合流制排水系统溢流调蓄技术研究及应用实例分析

排水系统雨天溢流对受纳水体的污染已日益受到关注。合流制排水系统溢流调蓄技术是控制面源污染、削减污染负荷的一项关键技术。建设调蓄池以减少排江污染负荷是重要的工程措施之一。该文介绍了调蓄池的原理和作用,并结合上海的实际情况,分析阐述了调蓄池的计算方法,为合流制排水系统面源污染控制提供技术支持,并可总结推广应用于上海及其他城市合流制排水系统污染物控制工程。     

老城区排水系统溢流调蓄池容积计算方法

老城区排水系统现状和近期以合流制为主,部分城区远期雨污分流后以分流制为主.为了控制合流制排水系统溢流污染,调蓄池是一项重要的工程措施.以武汉老城区CB小流域为例,对武汉城区的降雨资料进行分析,得出武汉城区降雨量与降雨强度的关系,推导出CB小流域合流制排水系统的截流倍数与溢流外排量之间的关系,并参考远期控制径流污染所需的调蓄池有效容积,进而得到CB小流域合流制排水系统溢流调蓄池的推荐有效容积.     

合流制排水系统调蓄池的研究进展

调蓄池能提高合流制排水系统的截流倍数,最大限度地削减河流入湖污染负荷。该文在分析调蓄池的工作原理及不同调蓄类型组合技术基础之上,讨论调蓄池的功能应用、调蓄池的设计及优化,主要包括调蓄池容积设计、调蓄池冲洗方式的设计及调蓄池优化设计研究进展,突出了调蓄池在控制合流制排水系统溢流污染的重要性。     

合流制排水系统管网改造探讨

该文依托上海某一合流制排水系统达标改造工程为背景,深入研究了该工程的特点、建设要求和现场情况。在收集分析相关数据的基础上,对改造过程中遇到的实际情况和解决措施通过进行总结,并就合流制排水系统的初期雨水污染提出解决方案,对调蓄池的运行方式提出适合的建议和措施。     

白龙港污水处理厂合流污水分流设施改造

对合流制污水进行一级以上处理再排江是减少污染物排放的有效方法。但合流制排水系统污水水量变化幅度大,对于合流制污水处理厂,如何从时刻变化的合流污水中分离出稳定的水量进入后续的分级处理系统是个难题,也是减少对生化处理工艺冲击,确保达标排放的关键。该文结合白龙港污水处理厂的配水渠改造提供合流制水量稳定分流的实例,可供参考。     

浅谈调蓄池在大定海低标排水系统改造工程中的应用

上海中心城区的合流制强排系统雨天放江,已成为上海城区水体污染的主要原因之一,设置调蓄池可以减少排入黄浦江的污染物总量,减轻对黄浦江的污染。该文介绍了调蓄池在大定海低标排水系统改造工程中的作用、设置形式、调蓄容积计算、运行模式和防沉砂设计。     

城市合流制排水系统调蓄设施计算方法研究

该文借鉴国外雨水调蓄池的设计方法,以上海为例,分析上海市的降雨特征,并提出上海市合流制排水系统调蓄设施的池容计算的经验公式法和基于水力模型的调蓄容量计算方法。     

交叉口定周期信号控制多目标优化方法

为了克服以往采用加权组合方法将多目标优化模型转为单目标优化模型进行求解的弊端,以非饱和交叉口为研究对象建立了定周期信号控制参数的多目标优化模型,并以非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA II)为基础建立了直接求解单个交叉口交通信号多目标控制模型的相容优化方法。最后通过实例分析了延误、停车率、排队长度等常用交通信号控制目标的有效性和对控制参数的敏感性。研究结果表明:与单目标优化方法相比,多目标相容优化方法更能减少车辆在交叉口上的停车延误和排队长度;与加权组合方法相比,多目标相容优化方法能获得更优的综合交通效益。     

考虑动态车速的双周期干线信号协调控制多目标优化

干线协调控制通常以干线方向通行效率最大为目标，导致一些小型交叉口次路方向延误较大。针对该问题，基于车路协同环境，研究了车速引导下的双周期干线多目标优化方法。针对上游交叉口饱和交通流与非饱和交通流2种情况，提出了考虑排队消散和相位差的动态车速引导模型。以干线延误、通行能力、停车次数，双周期交叉口次路方向延误为优化目标，构建了车速引导下的双周期干线多目标优化模型，采用遗传算法对模型进行求解。基于COM接口，采用Python和Vissim搭建车路协同仿真环境，以北京市两广路的3个路口为例进行仿真验证。对比了本文模型与原配时方案、无车速引导下双周期干线多目标优化模型的效果，结果表明，本文模型相比于原配时方案和无车速引导下多目标优化模型，干线平均延误分别减少19.6%，8.3%，通行能力分别提升5.6%，8.4%，平均停车次数分别减少11.2%，24.2%，双周期交叉口次路方向平均延误分别减少33.9%，5.8%，表明本文模型将速度引导与多目标优化相结合，提高了双周期干线的通行效率，降低了双周期交叉口次路方向的延误，达到了干线和双周期交叉口共同优化的目的。      

信号交叉口多目标动态决策模型及其优化方法

以减少机动车在交叉口的延误时间和尾气排放为目标,针对目前交通信号控制模型中普遍采用单一目标进行求解的问题,以非饱和交叉口为研究对象建立了信号交叉口多目标动态决策模型(MODD模型),对信号周期时长、绿信比和相序3个信号配时参数同时进行优化,提出交叉口多目标评价满意度函数,制定交叉口信号控制决策准则并应用混合遗传算法求解最优决策变量.算例的求解结果显示,混合遗传算法能够均匀地逼近Pareto最优前端,多目标优化方法更能减少车辆在交叉口上的停车延误和停车次数,对单交叉口信号配时有理论指导和应用价值.     

出口道左转交叉口信号控制鲁棒优化方法

为了提高出口道左转交叉口在现实交通需求和供给波动环境中的适应性，权衡运行效率与稳定性，对其鲁棒优化方法进行研究。在对出口道左转交叉口运行特点和饱和流率进行分析的基础上，提出从交通需求分布、基本饱和流率分布和实际运行车速分布3个方面考虑交通的波动性，以适应出口道左转交叉口交通供给波动与控制方案相关联的特征。在此基础上，分别以平均值-标准差最小、条件风险值最小和最大值最小化为目标，建立3种信号控制鲁棒优化方法，并基于遗传算法建立求解算法。通过算例分析，对鲁棒优化算法的准确性、平均值-标准差模型的参数取值和3种鲁棒优化方法优化效益进行分析。研究结果表明：所建立的鲁棒优化方法可实现交通需求和供给波动下出口道左转交叉口信号控制与设计车速的优化设计，相较于传统控制方案其在保证效率的前提下提高了控制方案运行的稳定性；平均值-标准差模型和条件风险值模型对于各项指标均表现较好，可在保障平均延误维持较优值的基础上（案例中车均延误增加小于3%）显著改善运行效果的稳定性（案例中延误标准差减少约40%）；最小-最大模型对延误最大值的优化效果最佳，但其对于控制方案的整体效率会造成较大的负面影响（案例中车均延误增加了8.19%）。     

节点递归算法优化合流管网

根据合流制管网系统的图论和矩阵算法 ,提出节点递归优化算法 ,以节点为研究对象 ,优化合流制管网系统。本算法能解决管网在交汇点处上下游管段衔接计算问题、溢流井设置问题 ,克服控制点不易确定的困难 ,达到了费用最低的优化目标 ;并可直接以节点标高为约束条件 ,充分考虑利用原有管道或解决地下管线交叉问题。并通过实例进行了验证     

基于扩张状态观测器的智能汽车弯道轨迹跟踪控制

为了提高智能车辆在复杂弯曲道路下进行跟踪控制的精度和稳定性,提出了一种基于扩张状态观测器的模型预测多目标优化控制方法.引入扩张状态观测器实时估计车辆跟踪过程中的总干扰,并对观测器稳定性进行证明;结合模型预测控制实现预测时域内多目标优化效果,利用估计的干扰值对控制量进行前馈补偿,得到车辆在动态干扰下的最优控制量.结果表明...     

基于DEA系统动力学模型的站场改造施工控制方案评价研究

为保证工程工期要求而盲目采取不合理的施工控制方案，往往容易造成施工过程中投资的浪费，降低了控制效率。为提高控制效率，首先基于系统动力学构建了工程多目标控制仿真模型，并选取仿真模型中三种控制措施的累积量为输入指标，工期和费用为输出指标，建立了施工控制仿真DEA多目标综合评价模型，结合站改实例，对控制方案进行了综合评价与优选。     

轿车悬架控制臂参数化建模及轻量化多目标优化设计

提取了汽车在加速、制动、稳态回转和最高车速行驶4种工况下前悬架控制臂的载荷,建立了控制臂的拓扑优化分析模型。以控制臂质量最轻、最大变形最小为目标函数,以控制臂的1阶弹性模态频率不低于轻量化前的频率及控制臂最大米塞斯应力小于材料的许用应力为约束条件,以控制臂参数化模型的11个参数为设计变量,建立了控制臂轻量化多目标优化设计数学模型。用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对控制臂进行轻量化多目标优化设计结果表明,在保持控制臂低阶固有振动特性、强度和刚度基本不变的条件下,轻量化后控制臂质量从2.62kg减少到2.21kg,减重15.6%,轻量化效果明显。     

可变容积附加气室空气悬架的参数优化与控制

基于热力学与车辆动力学理论,建立了带可调容积附加气室空气悬架的数学模型;以提高车辆行驶平顺性、轮胎接地性和操纵稳定性为目标,附加气室容积与减振器阻尼系数为设计变量,建立附加气室空气悬架的多目标优化模型;接着采用线性加权和法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题;最后整合车辆典型工况下的优化结果,以载荷、车速及路面等级为控制输入量,采用决策控制实现可调容积附加气室空气悬架的半主动控制。结果表明,基于参数优化结果的决策控制能有效提高悬架的综合性能,降低车身加速度和悬架动行程,但轮胎动载荷略有增加。     

强度拟合法分析计算合流制排水管道截流倍数

分析影响截流倍数的影响因素,探讨合理的截流倍数计算方法。通过某老城镇合流制排水系统截流改造算例分析,综合考虑合流水量、截流规模、排放污染物总量、水体排放要求及水体自净能力等,采用旱季暴雨强度拟合法分析确定截流倍数,以达到节省工程投资和保护环境的目的。     

基于车道的单点交叉口公交被动优先控制模型

为解决公交优先控制策略优化中信号控制与车道功能划分的相互影响问题,从车道功能-信号控制组合优化的角度,基于通用的双环结构,提出以交叉口公交车延误和交叉口社会车流延误为目标的基于车道的单点交叉口公交被动优先控制多目标优化模型。给出了包括车道数、信号配时参数等一组约束条件以确保信号控制及车道功能划分解的可行性和交叉口的安全。运用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对多目标优化模型进行了求解,并对一个实际交叉口进行了算例分析。结果表明:NSGA-Ⅱ具有较好的收敛性,且能够均匀地逼近模型的Pareto最优前沿的各部分;与传统的Webster方法相比,该公交被动优先控制模型在降低公交车流车均延误和社会车流车均延误综合性能指标上表现较好,并能够给出多目标条件下车道功能划分和信号配时的Pareto解集。     

基于多目标遗传算法的复合式盾构刀盘刀具布置优化

为了提高复合式盾构刀盘掘进的稳定性,刀盘上滚刀的优化布置成为设计的核心问题。通过分析滚刀的受力,确定以滚刀极径与极角作为设计变量、滚刀布置原则作为约束的数学优化模型;采用多目标Pareto解的非劣性分层遗传算法将多个目标函数同时优化,根据目标函数最优原则在Pareto最优解集中选择满足要求的优化方案。应用该优化方法对广州地铁某复合式盾构刀盘进行优化布置。研究结果显示:优化后(边滚刀数量为9时),径向载荷合力减小了21.3%,倾覆合力矩减小了17.8%,破岩量方差减少了15%,表明所建模型及使用的多目标Pareto解的非劣性分层遗传算法是可行和有效的。     

现代有轨电车条件下的交叉口信号控制方法

以交叉口交通效益最大化为目标,对现代有轨电车条件下的交叉口信号控制方法展开研究.改进了NSGA-II算法,提出了基于非支配排序的交叉口多目标优化算法,对单点交叉口多目标优化模型求解.在获取基础信号配时方案的基础上,根据车辆的实时参数,构建现代有轨电车主动信号优先控制方案评价指标体系,利用DEA-TOPSIS模型客观地从优先相位延误、非优先相位延误和电车偏移度等多个方面对各信号控制方法进行分析,实现最优信号控制.仿真实验表明:交叉口人均延误时间和平均停车次数为有效的控制目标;基于非支配排序的交叉口多目标优化算法与加权组合遗传算法相比,可综合优化多目标;与NSGA-II算法相比,可降低交叉口人均延误时间1.8 s,降低平均停车次数0.02;基于DEA-TOPSIS模型的有轨电车信号控制评价方法可以客观地综合多角度分析各信号控制方法的有效性和变化趋势,实现最优信号控制.