Data mining using regularized adaptive B‐splines regression with penalization for multi‐regime traffic stream models

This paper presents a new data mining method that integrates adaptive B‐spline regression and traffic flow theory to develop multi‐regime traffic stream models (TSMs). Parameter estimation is implemented adaptively and optimally through a constrained bi‐level programming method. The slave programming determines positions of knots and coefficients of the B‐spline by minimizing the error of B‐spline regression. The master programming model determines the number of knots through a regularized function, which balances model accuracy and model complexity. This bi‐level programming method produces the best fitting to speed–density observations under specific order of splines and possesses great flexibility to accommodate the exhibited nonlinearity in speed–density relationships. Jam density can be estimated naturally using spline TSM, which is sometimes hardly obtainable in many other TSM. Derivative continuity up to one order lower than the highest spline degree can be preserved, a desirable property in some application. A five‐regime B‐spline model is found to exist for generalized speed–density relationships to accommodate five traffic operating conditions: free flow, transition, synchronized flow, stop and go traffic, and jam condition. A typical two‐regime B‐spline form is also explicitly given, depending only on free‐flow speed, optimal speed, optimal density, and jam density. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于高低潮的优化保形调和分析模型(OCTHM)及算法

通常利用Foreman的高低潮潮汐预报模型,对只有高低潮实测数据的海洋水文站位进行潮汐预报,但在某些组合分潮情况下,在高低潮间会产生抖动现象,这种现象增加了不应有的虚假高低潮,给高低潮时和潮位的预报以及天文潮的整体预报精度造成很大影响。基于定点天文潮曲线变化具有的特性(高、低潮位处一阶导数为零且具有凸、凹性),在只有高低潮数据情况下,给出了建立分段四次多项式插值的优化保形潮汐调和分析模型(OCTHM)的一般方法。利用此模型思想方法,根据江苏省连云港站、上海高桥站的实测高低潮数据,建立了相应站位的优化保形潮汐调和分析预报模型。对有关预报结果进行分析对比,表明OCTHM模型克服了Foreman预报模型的抖动现象,具有其所不具有的保形性,可以较为准确地预报出高低潮时和潮位。     

使用数学插值法对水位数据插补的方法研究

长期水位站进行系列水位观测时一般采用每整小时的观测一次的方法,获得整点的系列水位观测数据。在水深测量中,尤其重点水域的水深测量中,一般要求每10分钟观测一次水位。能否利用整点系列水位通过内插的方法获得每10分钟的水位数据,满足水深测量的精度要求,数学插值法能够很好地解决上述问题。文章研究了三次样条插值方法及牛顿多项式插值方法的应用,通过大量的实际观测数据验证了方法的可行性,其结果完全可以满足水深测量的精度要求。另外在水位观测中,由于设备等原因,造成一段时间内水位数据缺失,插值方法在一定程度上解决了这一问题。     

马歇尔试验中最佳沥青用量的计算方法研究

马歇尔试验中确定最佳沥青用量时,需根据试验曲线求出各项技术指标（六大指标）所对应的沥青用量,其取值方法因人为因素而带有随意性。在大量试验结果分析的基础上,提出利用牛顿二次插值函数的方法,建立所测各项技术指标与沥青用量的函数关系,并以稳定度指标为例进行了说明,通过求导得出稳定度峰值所对应的最佳沥青用量,同时进行误差分析。研究结果证实,它与精确绘制的稳定度-沥青用量曲线所求的结果（即图解法的结果）基本一致,表明该法简便而实用。     

建筑结构非定常绕流风场的数值模拟方法

给出了一种适用于计算建筑结构非定常绕流风场的大涡数值模拟算法．该算法基于有限差分法,采用曲线坐标结构网格,能精确描述形状复杂的物面边界,为下一步准确模拟含有因结构受风变形所致运动边界的绕流场奠定了基础．该算法采用投影法解耦纳维一斯托克斯方程中的压力和速度,对非定常流场的时间步进采用二阶Adams—Bashforth方法．采用同位网格以减少计算所需内存,为了平抑同位网格下中心差分格式导致的固有压力波动现象,计算对流速度时采用Rhie—Chow动量插值方法,利用编制的曲线坐标系下大涡模拟数值计算程序,对德州理工大学（TTU）建筑足尺模型绕流风场进行了模拟,所得结果与现场实测和风洞试验结果进行了比较,结果表明,本文算法是建筑结构非定常绕流风场数值模拟的有效方法．     

一种提取数据包络的方法

提取试验数据的上下包络,可以在总体上对试验数据进行初步分析,掌握试验数据的有效程度.借鉴EMD方法中的镜像延拓法对试验数据边界进行对称处理,选取三次样条函数进行插值以提取试验数据上下包络.数据处理结果表明,这种方法可以有效地提取试验数据的上下包络.     

基于无网格方法的复合材料层合板固有频率及特征值灵敏度分析

文章基于无网格法和弹性力学Hamilton正则方程,研究了复合材料层合板固有频率和特征值灵敏度分析问题。首先,结合径向基插值函数和修正后的H-R变分原理,推导了Hamilton正则方程的无网格列式。然后,以Multiquadric(MQ)、Gaussian(EXP)和薄板样条(TPS)为基函数,计算了复合材料层合板的固有频率及其特征值的灵敏度系数。文中的工作使得无网格法的优越性与弹性力学Hamilton正则方程的半解析法得到了有机的结合,为Hamilton正则方程提出了一种新的特征值灵敏度分析方法。     

动力定位能力分析中的风速和波高关系研究

介绍动力定位能力分析中对风速与波高关系的计算要求,在研究几个典型海域环境条件资料后,提出一种以三次样条函数拟合不同海域风速和波高关系的方法,在动力定位抗风能力计算中具有参考意义。     

一种5节点19—β杂交／混合（薄）曲壳单元

本文首先构造了一种插值形式，用于模拟壳体有限单元的壳曲面（中面）几何性质。以此为基础，构造了壳体中场变量的插值格式，建立了一个５节点、１９－β四边形杂交混合（薄）曲壳单元，数值试验表明该单元性能良好。     

连续轨迹单片机控制实验台

本文介绍了应用８０３１单片微型计算机实现连续轨迹的控制方法；论述了其硬件电路的构成；分析了连续轨迹的形成方法及用单片机实现脉宽调制波形的方法。