设计对象动态建模及设计型专家系统的适应能力

提出了设计型专家系统的自适应能力的概念，力图构造一个既支持数据计算，又支持知识推理的设计对象适应性模型框架，结合知识应用系统的面向对象封装，提供了同时或交叉处理多个设计子对象的知识推理方法，为进一步深入研究和开发适应性专家系统奠定了良好的基础。     

��·�շѺ�ͨ���������������ſ�������ģ��

在可变需求网络中考虑交通流分配的非均衡演化过程，建立一个时变拥挤收费和道路通行能力的联合最优控制理论模型，旨在使系统的全期总收益最大。利用极大值原理分析了模型的最优性条件，并设计了结合梯度算法的近似迭代算法。数值计算结果满意地解释和支持了提出的模型和算法。     

ɽ��̫�����ٹ�·�ֲ�ʽ��Ϣ����ϵͳ�����ʵ��

目前在高速公路上应用的监控系统中，很少能有效进行联网控制，并且通常的联网控制方案并不适用．我们在实际工程的实践基础上，提出了分布式网络控制的概念，并对中心监控系统中信息发布系统，阐述了其分布式系统模型，并针对主要的技术问题提出了完整的解决方案．在具体设计实现时，我们以保护用户投资和节省成本为我们设计分布式信息发布系统的首要原则．只有在很低的成本的情况下，级联监控系统才能具有很强的适应能力．扩展能力是第二原则，只有很强的扩展能力，才能达到日益增长和变化的需求，达到设备无关性设计．     

单交叉口的模糊控制与优化

模糊交通控制技术的研究，在提高交叉口通行能力方面已取得了较多成果。但是除了效率，交通公平也非常重要。本文提出一种在考虑变通安全的前提下，兼顾效率与公平的单交叉口模糊控制模型。该模型包括两个子控制器：相序控制器根据各车道的交通紧急程度决定通行相位；时间控制器根据该相位所属各车道的交通需求程度决定通行时间。同时，设计了改进的遗传算法，用于高效获得理想的控制策略。仿真结果表明，即使基于经验确定该模型的控制策略，也比感应控制和Pappis模型更加高效与公平，优化模型则进一步提高了算法的性能。     

不完全驱动船舶非线性控制

介绍了不完全驱动系统及其意义，建立了船舶港内自动靠离泊模型和海上航运控制模型。以船舶在大洋航行或长距离转向点间航行中经常发生的直线轨迹跟踪为例，运用输入-输出线性化设计方法，给出了一个具有渐近跟踪能力的控制律。将该控制律应用于一个实例，并用Matlab语言进行了计算机仿真，结果表明该控制器可以解决船舶的不完全控制问题。     

高速公路交通流状况自动检测模拟器的研究与试验

研究并提出了高速公路交通事件自动检测模拟器的设计方案．设计了模拟系统的总体框架结构，介绍了其主要功能及特点，建立了系统模拟模型，给出了系统软件的设计方法．试验结果及分析表明此方案合理、有效．模拟器的研制对解决高速公路通行能力的研究，以及交通拥挤、交通事件检测等同题具有重要的实际意义．     

数量折扣条件下的动态订货批量优化

为研究卖方提供数量折扣安排时，买方优化动态订货批量的决策问题，考虑多种产品、多折扣类型和买卖双方的能力约束，建立了该问题统一的非线性混合整数规划模型．利用禁忌搜索技术设计启发式算法对模型求解．算例的计算结果验证了模型和算法的有效性。     

群智协同设计活动复杂性的度量模型及方法

群智创新通过网络社区聚集企业外部大规模设计资源参与产品创新设计，成为互联网环境下企业拓展设计能力、解决设计难题、实现转型升级的重要方式. 针对群智协同设计活动的复杂性难以定量描述，导致互联网社区中设计活动的发布、推送和动态调整缺乏量化依据等问题，提出一种基于信息熵的群智协同设计活动复杂性度量方法. 通过分析互联网社区中群智协同设计过程特点、用户角色和能力特点，从过程复杂性、问题复杂性、可解复杂性3个维度建立群智协同设计活动复杂性度量模型，采用信息熵理论实现复杂性的量化分析；最后以Local Motors社区LM SF-01项目中的悬架设计活动为例，计算该设计活动3个维度的复杂性分别为318.15、477.66、134.46 bit，根据项目特点采用加权的方式得到其统一复杂性为331.76 bit，验证了该复杂性度量模型和方法的可行性和有效性.      

快速路入口交织区通行能力计算方法研究

针对快速路交织区拥堵问题,以城市快速路入口交织区通行能力为研究对象,综合考虑主线交通流量、临界间隙、鼻端与加速车道并入点之间的距离等参数,通过采集快速路交织区相关交通参数,建立匝道通行能力模型,并利用可插间隙的浪费对模型进行了修正,建立基于接受间隙理论的快速路交织区通行能力模型。该模型能够为快速路交织区拥堵程度的评估和复杂交通状况的分析提供依据,并在快速路交通设施设计及设计速度选择方面提供科学参考。通行能力模型建立利用了线性回归模型,与现有方法相比,易于应用、实施。     

����ͨ���߼ܵ�·�ѵ����ģ��

在高架道路匝道设计中,路网性能及设计悖论的出现与否都受匝道位置的影响,本文对同时优化匝道位置和通行能力的匝道设计问题进行了研究.通过分析设计中可能出现的悖论问题总结了导致其出现的原因.鉴于匝道位置的重要性,建立了考虑匝道位置的走廊通道高架道路匝道设计双层规划模型.模型的决策变量为匝道布设位置、通行能力以及类型(上/下高架),上层目标为最小化网络的总出行时间,下层为交通分配问题.最后,通过计算示例来验证所提出模型的优点,算例结果表明,考虑匝道位置的优化设计模型能获得较好的效果.     

道路车间时距分布探讨

在合理分析交通流现象基础上，针对车间时距分布特性，应用γ分布函数建立适用广泛的车间时距分布模型，并利用矩法对其参数进行无偏估计。然后，讨论模型的几种特殊情况，最后结合高速公路实际的车间时距观测资料验证该模型的有效性，可为交叉口设计、控制及道路通行能力分析提高更为可靠的依据。     

基于人机工程学的高速动车组新头型优化设计

在高速列车头型设计工作中,综合考虑速度能力及司机室人机工效等设计要素,基于司机室驾驶空间与作业安全、人机工程学标准等设计原则,确定了新头型头部设计约束条件,进而采用三维变量化技术建立了高速动车组头型的参数化模型,所研究的头型设计方法有助于提升实现高速动车组设计能力.     

基于动态罚函数的铁路车流分配与径路优化模型

为解决铁路车流分配与径路优化模型中的难约束问题，避免群智能算法在应对该问题时难以求解的不足，提出了一种基于惩罚函数的约束优化方法. 首先，在车流分配及径路优化基本模型的基础上设置虚拟弧，在目标函数中增加惩罚项的方式松弛掉模型中的弧段能力约束，同时对惩罚项中的惩罚力度和惩罚因子设计动态更新的策略；然后，将改进灰狼算法（improved grey wolf algorithm，IGWO）应用于车流分配与径路优化模型的求解；最后，结合某一地区的路网数据，对改进前、后的模型和算法进行对比分析. 算例结果表明:与改进前的模型相比，引入惩罚项之后，IGWO可以在限定的范围内找到满足弧段能力约束的可行解；与灰狼算法（gray wolf algorithm，GWO）相比，IGWO计算所得的配流方案使OD （origin-destination）货流的平均绕行率和货物总走行公里数分别下降了2.6%和5.2%.      

�ڸ��ٹ�·�е��ѵ�������˫��������

既有研究已经论证高速公路独有的运营特点，包括双能力现象。双能力现象表明，高速公路在自由运行(非排队式)条件下比在排队条件下具有更大能力。在孤立的匝道区，双能力现象的存在，决定了匝道控制在减缓高速公路和匝道交通延迟的效率。本文进一步探讨了微观仿真模型(VISSIM)是否能够在分析现象有关特征的基础上，校准复制双能力现象。本文指出，微观模拟模型用于研究匝道控制延误评价时，必须具有再现双能力现象的能力，否则就会得到错误的结论。本文发现大多数微观模拟模型，例如VISSIM，尽管使用了传统的跟弛理论，但不能自动展示双能力现象。然而，如果在VISSIM中使用一组特殊的编码参数就能再现双能力现象。利用VISSIM模型，本文分析了匝道控制和双能力现象的特征，发现匝道控制减小了双能力值的差距，尤其是采用排队政策时。由于高速公路在自由运行状态下的能力难以评佑，本文建议可用有排队状态下的能力值来代替。     

铁路纵断面设计优化的动态规划模型

提出了应用动态规划法实现变坡点位置和设计标高同时达到最优的铁路纵断面设计优化的新模型。在本模型中，引入了基于Ｂ样条函数的铁路纵断面设计优化模型，并将从该模型得到的纵断面设计线作为本模型的出发解，大大降低了状态变量的维数，从而大大缩短了求解的计算时间。经实例试算，表明所建模型是正确的、可行的和高效的。     

基于信号完整性理论的PCB仿真设计与分析研究

在分析高速数字电路设计中存在的几个主要问题的基础上，探讨了高速信号完整性所涉及到的基本理论，研究了在PCB仿真设计实际应用中通常采用的两种模型方法，即IBIS模型和SPICE模型，分析了仿真模型和建模方法．结合一个具体高速电路设计——小型封装可热插拔式光纤收发模块(SFP)的反射仿真实例，讨论了仿真模型的建立并对仿真结果进行了分析，研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的仿真设计是可行的，也是必要的．     

基于熵权方法的项目设计负责人胜任力模型研究及应用

根据对交通项目设计负责人能力的需求,综合考虑基本能力、价值取向、管理创新等多个方面,构建了设计负责人胜任力评价模型,并基于熵权的指数方法对潜在设计负责人的胜任力特征进行综合评判。结果表明,该评判模型和方法可有效对设计负责人的胜任力进行综合、全面的评价,能为工程领域甄选合适的设计负责人提供参考。     

基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制

针对高速列车运行过程中因不确定运行阻力和模型误差等因素产生的系统误差，提出了新的基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制策略，实现了其对给定目标速度曲线的渐近跟踪。首先通过动力学分析，基于特征建模方法和参数辨识，建立了存在系统误差的高速列车特征模型；其次，利用扩张状态观测器对系统误差的估计能力，设计了基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制器，并结合广义最小方差方法对控制器参数进行了优化，使其在存在系统误差时仍能实现对给定速度曲线的渐近跟踪。该控制策略能够有效处理系统误差带来的不确定性，提高控制精度，从而保障高速列车的安全可靠运行。为了验证本文所提方法的有效性，以CRH380A型高速列车为被控对象进行仿真实验。仿真结果表明设计的补偿控制方法在列车存在未知系统误差的情况下仍能保证理想的控制性能。     

快捷货运服务网络设计研究综述

服务网络设计是快捷货运运营管理层面的重要内容，也是交通运输领域的关键科学问题。本文分析了快捷货运服务网络设计的内涵，并从研究内容、优化模型、求解算法这3个方面对国内外相关研究现状展开详细论述。在研究内容上，对不同运输方式和多式联运进行归类总结，单一运输方式下和综合运输体系下的快捷货运服务网络设计都涵盖了路径规划、流量分配、时刻优化等方面，且内涵和外延都在不断拓展。在模型构建上，有基于节点-弧和基于路径两种角度的建模方式，其中，基于时空网络角度建模成为近年动态服务网络模型设计的重要方向；建模的背景以确定条件为主，不确定条件下的模型大多仅是考虑需求的不确定，并未揭示出各种不确定性参数对网络结构和流量分配的影响机制；所考虑的因素从初期的需求总量、服务成本、服务频率，逐渐增加能力约束、时刻影响、设备利用等方面。在求解算法上，以启发式算法为主，其中，大多基于智能算法，随着计算机运算效率的提高及商业求解软件功能的强大，基于列生成和基于模型松弛或分解的算法在近年呈上升趋势。最后，结合快捷货运内外部条件的变化，提出快捷货运服务网络设计在考虑低碳因素、不确定条件、演化机理等方面有待进一步研究的方向。     

基于约束描述的公路路线设计过程模型

公路设计问题是“定义不清晰问题”，其设计过程是从设计要求和约束条件出发，逐步满足约束的过程．针对目前公路CAD系统仅从绘图和计算层面对设计师支持的现状，笔者在文中讨论了公路设计过程的典型思维方法，提出建立设计过程模型以提高公路CAD系统的支持水平，定义了基于约束描述的公路路线设计过程模型，给出了形式化描述，并以公路平面设计为例说明了模型的应用。