolmogorov熵权的城市轨道交通网络节点重要度识别算法

    杨振珑;黄文成;法慧妍;范成敬;

    近年来,我国城市轨道交通系统中延误、破坏事件及运营故障等事故频发,事故站点大多客流量大且交通繁忙,因此识别城市轨道交通网络中的重要节点对于保证网络的正常运营具有重要意义。为更真实地反映现实世界城市轨道交通网络的实际情况,本文首先基于复杂网络理论构建城市轨道交通网络模型;其次在网络拓扑指标的基础上,考虑车站自身属性及其周边区域环境对节点重要度的影响,构建城市轨道交通网络指标评价体系;然后基于混沌时间序列与混沌系统指标序列的共性,采用Kolmogorov熵权法计算指标权重,结合城市轨道交通网络指标数据得到城市轨道交通网络节点重要度排序;最后,通过成都地铁网络的实例研究结果表明:排序前10的关键车站均位于城市中心城区且皆为换乘站点。与信息熵权法结果进行对比发现,本文方法有8个共同的关键站点,且排序结果分布更集中、极端值更少、得分差距更小。研究成果有助于更好地理解城市轨道交通网络的结构特征,为预防事故、优化运营提供了重要理论依据。

    2024年01期 v.22;No.83 139-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1880K]
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  • 考虑货运方式和客运硬时间窗的地铁客货共车运输优化

    邸振;曹楚悦;肖妍星;

    鉴于地铁网络在解决大城市居民出行问题上的成功实践,能否利用非高峰时段地铁线路的冗余运力缓解城市交通拥堵和货运压力,成为近年来城市货运领域的一个热点话题。本文研究了一个基于“客货共车”模式的地铁客货协同运输优化问题,特别考虑了货运需求的运输方式约束(即同一货物运输需求将完全通过地铁完成,或完全不依赖地铁)以及客货需求的时间窗约束,其目标是在必须满足乘客需求的情况下,充分利用地铁运力服务货运需求,同时减少货运对乘客的影响以及混合编组的工作量。货运需求的运输方式约束使得该问题被构建成一个非线性整数规划模型。通过线性化技术,将非线性整数规划模型转化为等价的线性整数规划模型,并利用商业求解器CPLEX进行求解。以北京地铁八通线为例的实验结果表明,所提出的方法能够有效解决所关注的问题,同时所得到的协同优化策略能够提高地铁线路的“客货共车”运输效率。为了进一步说明所考虑的问题特点,相关计算结果与已有研究进行了对比,这为地铁货运管理和决策提供了更多参考。

    2024年01期 v.22;No.83 150-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2031K]
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  • 考虑心理潜变量的城市轨道站点接驳方式选择行为研究

    傅玉玲;孙小慧;张佳欣;

    本文以计划行为理论为基础框架,从出行者使用接驳工具的经验和对接驳工具属性评价两个维度分别引入出行习惯、感知态度两类潜变量,构建城市轨道站点接驳方式选择意向的多指标多因果模型,探究城市轨道站点接驳方式选择意向的影响因素及其作用路径,并在此基础上结合巢式Logit模型构建混合选择模型,探究出发端与到达端接驳方式选择行为的影响因素及其影响机理。结果表明:行为习惯潜变量直接影响接驳方式选择意向,感知态度对步行、共享单车接驳选择意向具有直接影响;显著影响接驳方式选择意向的可观测变量有学历、车辆保有情况、收入情况、接驳距离及出行人数;相较于慢行交通与道路公共交通,私人小汽车、电动车的有无对私人交通方式接驳选择行为影响较大;学历和职业等个人社会经济属性,出行目的和出行人数等出行属性,以及主观规范和行为意向等心理属性对出行者城市轨道出发端和到达端接驳方式选择行为均有显著影响;相较于到达端,出行费用、主观规范及行为态度对出发端接驳方式选择行为的影响更大,且出发端接驳方式选择对到达端的接驳决策行为具有影响。

    2024年01期 v.22;No.83 160-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
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交通运输管理

  • 考虑乘客理性疏忽的网约车订单取消惩罚策略

    蒋格格;张欣;李曼姿;

    分析乘客的订单取消行为并制定合理的惩罚策略是网约车公司运营优化的重要问题。本文基于理性疏忽理论,研究网约车和出租车共存的市场中,乘客的订单取消行为和公司对乘客取消订单的惩罚策略。不同于现有完美信息或者完全无信息的假设,本文考虑乘客自主选择信息策略并基于获取的信息做出决策,建立了双层优化模型。上层分别以公司利益和网约车市场的社会福利最大化为优化目标,确定取消订单的惩罚金额。下层构建了基于理性疏忽理论的用户决策模型,并比较了固定费用、分段和基于时间三种惩罚策略的特点。通过粒子群优化算法和逐次平均法相结合的方法求解该模型。研究表明,随着信息获取成本的降低,单个出行者的出行成本最多降低8%,做出正确决策的概率最多增加40%。同时随着信息获取成本的增加,最优的公司收益和社会福利分别减少了16.8%和5.1%。在公司收益和社会福利最优的目标下三种惩罚策略几乎无差别,但在公司收益最大化时,惩罚金额显著高于在社会福利最优时的水平,且订单取消率更低。研究结果为网约车公司制定惩罚策略提供了参考性思路和实践价值。

    2024年01期 v.22;No.83 175-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 2036K]
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  • 车货供需匹配模型与算法研究综述

    徐新昊;张小强;杨云;王光超;

    随着货车保有量及货运需求的迅速增长,车货供需匹配问题成为了货运电子商务平台的核心和热点。本文主要针对车货供需匹配问题从模型和算法两个方面对现有文献进行梳理和总结。在车货供需匹配模型方面,考虑的优化目标主要包括满意度、公平性和稳定性三个方面的评价指标,根据应用场景,将车货供需匹配模型分为一对一、一对多和多对多三类,其中一对一车货供需匹配模型针对整车运输,其他两种则对应零担运输。随着三种应用场景的模型复杂程度越来越高,相应求解难度、求解时间也呈现递增趋势。在车货供需匹配算法方面,根据货运需求数据的结构与特点可以划分为最优化算法、人工智能算法、推荐算法以及其他算法四类:对于小规模、时效性要求不高的货运需求,可以根据模型的特点与特性设计最优化求解算法;对于大数据、交互性数据或实时性要求高的货运需求,人工智能算法和推荐算法则是车货供需匹配问题的有效途径,其中人工智能算法通过预测车主行为或匹配结果实现匹配任务,而推荐算法可以针对车货需求大数据实现有效的召回并推荐。最后,本文总结了现有研究的不足之处,并从中归纳出三个值得进一步研究的方向:一是结合实际业务场景和车货信息大数据背景,提高车货供需匹配方法的实际可行性;二是进一步挖掘更多的评价指标,如车主偏好以及订单目的地接单概率等指标;三是关注车货供需匹配的实时决策问题,重点考虑货运需求的动态随机性以及平台和车主的长期收益目标。

    2024年01期 v.22;No.83 191-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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铁路运输组织

  • 铁路网车流分配问题研究综述

    薛锋;周琳;刘泳博;

    铁路网车流分配是铁路运输组织中的热点研究问题,也是铁路运营管理层面的重要研究内容。本文分析了铁路网车流分配优化问题的内涵及特点,并从模型构建及算法设计两个方面对国内外相关研究现状及研究特点进行了综述。在模型构建方面,按照决策变量、优化目标和约束条件三个角度对既有研究进行分类,并指出决策变量主要依据点-弧模型和弧-路模型两种基本车流分配模型设置,其中弧-路模型的决策变量相对更少,在大规模车流分配模型中更为适用;优化目标通常选择广义费用中的一种或多种,并兼顾运输效益与点线能力协调进行设置;在约束条件的考虑上,大部分模型以传统约束条件为主,根据不同运输需求设置约束条件。在算法设计方面,分析发现启发式算法成为求解大规模路网问题的主要手段,而基于模型松弛和模型分解的精确算法以及基于模型修改的算法也逐步得到了广泛应用。在归纳分析既有研究特点的基础上,结合铁路货物运输内外部发展环境的变化,进一步展望了车流分配在模型建立、算法求解和创新方面的研究趋势,可为铁路车流分配研究提供一定参考。

    2024年01期 v.22;No.83 206-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K]
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  • 《交通运输工程与信息学报》投稿指南

    <正>《交通运输工程与信息学报》为季刊,每季末月20号出刊,主要关注交通运输系统(包括道路、铁路、航空、航海等各种交通方式)运营管理与信息化相关创新理论方法研究。尤其鼓励面向国家重大需求与领域热点的探索与创新,如:国家综合立体交通网、交通强国、川藏铁路、碳中和与碳达峰、自动驾驶、大数据与机器学习等。

    2024年01期 v.22;No.83 220页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
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