离散非平衡公交网络优化模型及其求解算法

在分析现有的公交网络设计的研究成果基础上,提出了离散非平衡公交网络优化模型,考虑到公交网络优化的复杂性,该模型分成两个子模型：一个子模型确定公交线路的起旋点和备选线路的出车频率,另一个模型确定公交线网优化方案,模型采用遗传算法求解。     

负面影响最小化的城市公交专用道优化设置

针对公交网络中部分线路由于道路交通拥堵导致运行时间过长的问题,从系统最优的角度出发,以提高公交运行效率为目的,建立了基于负面影响的公交专用道优化设置模型。对于经常发生拥堵导致运行时间过长的公交线路,根据需要确定其优化比例(运行时间减少的百分比),在保证优化线路达到优化标准的前提下,实现负面影响最小,负面影响用路段设置专用道后社会车辆增加的旅行时间衡量。并提出cut-and-solve算法对模型进行精确求解。最后,选取合肥市公交网络实例,在大量数据调查的基础上,对模型及其求解算法的有效性进行了验证。计算结果表明:当负面影响达到最小0.25×10~6s时,优化线路的运行时间均达到了减少20%的标准,同时优化后的路网总运行时间减少了0.36%,公交总运行时间减少了22.97%。可见,提出的公交专用道设置方法在保障公交运行效率的同时,对社会车辆的影响降至最小。     

基于BRT吸引圈层的公交线网优化重构方法——以常州市为例

现阶段公交网络布局及优化研究,大多偏重单条线路调整而缺乏对线网整体协调性的考虑,或理论性过强而可操作性不足.针对此类问题,依托常州市公交线网优化方案研究,提出了“网络节点重构,线路优化配合”的公交线网优化重构方法.在对BRT吸引圈层内的公交线路进行优化必要性判断的基础上,根据常规公交线路与BRT线路的位置关系及功能定位对常规公交线路进行分类,通过优化方法选择集提取线路优化方案.提出了关键节点的概念,搜索节点期望线重构网络,判断筛选方案,生成线路优化方案选择集.最后,根据总体优化目标函数进行方案比选,求解最优解,得到最终优化方案.经过常州市新建BRT二号线检验,优化效果明显,证明了该方法的可行性和有效性.     

公交线路配车问题的不确定双层规划模型

为合理优化公交线路配车，考虑现实中公交站点乘客数量不确定性因素，引入不确定理论构建公交线路配车的不确定双层规划模型. 上层目标为公交运营企业的收益最大化，下层目标为乘客出行时间和费用总成本最小，约束条件是政府要求的服务水平、乘车率，通过 MATLAB进行编程求解. 以南昌市210 路公交为例，利用所构建的不确定双层规划模型对早高峰07:00-08:00 配车进行优化，在给定80%乘车率的约束条件下，单方向配车数量由26 辆减少到23 辆，减少11.5%；优化后高峰小时乘客总加权成本相比优化前小幅增加0.5%，基本持平；高峰小时该线路的利润比优化前增加了112 元，提高29.6%. 结果显示，利用所构建模型优化早高峰小时线路配车效果明显. 该研究为公交运营者考虑现实中不确定因素更合理地优化线路配车提供了理论支持.     

社区儿童接送服务车辆的线路优化

以社区儿童接送服务车辆的路线优化问题为研究对象,建立了多目标非线性整数规划模型,其中目标函数包括车辆数最少、车辆行驶的时间最短、所有乘客总旅行时间最短、各辆车的负荷均衡、各辆车的运行时间均衡5个目标.这5个目标分为4个优先级.提出了解决这类问题的新的启发式优化算法.该算法从构造最小生成树开始,找出基本线路;然后通过选择可调单元调整线路得到优化的线路.提出了线路确定后,乘客要求调整线路时应遵循的原则.     

公交站点车辆停靠问题的最优控制模型与实现技术

本文从公交站点的停靠线路数和各停靠线路的运行特征着手,以各线路车辆合理、顺序、无延误地到达站点和从站点出发为优化目标,以公交站点的最大停靠能力和满足乘客的出行要求为约束建立优化模型,以确定各线路车辆在各时段的发车频率和依次占用站点停靠的时间段,并确定其合理的运行速度.最后通过某站点的调查数据来验证模型的实用性.     

利用AutoCAD开发系统编制铁路线路纵断面绘图程序

在利用计算机进行线路纵断面设计优化的基础上，结合铁路线路设计中成图工作的需要，介绍一个基于ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１２．０版本的交互应用程序－铁路线路纵断面绘图程序的设计和实现技术。通过实例，绘制了符合线路标准图式的纵断面设计图。     

点－域匹配的公交主干线网规划方法

为提高线网规划精度与效率,构建了基于点-域匹配的线网规划方法,从区位与客流匹配角度出发,确定了线路合理搜索范围的边界域方程及公交线路优化模型,并采用从左算法实现了合理搜索域内有效线路的穷举,通过多目标决策实现了优化模型的求解。计算结果表明:采用线网规划方法所得线网与实际规划结果基本一致,此外,由于设定了线路的关键性控制点及有效走行域,简化了线路搜索过程,提升了模型运算效率与精度,方法具有实用性。     

面向实时换乘信息的公交线网实时优化方法研究

通过乘客的总出行时间最小化为目标函数,以实时满载率和额定满载率为约束条件,分别从2条线路相交的一维实时网络和3条线路相交的二维实时网络两个不同角度来构建网络优化模型.不同线路确定不同的满载率最大值,当超过一定的数值时,不再引导乘客换乘,实时网络优化的算法采用最短路搜索方法.此优化模型可推广至整个网络已达到全局的优化协调.     

公交线网及发车频率同步优化研究

出行时间是从乘客角度评价公交系统合理性的重要指标,在规划层面出行时间主要与公交线网和发车频率设计有关。现有的研究主要是依据已有站点及规划线路数量首先确定公交线网方案,然后设计每条线路的发车频率,但将线网规划和发车频率分开设计导致最终得到的结果不是整体最优。据此,本文构建了公交线网及发车频率同步优化模型,在此基础上设计遗传算法实现模型求解,并引用一实际历史案例对公交线网及发车频率同步优化方法进行验证。结果表明,该方法能够为规划区域设计出乘客出行时间最小化的公交线网以及与公交线网相匹配的发车频率方案。     

交通区域协调控制模型

为提高交通区域通行效率,构建了适合各种交通状态的区域信号协调控制模型。以区域交叉口总排队车辆数与区域总输出车辆数为性能指标,考虑上下周期排队车辆数、各交叉口闭合相位差与有效绿灯时间,建立了模型约束条件。利用粒子群算法初始化有效绿灯时间与滞留车辆数,采用模拟退火算法求解有效绿灯时间,在不同交通状态下对某交叉口路网进行了仿真。仿真结果表明:与TRANSYT模型相比,低峰时段,采用本文模型排队车辆数降低了5.3%,区域总输出车辆数增加了5.5%;高峰时段,排队车辆数降低了17.9%,区域总输出车辆数增加了33.4%。交叉口的信号方案优化结果表明:与TRANSYT模型相比,采用本文模型时,各车道饱和度均降低,平均为1.8%,最大排队车辆数平均降低2.9%。分析结果表明:本文模型在各种交通状态下都是有效的,特别是在高峰状态下,控制效果优于TRANSYT模型。     

考虑行程时间波动的电动公交可变行车计划

为解决因运行时间不确定性导致的公交到发时间不准点问题，本文基于公交线路双方向发车趟次和运营时间的不对称特征，提出一种可变行车计划优化问题。以最小化车辆使用数和乘客等待时间为目标，考虑车次链的行程接续和电动公交车辆电量等约束，构建公交时刻表和车辆排班一体化优化模型。根据可变行车计划优化问题特性设计改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization for Timetabling and Scheduling, MPSO-TS)进行求解，定制粒子编码和子代更新方式。采用“基于优势车次链”的子代更新机制，以“车次链”为纽带最大程度地保留父代被继承信息中时刻表与车辆调度方案之间的关联性。使用连云港市某公交线路验证模型和算法，案例结果表明：可变行车计划能够有效保证车辆到发准点性，通过更紧密的排班计划将使用车数由35辆减少至31辆，车辆使用效率提升了28.1%；所提出的MPSO-TS算法求解效率较高，具有较好的稳定性，可有效避免计算结果陷入“局部最优”。     

基于logistic回归分析的路段人行横道机动车让行研究

为探究道路交通条件对路段人行横道机动车让行的影响,通过无人机视频调查,采集了20处路段人行横道机动车通行过程数据,在对logistic模型应用条件进行检验的基础上,建立了路段人行横道机动车让行概率模型,并检验了模型的准确性。模型分析结果表明,安全间距、车速、监控、车道数、行人数量和行人位置对让行率具有显著影响;通过增设监控和行人中央驻足区可分别提高让行率为原来的3.700倍和4.339倍,当车道数大于4时,即使采取监控措施让行率仍将小于30%,应采用信号控制。     

过站保障车辆集中式调度的单亲遗传算法

针对飞机过站保障车辆集中式调度问题,提出递阶式编码结构单亲遗传算法.该算法采用保障作业编号构成控制基因染色体、车辆编号构成参数基因染色体,分别体现过站保障作业时序约束和车辆指派规则约束,使算法对问题具有良好的适用性;设计控制基因染色体片段段内换位变异和参数基因染色体片段段间换位变异相结合的遗传算子,并引入车辆可调度能力空间概念提出解码算法,实现对解空间搜索能力优化;以过站保障造成的航班延误惩罚费用和车辆行驶费用之和最小为优化目标,建立算法适应度函数,可衡量过站保障和车辆使用综合效率.采集某机场过站航班数据验证所给算法有效性并对比分析车辆就近指派和使用率均衡两种调度策略,结果表明,算法收敛性良好,且就近指派策略相对于使用率均衡策略,在过站保障延误方面改进较小,但在车辆行驶时间方面改进达40%.      

城市道路交叉口机非冲突概率研究

交叉口机非冲突主要由交叉口内非机动车的数目决定,当交叉口内部非机动车数目小于该阈值时,可以认为无机非冲突发生;当交叉口内部非机动车数目大于该阈值时,机非冲突概率就会急剧增加。     

城市道路交叉口机非冲突概率研究

交叉口机非冲突主要由交叉口内非机动车的数目决定,当交叉口内部非机动车数目小于该阈值时,可以认为无机非冲突发生;当交叉口内部非机动车数目大于该阈值时,机非冲突概率就会急剧增加。     

轨枕支撑硬点对轨枕动力响应的影响

采用35自由度的多刚体车辆系统与三层弹性离散点支撑轨道模型,建立了基于Timosh-enko梁模型的车辆/轨道耦合动力学模型,应用新型显式积分法求解其运动特性。考虑钢轨横向、垂向和扭转运动对轮轨滚动接触几何关系的影响,分别由Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计算了轮轨法向力和轮轨滚动接触蠕滑力。假设轨枕垂向支撑高度沿纵向非均匀分布来模拟轨枕支撑硬点,基于移动轨下支撑模型,分析了不同轨枕支撑硬点个数和高度对系统动力响应的影响。分析结果表明,轨枕支撑硬点对轨枕的动力响应影响显著。当硬点高度为1.0 mm时,最大钢轨/轨枕作用力约为正常状态下的2倍,最大钢轨/轨枕拉力约为正常状态的10倍,这将加速轨枕、轨下垫层及钢轨扣件状况的恶化。而支撑硬点个数对系统动力响应的影响很小。     

汽车行驶记录仪在交警执法中存在的问题及其对策研究

通过对汽车行驶记录仪的应用现状和交警在记录仪执法过程中遇到问题的调查分析,从汽车行驶记录仪通信标准的角度分析若干不利于统一执法的因素,提出从通讯接口、通信协议和数据格式等方面改进和完善汽车行驶记录仪的建议,可为解决汽车行驶记录仪的统一执法难题提供可行的途径.     

编组站驼峰车辆溜放速度控制系统的研究

以计算机和红外线传感器为主，研制了编组站驼峰车组溜放速度控制系统，系统通过检测车辆溜放的速度，计算出所需制动力的大小，通过缓器对车辆溜放进行速度控制，并具有对解体车辆自动计数，各种故障报警等功能。     

高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行,减少对相连道路的影响,构造了匝道逻辑模糊控制器,提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际,选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量,入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明,随着入口匝道车辆数量的增加,高速公路主线下游的车速将明显下降,根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化,计算出不同的匝道调节率,通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节,可控制匝道上车辆的进入,入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵,对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。