线路设计中多方案组合优化算法

为了使设计者从道路线路设计的繁重计算统计工作中解脱出来,在研究了局部方案间内在关联的基础上,提出了将局部方案分解为更小单位的逻辑方案,用有向网络图表示逻辑方案问的拓扑关系,采用节点一弧段联合数据结构来表示网络图;同时基于最短路径理论,提出了在网络图中智能化搜索综合指标最优的逻辑方案集,自动形成整体方案的组合优化算法.研究结果表明:该组合优化算法是正确的,应用该算法能自动生成整体最优的方案,提高了设计效率和水平.     

求解广义最小生成树问题的元启发式算法

针对广义最小生成树问题,设计了2种改进的元启发式算法来求解：单亲遗传模拟退火算法和改进的禁忌搜索算法。通过综合遗传算法和模拟退火算法的优点,提出了单亲遗传和模拟退火的混合算法,并设计了自适应选择法和自适应基因重组操作;在改进的禁忌搜索算法中,通过在2种邻域进行搜索来避免陷入局部最优。数值实验验证了算法的有效性。     

基于道路综合费用的平面选线模型优化方法的研究

根据道路平面路线方案布置特点,将选线中要考虑的各种因素均转化为费用进行考虑,因而道路平面路线方案也即转化为该模型费用最小化的优化问题,由于道路平面方案优选设计是复杂的多目标决策问题,方案模型的建立在很大程度上影响到项目的营运费用和建设费用,通过对研究遗传算法变异算子对模型影响的分析,设计了一种遗传算法对路线平面线形进行优化,该算法可以提高收敛速度和解的精度,并同时保持优良个体的进化稳定性,在一定程度上弥补了定常参数在克服早熟中缺乏普遍性的缺点。最后,进行了道路优化验证,实验结果表明,该算法无论从鲁棒性和有效性方面都超过了传统的优化算法,说明该算法在道路选线中有很高的应用价值。     

行星齿轮传动方案几何相容性的自动检测

应用图论相关知识建立了行星传动方案各主要元件的图模型,给出了同名元件之间及同名元件与其他元件之间的不同连接方式,对方案所包含的各元件的图模型进行组合从而得到一组完整的图模型。通过融合D.M.P.算法和深度优先搜索算法,提出了适用于方案简图的平面性判断算法,实现了图模型中所包含的片和可嵌入路径的高效搜索,提高了整体运行效率。结合具体实例验证了该检测方法的可行性和有效性。     

基于三维激光雷达的智能车辆SLAM技术研究

智能车辆实现自主导航的必要条件之一是定位技术,目前基于三维激光雷达的同步定位与建图（SLAM）技术是定位技术的主流方案。文章从三维激光SLAM的算法框架和关键模块进行总结,具体讨论了扫描匹配、后端优化、闭环检测、地图构建等关键模块的常用算法及改进;综述了几种开源的三维激光SLAM,并对比了其优缺点;对在应用中激光雷达局部点云稀疏、Z轴的漂移以及动态对象引发的噪声影响等关键性问题进行了分析阐述;指出了基于三维激光雷达的SLAM与深度学习相结合、多传感器融合是未来三维激光SLAM的发展和研究方向。     

基于因子图优化的众包高精度地图云端融合方法

针对高精度地图传统云端融合方法生成的地图置信度较低、误差较大的问题，提出了一种基于因子图优化的众包高精度地图云端融合方法。利用 RTK-GPS数据对车端上传的局部语义地图进行全局化处理；对地图片段进行匹配，并利用一致性筛选流程提高匹配精度；以车道线匹配对构建约束地图间变换关系矩阵的因子图优化模型；利用某城市道路真实多车轨迹数据进行测试。结果表明，相较于传统方法，该算法对于优化初值的依赖性较低，对于地图间聚集度提升了44.7%；与车道线数据真值相比，该算法绝对误差均在1 m以内，具有较高的实用价值。     

基于蚁群算法的自适应车路协作消息传输方法研究

为解决车辆因高速运动在路侧单元（RSU）覆盖范围内通行时间较短导致下载数据量有限的问题，提出了一种基于蚁群算法的车路协作消息传输策略。依据RSU间能够进行车辆数据等信息共享的特性，设计了相应的启发式函数与对应路径信息素更新规则，形成多个车路协作通信组，在增加网络中数据传输量和种类的同时避免了陷入局部最优解。通过SUMO仿真平台进行验证，结果表明，相对于非协作、联盟博弈（CGS）方案与多级联盟划分（MHEMs）方案，所提出策略在信息传输量、路网收益和运行时间等方面结果均更优，证明了该策略的有效性。     

基于蚁群算法的军事配送车辆调度问题研究

针对军事配送的特点,以"等待损失"和运输成本最小化为目标,建立了问题的数学模型,并应用蚁群算法求解了这一问题.算法中改进了状态转移规则,设计了局部搜索模块.为测试算法性能,应用改进的蚁群算法求解了文献中的21个基准算例.计算结果表明,这一算法明显优于已有算法.     

求解带时间窗车辆路径问题的狼群算法

针对城市物流配送和交通运输中广泛存在的带时间窗车辆路径问题,为寻求最佳路径规划,应用惩罚函数,构建了以总运输成本最小为目标的数学模型。在车辆路径优化求解方面,根据问题具体特征设计了1种二维编码方式,并采用近邻初始化方式构建初始解从而提升寻优速率;随后,结合狼群算法觅食行为中的游走、召唤及围攻3种行为,重新定义其智能行为,设计了一种求解带时间窗车辆路径问题的狼群算法。由于原始狼群算法的召唤行为引入距离判定因子来增大种群搜索空间,但也增加了算法复杂性且易陷入局部最优,故本研究舍弃了距离判定因子,采用猛狼1次奔袭便进入围攻状态来降低算法复杂度,并在算法中进一步增强了种群间信息交互。最后,应用该狼群算法求解多个测试算例。结果表明:狼群算法在求解带时间窗的车辆路径问题时是可行的、有效的;与禁忌搜索算法、遗传算法、改进蚁群算法和混合粒子群算法等常见智能优化算法相比,狼群算法不仅具有收敛速度快和搜索质量高等优点,而且拥有良好的稳定性和求解效果。     

基于流量分配的拥堵瓶颈路段信号优化方法及系统构想研究

针对现代城市交通道路愈加拥堵的问题,提出了一种基于流量分配的拥堵瓶颈路段信号优化方案。本文首先介绍了交通拥堵的特性与交通拥堵信号优化算法原理,计算了剩余调节通行能力,并以此为基础,设计了瓶颈潜在路段的处理方法。其次,从绿信比与相位差两个方面出发,提出基于流量分配的拥堵瓶颈路段信号优化控制方案。最后,通过模拟分析的方式,判断该控制方法的应用效果。由模拟分析结果可知,该控制方法在多种控制方法中效果良好,可应用到实际当中。     

BIM+GIS技术在分岔特长隧道设计中的应用研究

BIM+GIS技术主要应用在设计阶段，包括通风方案优化、排水设计优化、分岔隧道数字化设计与虚拟建造、桥隧相接精细化设计等。通过二、三维设计结合，提高隧道复杂节点设计质量，设计意图更容易传达；动态模拟隧道通风、排水设计方案及效果，为后期运营提供科学指导；BIM+GIS技术高效选择最优路线；虚拟建造，优化设计方案，规避后期施工安全风险。某项目运用BIM技术解决超特长隧道设计痛点，提出解决方案，收到较好的效果，对同类型项目具有较强的借鉴意义，具有一定的推广应用价值。     

安盘高速公路十二营枢纽互通改造方案研究

为给安顺至盘州高速十二营枢纽互通提出最优改造方案,通过建设条件分析、路网结构分析、上阶段方案分析、路网交通量及互通转向交通量预测、对上阶段方案提出了优化建议,重新拟定了两个互通方案。同时通过路线指标、行车安全、服务水平、公路用地、对周边既有建构筑的干扰、工程量及造价等比较内容,对各互通方案进行了对比,最终得出方案一作为推荐互通改造方案,在满足交通功能的同时较大的节约了造价,最后对本次互通改造设计心得进行了总结,以期为此类互通改造提供借鉴。     

宜昌市江城大道路线比选分析

江城大道是宜昌市中心城区“四纵五横”城市快速路网的重要组成部分,其路线选线设计为总体设计的主要控制环节,必须综合多种因素,进行多方案比选,以选择最优方案.首先,介绍了江城大道的路线布设、主要控制点及路线布设原则;其次,从全线4个路段中选取有代表性的2个路段(谭家河村路段和宜万铁路段),分别进行K线、B线、D线和K线、E线、F线的详细比选分析,总结和探讨了山岭选线、下穿高铁选线等关键性问题;最后,在体现“地形选线”“地质选线”“环保选线”“标准选线”理念的前提下,总结并确定了选线方案.     

高速公路通信管道敷设方案及路由图参量化设计的实现

高速公路通信管道主要用于敷设高速公路机电系统光缆和紧急电话电缆。通信管道的路由方案要合理选择，除通信管道通过主要构造物的具体设计外，路由图设计工作繁多，要结合大量具体的路线总体平面图、路线纵断面确定方案分析计算，绘图中更有大量计算结果的填表内容，为实现数据计算填充的自动化、纵面路由图的参量化，把路线纵断面图中的要素参数代入竖曲线方程，得到纵断面图的数学原型，再利用CCAD的BIG语言编程，完成参量化模型及数据库工作。设计时只要输入路线设计要素参数、人手孔桩里号，就可自动完成数组的计算填充及纵面路由图，充分说明参量化设计高效准确自动化程度高。     

济青高速公路南线路堑边坡动态优化设计

为了满足典型示范工程对济青高速公路南线的要求,体现"安全、环保、舒适、和谐"的设计新理念,组建了涵盖多学科的专家组进行动态优化设计。在分析施工揭露的路堑边坡工程地质信息及沿线地域特点的基础上,提出了路堑边坡坡率、坡高、坡面、排水设施和植被恢复的新方案。工程实践显示,动态优化设计所拟定的新方案取得了更好的效果。     

武汉市高新大道综合改造路面结构方案设计

通过介绍高新大道现状路面技术状况,分析病害原因,根据检测数据推算设计参数,采用长寿命路面设计理念,对老路加铺、全部破除新建、部分破除新建3种路面改造方案进行技术经济比较,确定老路加铺连续配筋混凝土复合式沥青路面的总体设计方案,并在此基础上对现状道路局部病害处理和特殊路段路面结构进行深化设计.     

层次分析法在内马铁路内罗毕公园生态选线方案中的应用

为了客观合理地确定内马铁路内罗毕公园生态选线方案，采用层次分析法，结合研究区的现场实际情况，从生态破坏、施工难度和工程造价三个方面构建了3单元11评价指标选线方案模型，并对内罗毕国家公园生态选线的3种方案进行了评估。结果表明:指标权重最高为植被破坏面积、安全防护和建设成本，权重均为0.18；其次为施工周期，权重为0.10；权重最低的为植被恢复成本，权重为0.03。3种方案的难度系数明显不同，方案1的难度系数最小，其值为0.315，方案3的难度系数次之，其值为0.598，方案2的难度系数最大，其值为0.671。分析数据表明，方案1为最优方案，建议优先采用。     

VB语言在公路勘测平面线形计算机辅助设计中的算法

讨论了VB编程语言在公路勘测平面线形设计中的算法问题。其中包括：平面线形计算机辅助设计界面设置;平曲线的连接、数据结构、逐桩坐标分段计算：路线控制点距公路中线最题距离计算;各段平曲线数据浏览及修改;沿路线方向设置新平曲线等。这些算法已在高等级公路综合测设软件中得到应用。软件运行结果证明这些算法是可行的。     

复杂条件下山区高速公路枢纽互通方案选择研究

山区高速公路设计中，立交方案的选择是制约路线方案的重要因素，尤其是存在不良地质、改扩建、与铁路交叉等复杂条件下，需要综合考虑各方面影响因素，避免在后期施工过程中出现地质灾害。为了确保路线及互通方案的合理性，减少后期施工风险，通过对旬凤高速公路下河枢纽互通三个方案进行综合比选，选择出最优实施方案。     

昆山市东城大道快速化改造工程总体设计

东城大道是昆山“双环-四联-八射”快速路系统外环中东环的重要组成部分,对其进行快速化改造须开展总体方案设计研究.以功能需求分析为依托、交通量分析为支撑,梳理了沿线重要节点及控制物,特别针对两处现状隧道控制条件,提出了两个总体设计方案,并对方案进行了论证与比选.最后综合考虑现状隧道、沿线高压铁塔及重要出行节点等控制因素,确定了总体方案和出入口布置,效果良好.