基于路段赋值的多目标最短路算法研究

考虑起讫点间每条路线的路段数和距离对路线选择的影响,提出了路段赋值的计算方法。在线性加权法的基础上,利用路段赋值构造新的评价函数,并证明了该方法得到的最优解是多目标最短路问题的非劣解。结合K-最短路算法,给出了路段赋值法求解多目标最短路的计算步骤。以江西省萍乡市运输网络为例,对常规线性加权法、几何加权法与路段赋值法进行了比较。结果表明:路段赋值法能够得到局部最优解,而且当权重变化时,能够准确估计各目标的重要性。     

应急设施鲁棒优化选址模型及算法

为解决不确定情况下应急设施选址问题,采用鲁棒优化方法处理应急节点权重的区间估计,基于最优的设施选址到各个应急节点的赋权距离之和最小,建立有限期要求的不确定性应急设施选址模型,并给出了模型的求解算法,比较分析了鲁棒解与确定情况下的最优解。分析结果表明:当情况发生变化后,在确定情况下得到的最优解将发生较大的偏差,而在所有可能发生的情况下,鲁棒解与最优解目标函数值的最大偏差最小,因此,不确定性应急设施选址模型的解可以有效规避风险。     

基于组合赋权-TOPSIS模型的桥梁加固方案优选

为科学合理地确定最佳桥梁加固方案,将组合赋权-TOPSIS 这一有效解决多目标决策问题 的模型引入桥梁加固方案优选,建立了能全面反映加固方案经济性、可靠性、技术性的评价指标 体系,利用层次分析法（AHP） 和熵值法综合确定指标权重,同时考虑了决策者的主观意向和客 观实际,在一定程度上避免了主观随意性。应用TOPSIS 法构造多目标决策的理想解与负理想 解,计算各方案的欧氏距离和相对贴近度,以靠近理想解和远离负理想解作为评价各方案优劣的 依据。最后,结合工程实例详细介绍了采用组合赋权-TOPSIS 解决桥梁加固方案优选的具体步 骤,计算结果表明选出的最优方案与实际采用的相同,验证了组合赋权-TOPSIS 法在桥梁加固方 案优选决策过程中的合理性和适用性。     

基于熵权的高速公路沥青路面预养护措施优选模型研究

预养护措施的选择是高速公路沥青路面预防性养护的关键技术之一.在全面分析经济、技术和环境等影响因素的基础上,建立了沥青路面预养护措施优选模型.该模型首先根据实际工程经验和专家打分法对各评价指标进行赋值,然后利用评分矩阵计算各评价指标的熵权,并将层次分析法确定的主观权重与之结合得到各评价指标的综合权重系数,最后将评价对象集映射到距离空间,距离最小者即为最优预养护措施.某高速公路沥青路面预养护工程的实例研究表明该模型是可行的,研究成果可以为沥青路面预养护措施的选择提供参考.     

大型活动突发事件下应急避难所选择模型研究

为了研究大型活动突发重大或特大事件时的应急避难所选择情况,综合考虑了应急避难所的交通可达性、总疏散距离和容量限制,建立了多目标应急避难所选择模型,并通过算例分析验证了模型的可行性和合理性。     

基于AHP与TOPSIS法的游轮居住舱室舒适性评价

针对游轮居住舱室舒适性评价存在模糊性高、评价准则难以量化的问题,基于感官体验构建游轮居住舱室舒适性评价指标体系,采用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各评价指标所占权重,通过逼近理想解排序(technique for order preferenceby similarity to ideal solution,TOPSIS)法构造决策矩阵,结合各指标权重建立加权评价模型.以某游轮居住舱室的3种舒适性设计方案为例,根据所建评价模型,计算评价指标的正、负理想解,比较各方案与正、负理想解的相对贴近系数,并通过对相对贴近系数排序选择最优方案.基于AHP-TOPSIS法的游轮居住舱室舒适性评价方法具有一定的科学性与合理性.     

基于出行决策的公路网多目标最优路径算法

为使公路网静态最优出行路径能综合表达道路环境影响因素与出行者的路径选择偏好,研究了GIS环境下的用户-系统最优出行路径决策模式.基于层次分析法,构建了综合考虑行程时间、舒适安全性与行程费用的公路网路段交通阻抗评价指标体系,提出了对定性与定量化参评指标进行综合一致性处理的方法.通过用户-系统共同决定的路段交通阻抗的综合评价过程,将最优路径问题转化为最短路径问题,采用各路段各出行目标的标准化值之和作为评价指标,采用Dijkstra算法实现最优路径的搜索.实例验证结果表明:最优路径比距离最短路径出行距离增加8%,出行时间减少7%,舒适安全性提高17%,出行费用增加13%,所得最优路径是针对特定用户的多目标路径,明显异于单目标最短路径,表明该方法可行.     

基于熵值法的城市轨道交通线网规划方案评价

线网规划方案评价的准确性对城市轨道交通项目实施具有重要影响。在方案评价过程中,评价指标的选取和权重的确定对最终的评价结果影响较大。熵值法和TOPSIS法在城市轨道交通线网规划方案评价中使用较为成熟,在结合熵值法和专家法确定评价指标的基础上,结合TOPSIS法计算各待评价方案与最优解的贴合度,从而确定最佳备选方案,最后,通过阜阳市城市轨道交通线网规划实例对上述方法进行验证。     

铁路枢纽客运站布局优化研究

客运站布局评价指标既有定量指标也有定性指标,为统一评价指标,引入了评价指标的目标效应值,建立了客运站布局优化模型。以南宁铁路枢纽为例,确定了工程投资、枢纽内运用成本、旅客出行费用、与城市规划配合情况4个评价指标,工程投资、枢纽内运营成本、旅客出行费为定量指标,与城市规划配情况为定性指标。建立数学模型,计算各定量指标的具体费用值,对定量指标进行说明。利用线性插入法分别计算各定量指标的目标效应值,利用五等制确定定性指标值,通过专家确定各指标的权重,然后计算加权总目标效应值。根据总目标效应值最大方案最优,确定了南宁铁路枢纽客运站布局优化方案。     

多车型多行程需求可拆分的应急疏散车辆调度

为解决应急疏散车辆紧缺条件下的多批次车辆调度问题,使受灾人员被迅速地疏散至避难所,在考虑应急车辆容量差异的基础上,构建了多目标的多行程、多时间窗、需求可拆分的应急疏散车辆调度模型.通过引入虚拟站点的方式,简化了延误损失计算过程,并总结了数学模型最优解的特征.结合最优解的特征设计了改进的遗传算法对模型求解,并进行了算例分析.结果表明:所提出的算法能够有效对数学模型进行求解且具有良好稳定性,能够为应急车辆的多批次调度问题提供一定的决策指导和参考.     

高速铁路挡风墙高度和距离优化分析

为探讨挡风墙对列车横向气动性能的影响,基于可压缩粘性流体Navier-Stokes方程和k-两方程湍流模型,采用有限体积法,计算了列车在直线和不同半径曲线线路上运行时,不同挡风墙高度和距离的275种工况下列车侧向力和侧翻力矩,获得了最佳挡风墙高度和距离.研究结果表明:在列车速度为200~400 km/h,风速为20~40 m/s的条件下,列车在直线线路上运行的最佳挡风墙高度和距离分别约为1.90和3.90 m;当弯道半径为1 000~7 000 m时,曲线线路最佳挡风墙高度随弯道半径增大线性减小,最佳挡风墙距离与弯道半径关系不大,约4.50 m;风速和列车速度对挡风墙的最佳高度和最优距离影响很小;如果挡风墙高度过低或距离过近,头车和尾车所受侧向力和侧翻力矩方向不同.      

正轨箱梁横向肋的竹子结构仿生学设计

为了使起重机箱梁结构轻量化,以竹子为仿生对象对正轨箱梁横向肋进行了结构优化设计.通过研究竹子结构特征参数的自然分布特性与受力特性之间的关系,发现不同受力截面对应不同的等效节间距;考虑加劲肋间距对结构刚度和强度指标的影响,设定加劲肋极限间距,建立了正轨箱梁加劲肋变间距等稳定性优化策略,结合有限元弹性屈曲分析进行迭代优化,实现了加劲肋变间距等稳定性设计.研究表明:优化求解速率随偏差率增大而增大;仿生箱梁较传统箱梁加劲肋数量由15道减小为10道,两根主梁重量减轻136.12 kg;各截面屈曲抗失稳能力差异减小,同时满足强度和刚度设计要求.      

基于区间数距离的铁路线路方案决策模型与方法

为了研究铁路选线方案决策中定量指标与定性指标难以综合评价的系统量化问题,引入区间数理论,建立了基于区间数距离的铁路线路方案决策优化模型. 首先将选线方案中的定量和定性指标转化为区间数,得到区间数决策矩阵;然后对决策矩阵进行规范化处理得到规范化区间数决策矩阵;接着利用区间数距离法计算评价指标的权重,构造加权规范化决策矩阵;再基于加权规范化决策矩阵,利用区间数距离对决策方案排序择优,得出综合比选结果;最后结合工程比选实例验证了模型的作业程式. 结果研究表明:该模型在将含有不确定性信息的定性指标进行量化时,比传统的AHP方法可减少主观原因对决策结果的影响,尤其是指标权重的计算结果更可靠;在进行决策方案排序择优时比利用传统的投影法计算更为简便.      

基于熵值加权逼近理想排序技术的城乡公交线网结构比较研究

为比较江苏南部和浙江北部两个典型发达地区的城乡公交线网结构，选择了海宁市、海盐县、张家港市和吴江区4 个县级行政区作为样本，借助Transcad 4.5 软件计算线网密度、非直线系 数、重复系数、连通度、站点覆盖率、平均站距等6 个城乡公交线网结构指标属性值并进行标准化，采用熵值加权逼近理想排序技术作为评价方法，通过利用评价指标固有信息来判别指标权重，计算城乡公交线网结构评价值与正、负理想解的距离后得到评价值与理想解的贴近度。对4 个样本的贴近度进行排序，发现张家港市城乡公交线网结构最佳，其后依次为吴江区、海宁市、海盐县，总的来说苏南样本优于浙北样本，两地城乡公交线网结构仍有改善空间。     

TOPSIS模型在港口泊位规划中的应用

介绍港口泊位规划方案确定及TOPSIS优选模型,计算模型的正负理想解;根据相似度定义各方案到正理想解和负理想解的距离,得出各方案的相对贴近度.以某港为例验证了模型的有效性,为港口建设决策提供理论参考.     

基于服务池的高速铁路应急资源全域优化调度方法

为提高高速铁路应急处置效率,实现资源统一调配,融合云计算和大数据技术,研究了高速铁路应急服务资源的调度问题。在应急云资源建模、应急云服务虚拟化建模、云服务池建模、高速铁路现有应急救援系统的资源使用建模、云计算模式构建的基础上,建立了跨总部和区域的高速铁路应急资源服务池的全域优化调度模型,提出了云资源传输总距离最小、资源协调成本最低、运行处理时间最短、当资源缺乏时需增加的资源数最小等4个优化目标;针对问题的特征,研究提出基于双层粒子群的高铁应急服务优化调度方法。对于给定的案例,选取距离最小作为优化目标,运用提出的方法可给出优化的资源调度方向和资源调度数量,验证了所提出的方法对于求解分布式应急云资源调度问题的有效性。     

双重不确定下应急物资多式联运可靠路径优化

为按时、可靠地将应急物资运达目的地，综合考虑需求和运输环境的双重不确定性、节点疫情感染风险、成本约束、班期限制和转运能力限制等，构建以可靠度最大为目标的应急物资多式联运可靠路径优化模型。同时针对所求问题的NP-难特点，设计蒙特卡洛自适应遗传算法和模拟退火遗传算法进行求解，并引入优劣解距离法对算例的运行结果进行分析。研究结果表明：蒙特卡洛自适应遗传算法较模拟退火遗传算法在求解质量和求解时间方面更优，在交叉概率为0.80，变异概率为0.08，种群大小为50的最佳参数组合下，得到的优化路径最大可靠度为85%，且求解出来的最优路线均未经过存在疫情感染风险的节点，求解结果较好。参数分析表明：在交叉概率相同的条件下，两种算法的平均运行时间均随着变异概率的降低而减少，随着变异概率的增加而增加；多式联运路径优化的决策会受水铁班期的影响。     

高速公路突发交通事件应急资源调配模型研究

针对多个应急资源点对单一目标点的资源优化调配问题,构建高速公路突发交通事件应急资源调配综合评价模型。通过引入熵权法确定评价指标的权重,采用理想点法综合评价多个应急资源点的优先出救顺序,并将综合评价模型运用到实例研究。研究结果表明综合评价模型简单、直观,可为应急资源调配问题提供一种新的研究方法,有利于运输业更好地应对突发交通事件应急资源调配问题。     

基于车站滞留风险的应急驻车点选址研究

随着城市轨道交通运营网络扩展和客流迅速增长,车站滞留风险和应急响应问题逐渐得到重视.本文在分析城市轨道交通车站乘客滞留影响因素的基础上,构建了风险评价指标体系和反向传播(Back-propagation, BP)神经网络模型,结合改进的P-中心选址模型求解得到应急公交驻车点的服务匹配方案.根据案例求解和方案对比研究表明,是否考虑风险权重影响了车站在选址过程中的相对重要度,基于风险分析的驻车点选址方案使部分权重较高的车站与驻车点之间的平均距离减少了0.8%~8.4%,但是对整个研究区域的公交应急服务覆盖效果影响很小,有利于应急资源的合理高效利用.