运输网络最大流的Petri网图仿真算法

现代化的综合交通体系和智能交通系统要求必须首先解决运输需求分析和运输网络分析的技术问题。Petri网理论可以被引进到运输网络理论中 ,用来解决最基本也是应用最广泛的最大流问题。首先介绍了 Petri网与有向网络的 Petri网模型 ;然后 ,给出有向网络最大流的求最短路法 ;在此基础上 ,采用 Petri网论法和计算机图形仿真法相结合的方法 ,求解运输网络最大流。即用Petri网图仿真器把无向运输网络转化为有向运输网络 ,然后求有向运输网络 G的对偶网络 DG,再用 Petri网图仿真器将对偶网络 DG转换成 Petri图模型 ,并自动求得 DG最短路 (原网络 G的最小割容量 ) ,即运输网络最大流。该方法比现有方法更方便 ,速度更快 ,而且形象、直观 ,是更实用的方法和手段     

灰色关联聚类的最大支撑树方法

研究基于灰色关联度的灰色聚类方法,定义了赋权图的连通强度、λ-割图、连通闭包3个概念,得到了最大支撑树和λ-割图、连通闭包的性质,提出了最大支撑树灰色关联聚类法,并通过实例进行了验证.     

信号交叉口不对称交通流的优化控制方法

为了改善不对称交通流导致信号交叉口进口道交通负荷分布不均、通行效率低下的问题,对交叉口对向交通流的分布形式及其适用的相位方案进行了分析,建立了信号周期动态相位方案的生成规则,并以综合交通效益最大为目标建立了交叉口不对称交通流的动态相位信号控制参数优化模型,并给出了其求解算法.分析了不对称系数大小及其阈值变化、不对称信号周期比例对优化方法的影响,并以哈尔滨市红旗大街-淮河路交叉口为例,VISSIM仿真结果显示,采用动态相位优化方法后,该交叉口的车均延误、平均排队长度和停车率等评价指标下降了27.8%以上,验证了动态相位优化方法的有效性.该方法能减少直行车流的停车等待时间、避免交叉口部分进口方向时空资源的空耗,有利于信号交叉口通行效益的提升.     

不确定系统的鲁棒D控制

针对一类范数有界参数不确定线性连续系统,研究了使得闭环系统的所有极点均配置在给定部分扇形区域中的状态反馈控制器设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI)处理方法,给出了不确定线性系统存在鲁棒D控制的充分条件,并利用使两个LMIs同时成立的可行解给出了状态反馈控制器的设计算法和设计步骤.最后,通过一算例验证了结果的正确性和有效性.     

分支定价割平面法求解带时间窗和人力分配的车辆路径问题

本文研究了带时间窗和人力分配的车辆路径问题,并提出用分支定价割平面法来求其最优解.分支定价割平面法首先根据Dantzig-Wolfe分解技术将问题的数学模型分解为基于路径的主问题模型和求最短路径的子问题模型,然后利用列生成和标签算法在主问题和子问题之间进行迭代,并使用割平面法调整可行区域来求得主问题的最优松弛解,最后采用基于车辆数目和弧的分支策略获取原问题的整数解.算法中加入了两种加速策略:双向标签算法和递减搜索空间法.通过对多组算例进行测试,验证了模型和算法的准确性,并分析了患者数目和车辆数目对结果的影响,也说明了割平面法具有提高算法效率的作用.最后,对大规模算例进行测试的结果也为实际应用提供了理论依据.     

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

四心圆弧拟合椭圆的解析算法及其最优解

针对四心圆弧拟合椭圆没有准确的误差算法导至拟合椭圆的精度较模糊这一问题,根据图形分析确定了四心圆弧拟合椭圆的定解区间,导出了拟合椭圆的四心圆弧法向误差解析式,并根据法向误差确定了四心圆弧拟合椭圆的最小误差带,从而确定了四心圆弧拟合椭圆的最高精度,使四心圆弧是否可以拟合给定形状公差的椭圆有了准确的判断依据.     

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在路网规划中,路网关键断面的确定对于解决路网中的交通瓶颈问题有很大的帮助。路网关键断面问题可以转变为寻找路网最大流最小割的问题。本文首先对现有求解网络最大流的各种算法进行了分析和比较。然后,基于图论中的辅助图理论和求解最大流中的Dijkstra算法,得到了一种求解无向路网中最小割集较为简便的算法,即通过构造辅助路网,利用求辅助路网最短路的方法得到最小割集,即原始路网的最大流。在此基础之上,利用VC++计算机语言程序实现了该算法。最后通过对天津市公路网的分析,进一步对本算法进行了说明。通过比较可知,这种方法是一种确定网络关键断面较为简便的算法,并且会对交通规划与管理提供重要的理论依据和数据支持。     

IntServ网络资源优化分配方法

为了提高网络接纳控制中的资源预留效率,基于网络演算理论,研究了IETF（因特网工程任务组）推荐的IntServ QoS协商和资源预留的实现方法及其存在的问题．基于给定到达曲线、最大延迟和缓冲区大小约束条件,提出了2种新的网络资源优化分配方法,导出了不同情况下需要预留的速率和缓冲区长度的计算公式,研究结果表明,所提出的资源优化分配方法通过引入分段线性的服务曲线,可以有效节约资源,提高网络利用率。     

有偏好的多属性灰色关联路径选择模型

路径选择模型是动态交通诱导的核心问题.针对出行者不同偏好及路径属性不 完全确定条件下,提出了一种路径属性为区间值的有偏好路径选择模型.建立了以交通拥 挤程度、行程时间、行程距离和行程时间可靠性为属性的路径选择指标体系,给定路径属 性的区间值及出行者偏好值,计算每条路径客观信息与主观偏好的灰色关联系数.为了减 少主观偏好与客观信息的偏差,构建了单目标最优化模型,得到路径属性的权重值,进而 求得各路径主观偏好与客观信息的关联度,并根据关联度大小进行排序.最后以福州三坊 七巷交通网络为例,给出路径选择实例.结果表明该方法简单有效.     

道路土方量三维计算方法

针对目前广泛使用的道路土方量计算方法不够准确的缺点，以数字地面模型的重构为技术核心，给出了土方量的三维计算方法。结合工程实例，将三维计算方法的结果和传统方法的结果进行比较，结果表明该方法计算准确、可行。     

圆形隧道抗震计算的近似方法

本文提出了圆形水底隧道抗震设计的近似计算方法。其基本思想是衬砌与土体的变形与它们之间的相对刚度有关。通过计算土体的位移,再采用传递系数,来计算衬砌的变形,最后求出衬砌的内力。而传递系数是Peck提出的柔度比或类似压缩比的函数。文中还简介了St.John的计算方法。并对SFBART的设计实例,按建议的方法进行计算,还将计算结果与St.John和SFBART的结果做了比较。     

桁架桥空间自振特性分析

本文用杆系结构动力有限元法分析了我国定型设计中具有斜桥门架的三座铁路简支桁架桥的空间自振特性,并在分析计算结果的基础上就自振频率的近似计算及用有限元法分析时计算模型的选取等问题作了讨论。     

含分数阶导数微分方程的数值求解

基于精细积分方法,结合差分格式,提出了含有分数阶导数微分方程的数值求解方法,并对含有分数导数的一阶和二阶微分方程进行求解.所论方法首先引入差分格式,将含有分数阶导数的一阶和二阶微分方程变为一阶的常微分方程,然后再用精细积分方法逐步积分进行求解.文中不仅给出了详细的理论推导,而且还给出了相关的数值算例.数值算例对不同的分数阶微分方程进行了讨论,探讨了不同的分数阶和时间步长对计算结果的影响,并将计算结果与文献中相关算法的计算结果进行了比较.数值结果表明了所提的求解策略在求解分数阶导数模型时的可行性,以及较高的计算精度和较好的稳定性.     

基于弹性补偿有限元法的拱桥极限分析

基于塑性极限荷载理论,提出了一种拱桥极限分析的新方法--基于弹性补偿有限元法的拱桥极限承载力分析方法,综合考虑拉压、剪力、弯矩和扭矩等内力作用,根据近似广义屈服准则,通过连续修改单元的弹性模量而引起应力重新分布, 以模拟拱桥结构体系的塑性失效行为.同时,编制了拱桥极限承载力计算程序,计算结果与模型拱桥的试验结果相比较,验证了方法所具有的较高的计算精度和计算效率.并且讨论了拱桥材料特性、截面几何尺寸和矢跨比等参数对拱桥极限承载力的影响.     

受路面激励引起车桥响应频谱的研究

用频谱分析的方法研究了车桥系统由路面不平顺引起的动力响应．为定性地分析车桥系统提供了一个新的方法．文中视车桥为两个子系统。用迭代法解出了它们的频谱响应，避免了以往所使用的数值积分分析法,本文从分析车桥系统传递函数的频谱入手，研究了车桥系统的基频与车速的关系，并且分析了车桥的质量比、固有频率比、车速及阻尼对系统动力稳定性的影响，从而导出较为有利的行车速度．     

基于遗传动态模糊聚类的道路交通状态判定方法

针对当前城市道路交通状态判定时采用的模糊c均值聚类(FCM)和c均值聚类等方法的有效性较差的状况,提出了一种基于遗传算法的动态模糊聚类方法,通过计算交通流参数之间的模糊相似性,不失真地反映它们之间的内在关联,同时将交通流参数之间的模糊相似性映射到样本之间的欧氏距离,即将高维样本映射到二维平面,利用遗传算法不断优化两者之间的映射,使交通流参数之间的欧氏距离逐步趋近于其模糊相似性,实现动态模糊聚类,仿真实验结果证明了该方法的可行性和有效性.     

敞开式系杆拱桥面外稳定实用计算方法

本文提出了敞开式系杆拱桥面外弹性稳定的实用计算方法,假定失稳的近似函数,运用初应力法,求得了敞开式系杆拱桥面外失稳的近似解析解。计算结果表明,该方法与有限元十分符合,使用方便。     

New Method for American Options Pricing

Introduction Americanoptionpricinghaspresentedseveral challengestothefinancialengineeringcommunity.EveninthesimpleBlack Scholesframework[1],a closed formexpressionforthepriceofanAmericanput optionisnotavailableandsomustbecomputednumer ically.However,theco…     

Short-Time Traffic Flow Prediction Based on Chaos Time Series Theory

Traffic flow prediction has become a kernel study in intelligent transportation system. A prediction model of short-time traffic flow is presented based on chaotic time series analysis method. After the phase space reconstruction using traffic flow data, a two-step optimized selection method is proposed, which considers Euclidean distance and equal coefficient between neighboring point and predicted point. Then the prediction model is educed with the local polynomial method to approximate the neighboring points. The model proposed in this paper is applied to predict the real traffic flow in Dongjiang road, Dongguan city in Guangdong province, China. Comparing the predicted traffic flow value with the flow measured in reality, the results show that the maximal relative error is 0.445%, whereas, the minimal one is 0.038%. Moreover, the single-step forward prediction only requires 38.52 seconds. As a result, it is proved that the method can significantly improve the prediction accuracy and meet the requirement of the real-time prediction.