基于SARIMA-SVR模型的铁路货运量预测方法 被引量：2

1

作者 钱名军 李明鲡 黄鑫 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第9期83-94,共12页

鉴于铁路货运量受多种外部因素影响呈现显著的随机波动特征而难以准确预测,提出了SARIMA-SVR预测模型。首先,对全国铁路月度货运量序列进行季节时间序列(SARIMA)建模,得到模型的初始预测值及预测残差。其次,构建支持向量机(SVR)回归预... 鉴于铁路货运量受多种外部因素影响呈现显著的随机波动特征而难以准确预测,提出了SARIMA-SVR预测模型。首先,对全国铁路月度货运量序列进行季节时间序列(SARIMA)建模,得到模型的初始预测值及预测残差。其次,构建支持向量机(SVR)回归预测模型,将影响铁路货运量的外部因素作为模型输入项,SARIMA模型预测残差序列、月度货运量序列分别作为模型输出项,由此分别获得SARIMA模型预测残差的优化值以及SVR模型的货运量预测值。三是将优化后的SARIMA模型预测残差与其初始预测值相加,得到优化后的SARIMA模型预测值。四是再对优化后的SARIMA模型预测值和SVR模型预测值进行加权求和,得到SARIMA-SVR模型的预测结果。最后,对SARIMA-SVR模型进行消融实验验证模型有效性,并将该模型与经典预测模型进行测算精度对比。结果表明,SARIMA-SVR模型的预测精度优于单一模型和经典预测模型,在货运量预测方面具有良好的适用性。 展开更多

关键词 铁路运输 货运量预测 SARIMA-SVR模型 季节性时间序列 支持向量机

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融合麻雀搜索与长短时记忆的疆煤铁路外运量预测

2

作者 李海军 张晓洋 +2 位作者 高如虎 魏德华 陈晓明 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期14-23,共10页

为准确预测新疆煤炭铁路外运量,本文提出一种融合麻雀搜索算法与长短时记忆网络的(SSA-LSTM)预测模型,模型引入麻雀搜索算法对长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的超参数进行优化,以提高模型预测性能。以2015—2022年新... 为准确预测新疆煤炭铁路外运量,本文提出一种融合麻雀搜索算法与长短时记忆网络的(SSA-LSTM)预测模型,模型引入麻雀搜索算法对长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的超参数进行优化,以提高模型预测性能。以2015—2022年新疆煤炭铁路外运量数据为基础,综合考虑经济、运输等多种因素,对各影响因素的灰色关联度进行计算,验证所选因素与预测指标具有较强的关联度。对影响因素中的GDP数据进行消费者价格指数(Consumer Price Index, CPI)处理,并将处理后的数据输入模型进行预测,最后应用该模型对未来新疆煤炭初、近、远期铁路外运量进行预测。研究结果表明,SSA-LSTM模型的预测效果显著优于BP(Back Propagation)神经网络和传统LSTM模型,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.88%,均方根误差(RMSE)为49.9。同时,与未经CPI处理的预测相比,经过CPI处理后预测误差更小,MAPE和RMSE分别降低了75.8%和56.2%。本文为新疆煤炭铁路外运量预测提供了一种有效方法,为疆煤外运通道设计提供了重要数据支撑。 展开更多

关键词 铁路运输 疆煤铁路外运量 SSA-LSTM模型 灰色关联分析 预测

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考虑市场交易双方行为特征的铁路数据资产价值评估方法

3

作者 李海军 岳维刚 +2 位作者 史维峰 吴艳华 王建强 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第12期191-198,共8页

近年来,随着铁路数据量不断增加、市场不断扩展,为提升铁路数据资产价值,提出了铁路数据资产价值综合评估方法体系。该方法体系包括数据资产自身价值评价、卖方基于成本法确定交易价格、买方基于收益法确定交易价格,充分考虑时效性、用... 近年来,随着铁路数据量不断增加、市场不断扩展,为提升铁路数据资产价值,提出了铁路数据资产价值综合评估方法体系。该方法体系包括数据资产自身价值评价、卖方基于成本法确定交易价格、买方基于收益法确定交易价格,充分考虑时效性、用户满意度、边际效益、数据质量、数据类别价值指数指标计算出数据资产自身价值指数,为买卖双方确定最终交易价格提供有效参考,最终得到交易价格区间,在完成铁路数据资产价值评估的同时,促成买卖双方交易,实现对铁路数据资产合理有效的价值评估。开展实证研究,验证了综合评估方法体系的合理性,该方法体系充分考虑市场买卖双方的行为特征,对铁路行业数据资产价值评估具有参考价值。 展开更多

关键词 铁路数据资产 铁路数据特征 数据资产价值评估 数据要素 综合评估法

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基于动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统 被引量：1

4

作者 张志国 傅健 +1 位作者 辛向党 李建国 《铁道货运》 2024年第4期38-45,共8页

通过分析目前铁路车辆装载人工检测方式与相关现有系统的不足,设计了一套具有动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统。该系统通过构建多模态传感器和RS485传输及NB-IOT传输技术,对车辆装载状况进行多源数据采集、分析... 通过分析目前铁路车辆装载人工检测方式与相关现有系统的不足,设计了一套具有动态多源数据采集的铁路车辆装载状况检测和智能分析系统。该系统通过构建多模态传感器和RS485传输及NB-IOT传输技术,对车辆装载状况进行多源数据采集、分析和处理,选用多模态传感器与边缘计算机融合,设计实现手动、自动、远程和自动故障恢复等控制方式,涵盖基础信息管理模块、检测门系统模块、警报系统模块、应用维护模块共4个功能模块。根据国内外铁路货物运输实际情况,对比分析现有的铁路货运安全检测监控技术设备等,该系统具备技术优势与应用效果,可有效指导装载优化和效率提升,在铁路货物运输领域中具有重要应用价值。 展开更多

关键词 铁路货运 多源数据 智能分析 决策支持 人工智能

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铁路物流中心绿色运营评价方法研究

5

作者 邓璐媛 张玉召 +3 位作者 张红伟 叶沐辰 胡月琪 杨建铃 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第12期60-66,共7页

随着我国铁路货运分担率升高,铁路物流中心负荷量逐年增加。针对目前我国绿色铁路评价体系在货运场站部分及运营阶段存在空白的现状,为推动铁路物流中心绿色运营发展,响应建设近零碳货运场站的目标,研究一套针对我国铁路物流中心的评价... 随着我国铁路货运分担率升高,铁路物流中心负荷量逐年增加。针对目前我国绿色铁路评价体系在货运场站部分及运营阶段存在空白的现状,为推动铁路物流中心绿色运营发展,响应建设近零碳货运场站的目标,研究一套针对我国铁路物流中心的评价指标体系和方法十分必要。首先明晰绿色铁路内涵及物流中心运营特点。在满足合理性、全面性、可操作性原则的基础上,建立以节能降耗、环境污染治理、生态环境、资源利用与管理、运营管理为4个目标层,分解得到8个准则层,最终具体至23个方案层指标的三级绿色运营评价指标体系;然后利用可拓层次分析法(EAHP)得到较为客观的各级指标权重,并依据指标性质各异、信息贫乏等灰色特性,选取灰色聚类法进行评价,从而构建基于EAHP赋权的灰色聚类综合评价模型;最后,以西北地区某物流中心为例进行应用,结果表明,该物流中心最大隶属度为0.3694,根据划分标准判断绿色运营等级为“良”,绿色运营程度中等偏上,经分析与实际情况基本相符,验证了所建指标体系及模型的可行性。 展开更多

关键词 绿色铁路工程 铁路物流中心 评价方法 可拓层次分析法 灰色聚类法

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基于改进型SSD算法的铁路货场异物侵限小目标检测研究

6

作者 李建国 陈敬涛 +1 位作者 张伟 李斌 《铁道通信信号》 2024年第7期57-62,共6页

为解决铁路货场异物侵限场景中小目标检测难度大、准确率不高、检测效果不佳的问题,提出基于特征金字塔网络的改进型单阶多框检测(SSD)算法。通过研究现阶段铁路货场业务管理现状、异物侵限场景及对应的检测技术,对小目标检测现存问题... 为解决铁路货场异物侵限场景中小目标检测难度大、准确率不高、检测效果不佳的问题,提出基于特征金字塔网络的改进型单阶多框检测(SSD)算法。通过研究现阶段铁路货场业务管理现状、异物侵限场景及对应的检测技术,对小目标检测现存问题进行归类总结;通过在SSD算法的检测网络部分增加不同特征层信息的金字塔网络结构,提高小目标检测效率。根据改进前后2种算法在铁路货场异物侵限场景的试验数据对比,得出改进型SSD算法推理阶段的检出精度更高,可有效提高小目标检测效率和准确率,为铁路货场智能化安全管控提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 深度学习 小目标检测算法 铁路货场 异物侵限 SSD算法 特征金字塔网络

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不确定条件下公铁协同运输路径优化与货运量分配模型

7

作者 张凯悦 钱名军 +1 位作者 高铭 韩紫金 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第3期20-29,共10页

为解决货物运输过程中单一路径和单一运输方式运输成本高、服务效率低等问题,且考虑到货物在运输过程中可能受不确定因素的影响,从承运人的角度出发,依托现有运输网络进行货流拆分,基于不确定条件对公铁协同运输路径优化与货运量分配问... 为解决货物运输过程中单一路径和单一运输方式运输成本高、服务效率低等问题,且考虑到货物在运输过程中可能受不确定因素的影响,从承运人的角度出发,依托现有运输网络进行货流拆分,基于不确定条件对公铁协同运输路径优化与货运量分配问题展开研究。首先,以网络运输能力和交货时间为约束条件,运输费用、中转费用、拆分费用以及超时惩罚和仓储惩罚费用作为成本目标,将不确定因素处理为随机参数,构建运输总成本最小化模型;其次,设计改良的模拟退火算法进行模型求解;最后,通过求解小规模算例来验证模型和算法的有效性和合理性。结果表明:该模型可帮助承运人提前规避风险,最大化地利用运输资源规划运输方案,进一步提高货物运输效率和货运服务水平。 展开更多

关键词 公铁协同运输 不确定条件 模拟退火算法 货流可拆 运量分配

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铁路物流中心运营碳排放计算分析

8

作者 何琦 胡月琪 《铁道货运》 2024年第7期63-68,共6页

车站作为铁路碳排放的主要源头之一,早日实现铁路物流中心“碳达峰、碳中和”目标有助于促进铁路行业绿色低碳发展。铁路物流中心各作业区的设备功能多种多样,通过理清铁路物流中心碳排放特征从而建立计算公式,并分析铁路物流中心的碳... 车站作为铁路碳排放的主要源头之一,早日实现铁路物流中心“碳达峰、碳中和”目标有助于促进铁路行业绿色低碳发展。铁路物流中心各作业区的设备功能多种多样,通过理清铁路物流中心碳排放特征从而建立计算公式,并分析铁路物流中心的碳排放特点。首先,从生命周期的角度划分铁路物流中心碳排放计算范围,其次,通过划分温室气体排放源种类,采用碳排放系数法对直接温室气体排放与间接温室气体排放进行计算。最后,汇总得到铁路物流中心碳排放计算结果。计算结果表明,燃油消耗成为影响铁路物流中心碳排放量的主要因素。根据计算结果分析,从提高清洁能源运用比例和提升设备运营效率2个方面提出碳减排措施,为铁路物流中心的低碳发展提供依据。 展开更多

关键词 铁路物流中心 生命周期法 碳排放计算 碳排放系数法 减排技术

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城市轨道交通企业财务表现能力研究 被引量：1

9

作者 许得杰 潘星 +1 位作者 巩亮 李岩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第2期157-164,共8页

[目的]为了系统性地把握企业财务状况,提升城市轨道交通企业的经营决策能力,需研究城市轨道交通企业的财务表现能力。[方法]从营业总成本、盈利能力、偿债能力、营运能力和成长能力五个方面,统计分析了我国10座城市的轨道交通企业的营... [目的]为了系统性地把握企业财务状况,提升城市轨道交通企业的经营决策能力,需研究城市轨道交通企业的财务表现能力。[方法]从营业总成本、盈利能力、偿债能力、营运能力和成长能力五个方面,统计分析了我国10座城市的轨道交通企业的营业总成本及人工成本、偿债能力比率、盈利能力比率、营运能力比率和成长能力比率,并基于此研究了企业的财务表现能力。[结果及结论]天津地铁存量PPP(公私合营)项目盘活资金超150亿元,减轻了政府债务负担。其他城市的轨道交通企业的营业总成本和人工成本整体呈上升趋势,建议通过PPP模式来减轻政府财务压力,提高成本效率。北京、成都、武汉、青岛、南京的轨道交通企业的长期偿债能力较弱。针对2021年成都、武汉、南京的轨道交通企业的负债程度偏高问题,建议采取光伏发电、地源热泵、共享车辆基地、设备国产化等措施减少企业成本。对于企业盈利偏低问题,建议通过提供运营服务咨询、运营管理服务等方式增加收入。 展开更多

关键词 城市轨道交通 财务表现能力 偿债能力 盈利能力 营运能力 成长能力

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事件干扰下的城市轨道交通客流诱导优化研究

10

作者 赵明玺 马昌喜 麻存瑞 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期76-85,共10页

城市轨道交通系统在早晚高峰、大型活动和恶劣天气等干扰事件下,通常出现运营中断或服务能力下降的情况。为有效缓解这些干扰事件对客流的负面影响,提高城市轨道交通系统的韧性,本文提出一种针对事件干扰的客流诱导优化方法。首先,在考... 城市轨道交通系统在早晚高峰、大型活动和恶劣天气等干扰事件下,通常出现运营中断或服务能力下降的情况。为有效缓解这些干扰事件对客流的负面影响,提高城市轨道交通系统的韧性,本文提出一种针对事件干扰的客流诱导优化方法。首先,在考虑事件干扰影响和乘客诱导服从率的基础上,以系统中乘客总出行时间最小化为目标,建立轨道交通客流诱导模型。其次,设计一种基于列生成的精确算法,运用Gurobi求解限制主问题,A*算法求解价格子问题及分支定界算法求解整数解。最后,通过实际案例分析发现,运用本文所设计的加速策略能够提升求解效率66%~89%,求解效率显著优于单独使用Gurobi;并通过模拟轻微干扰到严重干扰事件的情景表明,所提出的优化方法适用于不同规模的城市轨道交通客流,能够在多种强度的干扰事件中有效地诱导乘客出行路径。 展开更多

关键词 城市交通 客流诱导 列生成 干扰事件 A^(*)算法

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集装箱运输环境与其内部温度场耦合关系研究综述

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作者 尹芊蔚 张玉召 +1 位作者 邓雨露 赵前 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第10期98-111,共14页

集装箱运输因标准化与统一化的优点,已成为多式联运领域的重要发展方向,而集装箱内部温度场会直接影响货物品质和运输质量。为系统梳理和深入探讨集装箱内部温度场与运输条件的耦合关系,主要从集装箱内部温度场的研究现状、理论模型、... 集装箱运输因标准化与统一化的优点,已成为多式联运领域的重要发展方向,而集装箱内部温度场会直接影响货物品质和运输质量。为系统梳理和深入探讨集装箱内部温度场与运输条件的耦合关系,主要从集装箱内部温度场的研究现状、理论模型、计算方法等方面对国内外相关研究进行综述。结果表明:不同运输条件下的内部温度场研究涉及到不同学科交叉,研究内容从箱内温度变化探究,发展到集装箱的机械设计和保温材料发明;研究方法从单一的流体分析,变为复杂的辐射、对流、导热耦合研究;在理论模型计算方面,从标准湍流模型扩展到可信赖湍流模型、剪切应力模型等适合不同运输环境的模型。研究可为集装箱多式联运安全防护和运输组织提供参考。 展开更多

关键词 集装箱运输 外部环境 温度场 耦合关系 流体模型

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考虑碳交易的快慢车时刻表与停站方案综合优化

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作者 贾富强 李恺强 +2 位作者 李引珍 马成正 冯子婷 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期113-121,159,共10页

为构建可持续绿色城市轨道交通运输系统,降低城市轨道交通运营阶段碳排放量,本文提出结合碳交易的城市轨道交通快慢车时刻表与停站方案优化方法。首先,刻画不同乘客类型的乘车路径选择机理,提出乘客旅行时间计算方法;其次,通过计算列车... 为构建可持续绿色城市轨道交通运输系统,降低城市轨道交通运营阶段碳排放量,本文提出结合碳交易的城市轨道交通快慢车时刻表与停站方案优化方法。首先,刻画不同乘客类型的乘车路径选择机理,提出乘客旅行时间计算方法;其次,通过计算列车的牵引、通风空调、照明、信号系统碳排量,并将快慢车停站方案的碳排放量与碳交易相结合,反馈至企业运营成本中;然后,构建最小化乘客出行成本和企业运营成本的双目标非线性优化模型,设计越行站确定和基于Gurobi分区计算的两阶段求解算法;最后,给出算例,以验证模型和算法的有效性。通过算例分析可知,不同的越行站位置会产生不同的结果,相较于站站停模式,考虑碳交易的城市轨道交通快慢车开行模式使得乘客旅行时间降低5.8%,碳排放量降低17.4%,企业运营成本缩减5.3%。研究结果表明:考虑碳交易的快慢车组织在降低乘客旅行时间、碳排放量和企业运营成本方面效果显著,随着碳达峰的临近碳价格逐步上涨,碳交易机制将有效降低企业运营成本,激励企业积极地减少碳排放,从而推动城市轨道交通的可持续发展。 展开更多

关键词 城市交通 碳交易 Gurobi 快慢车 时刻表 停站方案

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城市轨道交通大小交路乘客出行选择行为模型

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作者 胡晨皓 许得杰 +1 位作者 巩亮 杨阳阳 《交通科技与经济》 2023年第5期18-24,共7页

随着我国城市轨道交通大小交路运营组织模式的广泛应用,准确描述大小交路乘客出行选择行为,对列车开行方案的编制具有重要影响。既有研究普遍认为乘客在面临相同起讫点的多交路出行时具有选择直达列车的偏好,缺少对乘客出行选择行为的... 随着我国城市轨道交通大小交路运营组织模式的广泛应用,准确描述大小交路乘客出行选择行为,对列车开行方案的编制具有重要影响。既有研究普遍认为乘客在面临相同起讫点的多交路出行时具有选择直达列车的偏好,缺少对乘客出行选择行为的研究。以大小交路跨交路出行乘客为研究对象,通过拟定不同到达交路列车形式及满载率设定相应出行情境,由此将大小交路出行的乘客类型进行划分,并针对无直达偏好类型的乘客,分析其自身属性、路径信息、出行距离和列车满载率等因素对乘车选择的影响。结果表明:无直达偏好类型的乘客占比高,出行选择主要受出行距离及当前到站列车的满载率影响。 展开更多

关键词 城市轨道交通 乘客选择行为 SP调查 大小交路 LOGIT模型

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春运期间人员有限情况下高速铁路乘务排班计划编制研究

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作者 曾娟 田志强 +2 位作者 朱卯午 王菲 张天祥 《铁道运输与经济》 2025年第4期108-116,共9页

针对春运期间运输任务繁重导致乘务员人数不足的情况,客运段通常会考虑借调部分乘务员来分担值乘任务。为减少借调乘务员数量,提高乘务员运用效率,对排班模式进行调整,适当减少轮班模式中的休息时间,将轮班模式灵活组合直至完全覆盖排... 针对春运期间运输任务繁重导致乘务员人数不足的情况,客运段通常会考虑借调部分乘务员来分担值乘任务。为减少借调乘务员数量,提高乘务员运用效率,对排班模式进行调整,适当减少轮班模式中的休息时间,将轮班模式灵活组合直至完全覆盖排班周期。基于“生成与选择”的思想,首先,设计了搜索算法生成可行乘务排班方案集合;其次,以借调乘务员人数最少为优化目标构建集合覆盖模型,利用求解器对模型进行求解,实现可行排班方案集合的筛选;最后,运用某客运段春运期间的乘务交路计划对调整后的乘务排班模式进行验证。结果表明:依据提出的算法对乘务排班模式进行调整,不仅能够提高乘务员运用的灵活性,而且借调乘务组数量也有所减少,从原本所需的42组减少至36组,在一定程度上降低了铁路运输企业人力资源成本。 展开更多

关键词 高速铁路 人员有限 乘务排班计划 生成与选择 集合覆盖

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考虑旅客出行特征的高铁灵活车票设置方法研究

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作者 刘斌 马超凡 +1 位作者 田志强 李鑫杰 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期242-253,共12页

针对高速铁路平行车次间客流需求分布不均衡问题,为缓解标杆车次输送压力,提高客票整体收益及席位利用率,本文提出考虑旅客出行特征的灵活车票设置方法。灵活车票是一种全新的票制形式,价格较低且在出售时只确定备选车次集合,具体车次... 针对高速铁路平行车次间客流需求分布不均衡问题,为缓解标杆车次输送压力,提高客票整体收益及席位利用率,本文提出考虑旅客出行特征的灵活车票设置方法。灵活车票是一种全新的票制形式,价格较低且在出售时只确定备选车次集合,具体车次和席位延迟到发车前的某个时间兑现。将旅客出发时段偏好及灵活车票延迟兑现的时间价值两种因素融入旅客广义费用函数中,在构造需求弹性函数基础上,引入旅客选择行为模型,对各列车的客流分摊率进行估值。选取部分列车在特定OD对出售灵活车票,构建以客票收益最大化为目标的激活兑现模型,选择不同百分比阶段下非备选车次及备选车次在各OD对的票额作为决策变量,设置席位资源限制、列车服务区段限制、灵活车票激活兑现等约束,采用COPT(Cardinal Optimizer)进行求解。为验证该设置方法的可行性及有效性,选取京沪高铁部分列车进行案例分析。结果表明:百分比阶段划分法可以从供需匹配的角度量化客票销售过程,不受时空因素和旅客到达概率等因素的干扰,处理灵活车票的激活兑现问题的适配性高;灵活车票的票价折扣、同一百分比阶段灵活车票的占比系数、激活兑现百分比阶段均是影响客票最终收益的关键因素;适当增加灵活车票的激活兑现次数能够更进一步提高客票收益,在单点兑现激活条件下,收益最高提升4.84%,在双点兑现激活条件下,收益最高提升5.38%。 展开更多

关键词 交通运输经济 收益管理 高速铁路 灵活车票 席位存量控制 COPT

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基于CNN-Bi-LSTM网络的城轨短时客流预测 被引量：1

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作者 赵靳辉 刘斌 +1 位作者 田志强 武万鹏 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第6期130-137,共8页

城市轨道交通短时客流预测的精确性对城轨站点在工作日早晚高峰的客流管控以及旅客出行方案决策等具有重要意义,因此提出基于深度学习技术构建卷积神经网络(CNN)结合双向长短时记忆神经网络(Bi-LSTM)的城轨短时客流预测模型,结合Bi-LST... 城市轨道交通短时客流预测的精确性对城轨站点在工作日早晚高峰的客流管控以及旅客出行方案决策等具有重要意义,因此提出基于深度学习技术构建卷积神经网络(CNN)结合双向长短时记忆神经网络(Bi-LSTM)的城轨短时客流预测模型,结合Bi-LSTM对时序数据特征双向提取能力的同时,利用CNN实现数据局部特征提取,增强模型的泛化能力。选取上海市地铁1号线徐家汇站的工作日客流数据为基础,对CNN层的层数和卷积核长度寻优,并分别对模型进行消融实验与对比实验。实验结果表明,CNN-Bi-LSTM的预测精度最优,RMSE与MAPE分别为16.699 9以及13.52%,证明了该模型在城轨短时客流预测的有效性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 短时客流预测 深度学习 Bi-LSTM CNN

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基于可解释机器学习框架的列车乘车区段客流分布预测方法

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作者 孙国锋 景云 +2 位作者 李和壁 田志强 田小鹏 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期249-262,共14页

为解释客运产品特征对列车乘车区段客流分布预测的影响,本文提出一种基于可解释机器学习框架的高速铁路列车乘车区段客流分布预测方法。首先,提出基于梯度提升树模型的高速铁路列车乘车区段客流分布预测框架,构建不同梯度提升树模型(GBD... 为解释客运产品特征对列车乘车区段客流分布预测的影响,本文提出一种基于可解释机器学习框架的高速铁路列车乘车区段客流分布预测方法。首先,提出基于梯度提升树模型的高速铁路列车乘车区段客流分布预测框架,构建不同梯度提升树模型(GBDT、XGBoost、LightGBM及CatBoost)的高速铁路列车乘车区段客流分布预测模型;其次,计算特征贡献重要度,基于SHAP(SHapley Additive exPlanations)方法实现特征变量优化,揭示单一特征和交互特征与列车乘车区段客流分布预测的非线性关系。北京南—上海虹桥间列车客流分布预测结果表明:4种模型可精准预测客流分布结果,GBDT,XGBoost,LightGBM及CatBoost在测试集的决定系数分别为0.9664,0.9601,0.9680及0.9715;特征优化后,按贡献重要度排序依次为标杆车,票价,旅行时间,日期,星期,车次及出发时间;特征优化后,CatBoost-7模型在验证集中的决定系数为0.9458;日期和标杆车对客流分布预测呈现非线性正相关,旅行时间对客流分布预测呈现非线性负相关,低旅行时间、高票价及出发时间整点的标杆车对客流分布预测产生正向影响。本文研究结果能够为高速铁路客运产品设计提供一定参考价值。 展开更多

关键词 铁路运输 客流分布预测 可解释机器学习 列车乘车区段 非线性关系

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基于旅客多维出行需求的列车开行方案与票价联合优化方法

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作者 孙国锋 景云 +2 位作者 李和壁 朱卯午 田志强 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期224-235,共12页

为在客运服务产品设计时更好地满足旅客多样化的出行需求,定义旅客多维出行需求为“在OD需求基础上,进一步融合旅客对时间与经济性方面的个性化需求”;在高铁企业客票收入不减少的前提下,以旅客的票价成本、旅行时间成本和出发时间偏差... 为在客运服务产品设计时更好地满足旅客多样化的出行需求,定义旅客多维出行需求为“在OD需求基础上,进一步融合旅客对时间与经济性方面的个性化需求”;在高铁企业客票收入不减少的前提下,以旅客的票价成本、旅行时间成本和出发时间偏差成本构成的广义出行成本最小化为目标,构建基于旅客多维出行需求的列车开行方案与票价联合优化模型;基于自适应大邻域搜索(ALNS)算法设计求解算法,并以徐兰高铁兰州西—西安北段为背景进行案例分析。结果表明:优化后旅客的旅行时间成本略有增加,但其票价成本、出发时间偏差成本和广义出行成本分别降低18.58%,48.10%和19.17%;相比变邻域搜索(VNS)算法和模拟退火(SA)算法,设计的ALNS算法虽然收敛速度最慢,但迭代解质量最好,求解质量分别比前2种算法提升16.62%和23.87%。该方法能满足实际生产中不同规模线路的开行方案与票价联合优化工作的需要,并为客运产品优化提供决策参考。 展开更多

关键词 高速铁路 出行需求 列车开行方案 票价 自适应大邻域搜索算法

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基于需求链的中欧班列开行方案优化

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作者 周露 杨菊花 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第1期33-43,共11页

中欧班列是往来于中国与欧洲以及一带一路沿线各国的集装箱国际铁路联运班列,自开行以来,双方在“一带一路”的框架下展开了卓有成效的合作。从目前发展形势来看,货运服务将迎来更加广阔的前景,因此开行方案的编制尤为重要,开行方案编... 中欧班列是往来于中国与欧洲以及一带一路沿线各国的集装箱国际铁路联运班列,自开行以来,双方在“一带一路”的框架下展开了卓有成效的合作。从目前发展形势来看,货运服务将迎来更加广阔的前景,因此开行方案的编制尤为重要,开行方案编制通常以铁路运营方经济效益为出发点,很少考虑运营方与客户双方需求。在平衡铁路运营方和客户双方需求的基础上,提出基于需求链的中欧班列开行方案优化方法。开行方案编制分为两阶段实现,首先基于K短路原则生成备选集,得到初始中欧班列开行方案解集合,可有效提高模型求解效率;其次基于“一弧多服务多货流”网络来构建双层规划模型,并设计在粒子群算法中嵌入拉格朗日松弛算法进行求解,可有效简化复杂的原有模型。上层模型从铁路运营方角度出发,考虑货物运输时间、碳排放、能力限制等约束,以实现运输效益最大化;下层模型根据实际客户需求,拓展为允许货流拆分的物流服务选择模型。通过上下层模型交互体现供需双方的博弈行为,使需求链管理思想在中欧班列开行方案中得以运用。算例表明,货流允许拆分情况下,铁路运营方利润增加41.67%,充分证实了本模型的优越性。 展开更多

关键词 需求链管理 备选集 双层规划模型 开行方案优化 中欧班列

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通用集装箱隔热措施温度场仿真及特征分析

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作者 杨楠 尹芊蔚 《铁道货运》 2024年第7期53-62,共10页

为了研究气候多变的西北地区环境下,环境-集装箱-货物间的温度场耦合关系,基于k-ε紊流模型,以20ft铁路通用集装箱为研究对象,建立其在高原环境下的对流-辐射耦合模型,运用流体仿真求解温度场分布特征。研究了在西北地区环境下轻质铝和... 为了研究气候多变的西北地区环境下,环境-集装箱-货物间的温度场耦合关系,基于k-ε紊流模型,以20ft铁路通用集装箱为研究对象,建立其在高原环境下的对流-辐射耦合模型,运用流体仿真求解温度场分布特征。研究了在西北地区环境下轻质铝和聚丙烯塑料2种货物装载至通用集装箱内部温度场分布情况;其中聚丙烯塑料集装箱内部的温度变化较不均匀且高低温差略大,以聚丙烯塑料货物集装箱内部温度场分布特征情况为例,设计2种隔热方案。根据仿真结果,采用聚氨酯泡沫喷涂集装箱顶部和侧壁一定面积可以有效控温,从而为相似热物性的货物提供运输方案建议。 展开更多

关键词 通用集装箱 高原环境 对流-辐射耦合 仿真模拟 温度场

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