大城市客运交通结构优化模型研究

城市客运交通结构是关系城市交通系统发展方向的核心问题。从城市交通可持续发展角度出发建立了大城市客运交通结构优化的线性规划模型,其中决策变量为城市客运交通系统中各种交通方式的周转量。该模型的目标为最大化城市客运交通效率,该交通效率不是简单的各种交通方式客运周转量的函数,而是由各种交通方式的客运周转量和各种交通方式对城市客运交通效率贡献率共同决定。同时考虑客运交通结构优化过程中应满足的出行需求总量约束、可达性约束、占地约束、能耗约束、环境容量约束和各种交通方式发展规模约束等。该模型在实际应用中取得了良好的效果。     

车辆荷载下地基数值模型的边界影响分析

针对有限单元法模拟实际为半无限土体时有限边界分析模型会引起较大误差的缺点,引入黏弹性人工边界结合有限元数值模型以便准确地描述循环动荷载作用下地基的响应问题。分别采用固定边界、黏性边界及黏弹性边界有限元3种方法计算了交通荷载作用下的地基响应。通过与Lamb问题解析解对比分析表明,黏弹性边界有限元数值模型的计算结果与解析解非常吻合,而固定边界、黏性边界数值模型的计算结果存在不合理现象。算例表明研究交通荷载作用下地基响应时,尤其是分析重复交通荷载作用下的残余变形,宜采用黏弹性边界有限元模型。     

通行能力约束下的弹性需求交通投影动态演化模型

利用投影动态系统理论建立了具有路段通行能力约束的弹性需求交通网络动态演化模型.通过分析节点路段处交通流量与出行阻抗关系,揭示了出行者在网络局部对出行路线进行调整的决策过程,并分别建立了有通行能力约束的路段流量更新方程和弹性交通需求下的节点最短行程时间估计方程.通过在整个网络上整合上述两类方程,得到最终的交通网络投影动态...     

转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型及算法研究

为了更真实地反映拥堵交通网络实际情况,考虑到交叉口转向延误和路段容量约束对交通分配模型的影响,首先构建了带转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型,利用Karush-Kuhn-Tucker条件证明其等价性;其次,通过改进的最短路算法,利用Projection Gradient算法作为内循环、增强拉格朗日乘子法作为外循环求解该模型.最后,利用算例路网证明该算法的可行性,对比初始状态、管控措施及双约束状态下的均衡网络流交通分配结果,发现得到路径解的同时能清晰地知道某一路段或路径交通流量转移情况,该模型通过流量转移为交通管控措施提供决策依据,进而有效地缓解交通拥堵.     

趋近理想灰关联多约束的交通救援中心中值选址模型

交通救援站选址问题中数据之间的关系不确定,信息的完整程度不高,同时交通救援中心的选址严格要求时效性。理想灰关联约束模型优先考虑应急救援的时效问题,其次考虑影响选址的其他因素。第1步依靠中值选址模型,以最短路径矩阵为基础,结合最长路径O(n)算法得到局部中心距离,以时间约束为衡量要素筛选出主要的候选地址。第2步利用趋近理想灰关联投影的多约束决策模型,将决策方案抽象化,通过把交通负荷量、物资补给能力等指标量化,建立决策矩阵。取方案中指标最优化和最差化状态下的正负灰色关联矩阵,结合指标权重向量,得到灰色关联投影系数,接近正理想方案的程度量化为Ei,远离负理想方案的程度量化为(1-Ei),从而实现统一衡量接近度与远离度的目的。投影系数最大的方案为最优方案。结果表明:综合模型将灰色系统理论、优劣解距离法和矢量投影方法结合,利用了P-中值模型与趋近于理想灰关联投影;决策过程通过实际算例进行详细的阐述,证明了趋近理想灰关联多约束中值模型的可行性,解决了交通救援站选址过程中模糊信息的处理问题;将多目标决策模型应用到交通救援站的实际选址中,能为方案的决策提供更为可靠的科学依据。实际算例表明:该方法可行、有效,对交通救援站的选址具有指导意义。     

基于出行生成约束模型的交通需求预测方法研究

针对传统城市交通需求预测方法在解决交通供需平衡关系的缺陷,文章结合OD反推技术建立了交通出行生成约束模型,在西安曲江新区综合交通规划中的应用实例表明,模型可对城市交通需求预测中的路段交通量、机动车拥有量、停车需求进行合理预测,可改善城市交通供需平衡等问题.     

基于出行时间预算的多用户交通分配模型及算法

通过分析在满足一定可靠性要求条件下出行者追求总预期出行时间最小的择路行为,定义交通网络的惯常均衡态。以不同的出行者会增加相异的出行时间预算为假设前提,建立相应的多用户变分不等式交通分配模型。这一模型不仅具有不依赖具体路阻函数形式的一般化建模特征,而且避免了现有文献中必须处理非凸约束集的问题,因此可以对模型的解进行定性分析。针对该模型,提出相应的求解算法。由于求解算法仅需对现有的网络交通分配算法加以局部修改即可实现,因此可被应用于实际规模的网络分析。通过算例结果的比较分析说明新模型及算法不仅有效,而且更符合现实。     

基于区间数规划的汽车乘员约束系统不确定优化

文中基于区间数规划法研究了汽车乘员约束系统的不确定优化问题.首先,利用MADYMO软件建立了乘员约束系统的仿真模型,并通过试验验证.接着确定以加权伤害准则为目标,安全带刚度、安全带上挂点位置和限力器的撕裂力与撕裂伸长等为设计变量,座椅和膝盖挡板的刚度为不确定量,并基于区间数规划法将不确定优化问题转化为确定性优化问题.通过拉丁超立方试验设计,建立目标函数和约束函数的近似模型,再利用序列二次规划算法和遗传算法分别作为内外层的求解器进行优化.最终,获得乘员约束系统参数的近似最优解.     

基于锥形流量延误函数的公交行程时间模型

针对交通规划软件常用的BPR公交流量延误函数在饱和度接近或大于1时,计算值与实际值相差急剧增大的不足,提出一种锥形流量延误函数,并分析了其对公交行程时间的影响,进而通过等式关系实现模型在交通仿真软件EMME/3中的实用化.相关的案例分析显示,在公交行程时间拟合方面,锥形流量延误模型较传统的BPR曲线模型误差均值降低5.57％,误差的波动降低50.60％,效果显著.     

非线性弹性约束车—梁系统动力学分析

将基础模拟为具有多个非线性、不对称弹性支承和阻尼器约束的Euler梁,利用分段线性化方法描述弹性支承的非线性刚度和阻尼特性,根据达朗泊原理和拉氏方程建立系统的运动方程,基于Newmark直接积分方法编制MATLAB二次开发函数.以数值求解系统动力学响应分析了支承约束非线性对系统动力学特性的影响.