一种基于路段惩罚法的合理路径集生成算法

为了给路径选择模型提供合理的路径集输入,使路径集能够包含更多驾驶员实际选择的路径,提出了一种基于路段惩罚法的路径集生成算法.根据发生拥堵的频率定义路段的拥堵指数,然后根据拥堵指数确定新算法的惩罚规则:在上一次计算的最优路径中需要增加阻抗的路段,是拥堵指数较大路段,而不是原始算法提出的所有路段.通过定义合理的指标评价路径集生成算法的有效性,根据实测的驾驶员出行路径数据评价改进的路段惩罚算法、原始的路段惩罚法以及应用较广泛的随机分类组合法.结果表明,在几种算法中本文提出算法生成的路径与实测路径完全一致的比例最大.     

可直接计算转向流量的改进型DIAL交通分配算法

为了在交通分配中直接计算转向流量而不是通过事后推算获取,利用转向—路段拓扑关系及其衍生路段上流量守恒的规律,对Logit交通分配中最常用的DIAL算法进行改进。改进后的DIAL算法既继承了原算法的基本结构和全部优点,又可在得到路段流量的同时直接计算转向流量,且能避免传统的FURNESS、FRATOR等事后推算模型在进行路段流量至转向流量迭代推算时的过大计算量及其他缺点。最后通过一个经典算例验证了该算法的有效性。     

求解Logit随机网络配流问题的改进Dial算法

分析了用Dial算法求解城市交通网络随机配流问题产生错误的根本原因,并根据路径费用信息重新定义有效路径;在此基础上,提出了利用路段费用信息判定有效路径的必要条件,并结合网络拓扑排序方法,提出了改进的Dial算法;最后,采用北京市轨道交通网络的基础数据,对2种算法进行了比较.结果表明:改进的Dial算法不仅保留了原算法的优越性,而且避免了结果出现异常,其计算效果明显优于原算法.     

基于GIS的城市交通网络数据模型研究

针对城市交通需求预测中交通网络数据建模的特点和难度,提出了一个基于GIS的交通网络数据模型,并设计了模型的具体内容包括数据库表结构、交通网络拓扑结构表示法等。数据库表按节点、路段、转向、OD对以及交通区这5种网络基本要素分类设计。城市交通网络拓扑结构包括节点-路段和路段-转向两部分,前者采用邻接表来表示,后者则采用邻接表的拓展形式-路段邻接表。该模型集拓扑数据、空间数据和属性数据于一体,充分发挥了GIS和数据库技术的优点,并可表示出完整的节点-路段-转向拓扑关系,为计算机辅助城市交通需求预测奠定有效、详细的数据基础。     

基于网络对偶均衡的交通流分配模型

利用交通网络中交通流量与阻抗的对偶均衡关系,提出一个基于节点-路段的交通流分配变分不等式模型。分析网络中流量与阻抗间的对偶关系,将交通流量与出行阻抗看作一对对偶均衡变量。利用这种对偶均衡关系,通过不断调整网络中局部组成元素的平衡关系式,最终得到网络均衡状态。对上述网络流与网络阻抗的制约平衡特征加以抽象,不仅得到一个新的交通流分配模型,而且得到一个模拟出行者行为的启发式模型求解算法。新的模型算法有两个突出优点,一是进行流量分配过程中可避免反复求解联接起讫点对的最短路径,二是可以根据流量分配结果方便的求出任意起讫点间的有效路径集,并明确路径流量。     

长江流域汽车整车运输路径选择研究

为了避免汽车运输企业在运输方式和运输路径选择方面的盲目性和随机性,以载有汽车整车的滚装车公路运输及滚装船运输费用、时间及碳排放量为目标构建了多目标0-1规划模型。通过对公水联运网络进行转换,将公水联运网络的中转节点拆分成多个虚拟节点来构成公水联运虚拟网络图。由于公水联运过程中运输时间与转运时间具有不确定性,引入模糊数的概念来表示不确定的时间,且考虑了各个路段的拥挤度,提高了出行可靠性;在碳排放量模型构建中,根据不同燃料的吨公里消耗量、单位热值的含碳量及不同运输设备的碳氧化率建立了碳排放因子计算模型。运用Matlab程序设计改进的遗传算法求解出问题的非劣解集,通过对比蚁群算法、常规遗传算法与文中改进遗传算法的求解结果,得出文章算法的设计在求解效果上有一定的优势性,为长江沿线汽车整车运输方式及路径的选择提供一定的借鉴作用。     

基于路网可达性的城市交通离散网络设计模型及算法

根据城市交通路网分区理论,把分成的子区看成一个节点,考虑所有节点的可达性,以此度量整个路网的可达性,设计了基于路网可达性最大为目标的城市交通离散网络设计模型。采用粒子群算法,并给出一个简单的算例,算例表明,合理的添加路段,能使城市路网可达性达到最大。     

基于节点承载力的高密度路网诱导路径选择方法

针对高密度路网诱导路径选择问题,基于图论对路网进行结构化选取,构建高密度路网模型。从节点评估的角度出发,提出综合考虑结构属性和交通运行状态属性的节点承载力指标。采用均质性、连通性2个指标评价路网节点结构属性,采用流量裕度、通行效率2个指标评价路网节点交通运行状态属性,提出一种基于TOPSIS算法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,优劣解距离法)的综合评价方法,实现对节点承载力的综合量化。基于节点承载力,构造路段承载力指标,采用重力模型和交通分配的方法将节点间的承载力分配到节点相连构成的路段上,并用路段实际交通条件修正即得到路段承载力。基于节点承载力和路段承载力,提出高密度路网诱导路径的确定方法。为证明本研究提出的高密度路网诱导路径选择方法的有效性,构建一高密度路网结构模型,同时采用本算法和传统Dijkstra算法规划诱导路径。结果表明:Dijkstra算法规划的路径虽为数学意义上的最优路径,但该路径途经低级节点,且需频繁切换道路进行交通转换,不符合驾驶员行车期望;本研究提出的基于节点承载力的高密度路网诱导路径选择方法得出的路径虽比Dijkstra算法稍长,但路径均由高等级节点和道路组成,这样的规划结果更符合实际交通诱导系统需求,更能体现驾驶人员选路偏好。     

基于路口通行权的大站快线公交路径算法

在无法设置公交优先信号的交叉口如何提高公交车辆的通行效率,是研究公交运行路径算法的主要目标.以一般信号交叉口的通行权为基础条件,以大站快线公交运行路径为研究对象,提出一种合理的公交运行路径选择算法:通过有效路段判别方法构建公交运行网络,路径搜索生成有效路径集合;引用和优化道路通行能力手册计算方法,对不同有效路径方案的路段阻抗和交叉口延误进行计算,分析不同路径方案的总延误值,确定公交运行路径推荐方案.研究表明:该算法具有一定的适用性和可操作性,有助于提高大站快线公交站点间运行效率,可尝试用于复杂多路径路网的公交运行路径导航.     

采用网络概率流改进节点法实施高速公路二义性路径通行费分配

将高速公路二义性路径环网视作一个封闭回路,以节点法或网孔法求得各支路电流作为网络通行概率流。以确定的概率差为截断壁垒,调整网络拓扑结构。用二次计算各支路的网络概率流,确定通行费分配的方案。     

考虑禁行路线路网的最优路径求解

为了解决含有禁行路线路网中的最优路径求解问题．研究了含有装行路线路网的特点．建立了数学模型。通过路网转化法把含有禁行路线的路网转化为不含禁行路线的路网．降低了最优路径求解的难度。采用邻接结点关系矩阵和邻接结点权矩阵表达路网中结点和路段的拓扑关系，减少了路网的存储空间。用动态邻接结点关系矩阵和邻接结点权矩阵对经典的Dijkstra算法进行了改进，节省了计算机存储空间、提高了计算效率．并给出了基本算法。将所研究的路网转化方法和改进的Dijkstra算法应用于所研发的车辆诱导系统软件，并进行了实际测试。测试结果表明．府用该方法能够在含有禁行路线的路网中求解最优路径．且运算效率较高。     

基于有向图拓扑排序的车身装配顺序规划

拓扑排序算法是有向图的应用领域中的一种重要算法,阐述了AOV图的定义及拓扑排序算法思想,在此原理的基础上,研究了基于推理的将有向图拓扑排序技术应用到产品装配顺序规划中的方法,并给出了该方法在车身虚拟装配中的应用实例。     

受限路网中汽车行驶最优路径算法及优化实现

实际交通网络不仅包含路网的拓扑关系，还存在大量交通禁行限制。考虑了交通连通性约束所建立的受限路网模型能够更精确地反映实际交通网络。文中提出一种能够在受限路网中寻路的最优路径算法，并具体讨论了算法的优化实现。应用表明该算法可靠高效，可用于实际受限交通网络最优路径规划。     

Topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles based on real routes–Part I: Hybrid hydraulic powertrain

In this two-part paper, a topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles (RCVs) based on the simulation of different architectures (internal combustion engine, hybrid electric, and hybrid hydraulic) on real routes is proposed. In this first part, a characterization of a standard route is performed, analyzing the average power consumption and the most frequent working points of an internal combustion engine (ICE) in real routes. This information is used to define alternative powertrain architectures. A hybrid hydraulic powertrain architecture is proposed and modelled. The proposed powertrain model is executed using two different control algorithms, with and without predictive strategies, with data obtained from real routes. A calculation engine (an algorithm which runs the vehicle models on real routes), is presented and used for simulations. This calculation engine has been specifically designed to analyze if the different alternative powertrain delivers the same performance of the original ICE. Finally, the overall performance of the different architectures and control strategies are summarized into a fuel and energy consumption table, which will be used in the second part of this paper to compare with the different architectures based on hybrid electric powertrain. The overall performance of the different architectures indicates that the use of a hybrid hydraulic powertrain with simple control laws can reduce the fuel consumption up to a 14 %.     

恶劣天气下多航空器改航路径的仿真优化算法

针对恶劣天气下区域管制区内，多航空器改航路径规划中缺乏降低管制员工作总负荷的考虑。以贵阳区域管制区为例，研究了恶劣天气下多航空器改航路径的仿真优化算法。采用灰色模型预测飞行受限区的动态影响范围；利用几何算法预先规划可供选择的改航路径；改进离散粒子群优化算法的运算规则；以整个区域管制区内改航总路径最短和管制员工作总负荷最低为目标，结合预测的飞行受限区、预先规划的改航路径、改进离散粒子群优化算法和全空域与机场模型实现恶劣天气下多航空器改航路径的仿真优化算法。结果表明，该仿真优化算法经过多次迭代，获得了改航优化方案；与采用传统粒子群算法的仿真优化算法相比，管制员工作总负荷下降了7.52%，改航总路径距离减少了4.48%；与采用多目标粒子群算法和非支配排序遗传算法-II的改航路径算法相比，其改航路径距离略长，但考虑了管制员工作负荷的影响。该仿真优化算法能在减少改航路径距离的同时有效降低管制员工作负荷，对实际改航规划具有借鉴意义。      

多路径分配模型中合理路径的研究

Logit是一种重要的随机网络配流模型,常用于市域、省域的交通分配预测.但该模型的Stoch算法在确定"合理路径"的关键步骤时存在漏洞,明显存在交通分配结果不合理问题.文中通过比较以往各种合理路径的算法,提出了一种既合理,又经济的算法.解决了Stoch算法中对合理路径定义不合理的问题,使得分配结果更合理,通过建立相关路网的实例检验,取得较好的效果.     

城市公共交通系统中低碳出行合理路径算法

应对公共自行车发展的趋势,针对城市多模式组合网络路径算法研究中对路径合理性和用户偏好关注的不足,提出一种新的出行路径寻优算法。根据居民出行的一般规律分析了一般路径的构成特征,并充分考虑了居民出行策略的个性化。根据＂低碳出行＂路径选择问题的描述,引入＂多元标号＂的概念,提出了基于经典Dijkstra算法改进的分层标号算法。给出了算法的详细求解步骤,而且通过算例对新算法的适应性和有效性进行了验证。     

常规干线公交网络空间方向分布及结构特性分析方法

空间结构合理的常规干线公交网络可以帮助城市提升公共交通服务效率，缓解道路交通压力。为深入分析城市常规干线公交网络空间结构特性，使用公交网络GIS信息嵌入拓扑结构模型的方式开展研究。借鉴道路网空间信息测度方法，基于香农熵理论提出公交线路方向熵和公交网络方向熵分析方法。根据提取的公交网络拓扑结构中相邻站点间线路段的空间方向信息，使用方向熵测度得到公交线路及网络空间方向分布情况。在现有的规范及研究中，选取并拓展能够体现公交线网空间结构特性的指标，与方向熵组成常规干线公交线网空间结构分析指标体系，从线路和网络2个层面出发探究常规干线公交网络空间方向分布并分析其结构特性。以哈尔滨市63条常规干线公交组成的网络为例进行分析。网络空间方向分布结果表明:公交网络方向熵为2.84，大于网络内任意单条线路方向熵。验证得到公交线路方向熵的测度结果与线路的实际情况相符，方向熵可以有效量化公交线网拓扑结构的空间方向分布；在指标间的相关性方面，公交线路方向熵与公交线路长度的相关性最高，公交线路站点对重复系数与公交刷卡数的相关性次之。网络结构特性分析结果表明:哈尔滨市63条常规公交干线组成网络的平均集聚系数为0.467，网络中节点度分布的数据拟合度为0.978，表明该网络是1种具有择优发展倾向的网络，网络结构较稳定。基于香农熵的分析方法，为描述公交网络空间方向分布情况提供了新的思路；对网络结构特性的分析，为常规干线公交线网规划提供理论参考。