Direct formulation and algorithms for the probit-based stochastic user equilibrium traffic assignment problem

This paper proposes simple and direct formulation and algorithms for the probit-based stochastic user equilibrium traffic assignment problem. It is only necessary to account for random variables independent of link flows by performing a simple transformation of the perceived link travel time with a normal distribution. At every iteration of a Monte-Carlo simulation procedure, the values of the random variables are sampled based on their probability distributions, and then a regular deterministic user equilibrium assignment is carried out to produce link flows. The link flows produced at each iteration of the Monte-Carlo simulation are averaged to yield the final flow pattern. Two test networks demonstrate that the proposed algorithms and the traditional algorithm (the Method of Successive Averages) produce similar results and that the proposed algorithms can be extended to the computation of the case in which the random error term depends on measured travel time.     

Investigating micro-simulation error in activity-based travel demand forecasting: a case study of the FEATHERS framework

Activity-based models of travel demand have received considerable attention in transportation planning and forecasting in recent years. However, in most cases they use a micro-simulation approach, thereby inevitably including a stochastic error that is caused by the statistical distributions of random components. As a consequence, running a transport micro-simulation model several times with the same input will generate different outputs, which baffles practitioners in applying such a model and in interpreting the results. A common approach is therefore to run the model multiple times and to use the average value of the results. The question then becomes: what is the minimum number of model runs required to reach a stable result? In this paper, systematic experiments are carried out using Forecasting Evolutionary Activity-Travel of Households and their Environmental RepercussionS (FEATHERS), an activity-based micro-simulation modelling framework currently implemented for the Flanders region of Belgium. Six levels of geographic detail are taken into account. Three travel indices – average daily activities per person, average daily trips per person and average daily distance travelled per person, as well as their corresponding segmentations – are calculated by running the model 100 times. The results show that the more disaggregated the level, the larger the number of model runs is needed to ensure confidence. Furthermore, based on the time-dependent origin-destination table derived from the model output, traffic assignment is performed by loading it onto the Flemish road network, and the total vehicle kilometres travelled in the whole Flanders are subsequently computed. The stable results at the Flanders level provides model users with confidence that application of FEATHERS at an aggregated level requires only limited model runs.     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%...     

成都北编组站综合管理系统的研究

通过分析成都北编组站综合管理系统的主要特征,着重研究如何实现该系统所涉及到的决策控制问题,研究贯穿到、解、集、编、发全过程的铁路编组站技术作业综合管理系统。     

面积法作平面弯曲梁的内力图

在总结内力作图方法的基础上,推导了作平面弯曲梁内力图的一种快速作图法--面积法.这种方法根据微积分关系,确定曲线的始点、形状和末点,即可直接得到不同外力作用下平面弯曲梁的内力图,简捷且易掌握.     

观测路径出行时间下随机网络交通需求估计

道路网络起讫点（OD）需求是城市决策长期交通规划和短期交通管理中的基础参数,准确的交通需求更是实施交通拥堵控制、限行限速、路径诱导等措施的先决条件。综合运用观测的轨迹已知和未知路径出行时间,建立随机网络交通需求估计双层规划模型。上层广义最小二乘模型最小化历史交通需求与待估交通需求、观测路径出行时间与待估路径出行时间之间的偏差,约束为交通需求、路段流量、路段出行时间与路径出行时间之间的传播关系,通过高斯混合模型（GMM）对其中轨迹未知的观测出行时间依概率聚类。下层为随机网络交通出行均衡模型,分别运用出行时间预算和随机用户均衡处理路网不确定性和出行者感知误差。上、下层之间通过交通需求和OD-路段关联比例进行信息传递。设计迭代算法框架求解双层规划模型,迭代算法包含求解上层模型的最速下降法、求解下层模型的相继平均算法和求解GMM模型的最大期望（EM）算法。通过算例表明轨迹未知的路径出行信息的加入在提升需求估计精度的同时也增大了估计值的方差;设计的迭代算法能够稳定收敛到10^-5的精度;GMM软聚类方法估计的交通需求显著优于硬聚类方法估计的需求值;交通需求值对观测路径出行时间的扰动更加敏感。研究考虑出行者风险态度,通过轨迹信息的重新构建揭示城市交通需求演化规律。     

横向地震作用下车辆−板式无砟轨道系统随机振动分析

地震波本质为非平稳随机过程。为了准确分析地震波对车辆?轨道系统非线性振动行为及动力可靠度的影响,基于车辆?轨道动力相互作用模型、轨道不平顺概率模型和概率密度演化方程,建立考虑轨道随机不平顺作用的横向地震?车辆?轨道系统随机分析及可靠度计算模型。以地震波演化功率谱模型为例,峰值加速度取为1.96 m/s2,对地震和轨道不平顺联合作用下的车辆?轨道系统随机响应进行数值分析。研究结果表明:当考虑轨道不平顺和地震波的联合作用时,车体横向加速度和轮轨横向力较仅考虑地震波作用下的系统响应增大约10.92%和24.97%;轨道随机不平顺与地震随机波的耦合将进一步增大结构动力响应的离散性,故而开展地震和轨道随机不平顺的联合分析是必要的。     

基于随机赋权的客运专线梁场规划设计方案模糊评价

客运专线梁场规划设计方案的合理优化成为设计、施工承包商和业主共同关注的重点难点问题之一.规划设计方案的好坏不仅关系到客运专线桥梁施工能否顺利进行,也直接影响承包商的经济效益,对于节约投资、保证箱梁的质量及工程工期都起着重要的作用.本文就影响客运专线梁场规划设计方案的因素进行深入分析,针对客运专线梁场设计中梁场选址、梁场规模及布置形式的确定以及梁场对环境影响等关键因素,建立方案评价指标体系.通过随机赋权确定各目标因素权重,建立评判矩阵,采用双层模糊综合评判,进行梁场规划设计方案评价.最后,结合客运专线梁场的规划设计方案算例,对该方法进行应用说明.     

基于随机服务过程的物流集货运作机理

为提高物流网络节点(物流中心)的集货运作管理效率,应用随机服务系统理论与方法描述了物流网络节点的集货过程及其特征,与分散运作管理模式进行了对比,研究了物流网络节点集货的运作机理,建立了集货运作机理模型(马尔可夫排队模型)。算例分析结果表明:在同等条件下,与分散运作模式相比,集货运作模式系统各项运行指标具有明显的优势,服务设施利用率提高了23.4%,货物在系统中的平均滞留时间缩短了56.12%;当繁忙程度为90%时,分散运作模式系统运行指标发生急剧变化,而集货运作模式的各项运行指标变化不明显,货物在系统中的平均滞留时间不到分散运作模式下的1/5。     

等参局部平均随机场的随机有限元分析

本文提出了一种正交化等参局部平均的随机场模型,并给出了分析该随机场模型的随机有限元列式。算例表明,本文的方法具有较高的计算精度,且输入数据较少。