一种基于K近邻和多元回归的传感器缺失值预测算法

传感器是当前公路工程中数据采集与监控的主要手段之一,然而在使用过程中时常出现的缺失值严重影响了传感器的监测效果及后续数据分析。目前多数传感器缺失值预测算法在设计时利用了传感器间的空间相关性或该传感器自身的时间相关性,具有一定的预测效果。KMRA算法(K-Nearest-Neighbor on Multiple Regression Algorithm)则采用了空间相关性及时间相关性结合预测的方法,不但大幅提高了预测准确率及算法的效率,同时具有更高的实用价值。当传感器v在时刻t出现缺失值时,KMRA首先确定v与邻居之间的相关系数,选择其中K个与v相关度最高的邻居节点,利用其相关系数进行t时刻的空间相关性预测,并形成空间相关性预测结果。其次,算法利用传感器v在监测过程中产生的时间序列,选取q/2个与t时刻相邻的数值,并分别设置不同的偏相关系数,通过多元回归的方法将偏相关系数与q个取值进行时间相关性预测。最后,在分别取得时、空相关性预测结果的基础上,算法通过样本决定系数将空间与时间两部分预测结果有机整合,形成最终预测结果。算法的试验在真实数据集上展开,将数据集中的实际数据作为缺失值进行预测,并与原数据比较以验证预测算法的准确率。在试验过程中,与其他相关算法进行了比较,试验结果显示,该算法在得出准确预测结果的同时,还能在效率上获得较大提高。     

考虑电动公交在途特性的电池状态梯次划分

电动公交电池容量衰减造成里程焦虑增加、服务可靠性降低、电池资源浪费等问题。因此,评估和发现电动公交实际运营过程中影响电池健康状态的关键因素并划分电池状态尤为重要。基于电动公交长时间实际行驶过程中的充放电数据,结合安时积分法与最小二乘拟合建立电池容量估计模型,并据此计算各充放电片段的电池健康状态。进一步考虑电动公交在途特性,从电池组充放电属性、车辆行驶工况、公交营运状态3个角度提取可能影响电池健康状态的相关因素,并采用因子分析法将影响因素组合为12个影响因子,使用随机森林回归构建电池健康状态预测模型,从而根据预测结果的准确性反推获得各影响因子的重要度。最后考虑不同影响因素的重要度,利用加权聚类算法梯次划分电动公交电池健康状态为4个类别,下降梯度分别为-0.013 6、-0.011 9、-0.003 4、-0.002 8,并通过对比研究发现了同一条线路不同梯次的车辆电池组在放电深度、速度标准差、最大加速度和刹车次数等影响因素上的差异。研究结果表明:车辆荷载、电池电流释放情况、车辆行驶中速度的变化、电池的使用时间、线路拥挤状况以及电池充电深度大小对于电池健康状态的影响程度较大,而在公交营运状态相同条件下,驾驶人的行为对电池健康状态衰减程度有着较大影响。     

多模式交通网络路径动态调整模型

既有路径调整模型的研究载体是单模式网络,不能够刻画现实中多模式网络上 出行者的路径调整行为.为此,本文提出采用比例延拓与绝对延拓两种方法来描述多模式 网络中用户对不同出行方式的费用感知特性,并据此建立了多模式网络条件下的用户路 径动态调整模型（Multi-modal Route-Swapping Dynamics, 简称 MRSD）.研究发现：（1） MRSD 能避免过度调整行为,并能维持解集不变性;（2）MRSD 的稳定路径流模式与多模 式网络用户均衡等价,且在其稳定状态,模式内部所有被使用的路径具有相同且最小的 实际费用,模式之间所有被使用的路径之间存在（符合比例延拓或绝对延拓的）费用感知 壁垒;（3）MRSD 的所有解有界且收敛于多模式网络用户均衡.     

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在对北京市城市快速路实测单车数据分析的基础上,本文发现对数正态分布函数可以成功地对不同速度条件下的车头时距概率密度分布情况进行拟合．运用最小二乘法对该函数进行参数估计,得到不同速度条件下的期望车头时距值以及车头时距的平均值和标准差．结合实测车头时距分布特性,经过修正,发现城市快速路上期望车头时距随速度的变化趋势与高速公路上的测量结果一致,但在定量上却要远高于高速公路上的期望车头时距．最后利用平均车头时距和单车速度绘制出流量—密度和流量—速度关系图,并具体讨论了出入口匝道对外侧车道交通流特性的影响,定量标定了谐动流和自由流相位在不同断面条件下的速度区间．     

浮山县丞相河特大桥桥型方案研究

浮山县丞相河特大桥是浮山县城至北王公路改造工程项目中的控制性节点工程,从桥位处桥梁建设条件出发,结合桥梁设计理念,提出适合桥位处的桥型方案,并对各桥型方案进行了综合比较分析,可供同类桥梁在桥型方案设计时参考。     

基于区域联锁的CTC分机方案研究与建模

提出一种基于区域计算机联锁的调度集中(CTC)分机结构和方案。研究了中心站设置CTC分机和区域联锁的前提下,根据列车运行调整计划自动控制不同区域的联锁进路;将区间中继站或无道岔车站的进路控制纳入中心站,实现中心站对相邻区域进路控制范围扩展;为提高区间列车进路安全控制水平,将区域内区间信号控制纳入到联锁控制范围。最后采用UML建立了区域联锁CTC分机的用例图和序列图的模型。     

基于系统动力学的城市公交系统模型

本文针对城市公交系统复杂、非线性、延迟性等特点,采用定性与定量相结合的系统动力学方法,建立城市公交系统模型,并通过对模型的分析与仿真提出针对北京市公交系统的相应的政策性建议,以求改善北京市公交系统现状.     

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从公铁联运的角度出发，采用物流实时跟踪技术和公铁联运物流信息的无缝对接转换技术进行系统的设计；讨论了公铁联运条件下物流实时跟踪系统的货物跟踪方案，公路运输车辆跟踪方案，铁路行包专列跟踪方案，系统间数据的对接转换方案，并设计了跟踪系统整体基本结构和实施方案。     

桥梁桩基负摩阻力计算探讨

分析了桥梁负摩阻力产生原因、形成机理及负摩阻力的计算,并结合某高速公路分离式立交工程实例,来说明梁桥桩基负摩阻力的计算。     

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目前交通流理论研究的主要对象为高速公路，与其相比，城市快速路交通流则具有明显不同的特点。交通科学是一门实证科学，本文在实证数据的基础上，首先对城市快速路交通流速度概率分布进行了研究，分析了在不同密度条件下速度概率分布的特性。在此基础上，在流—密平面中将交通流划分为自由流、谐动流、同步流和堵塞4个稳态相位，并具体讨论了各个相位的性质，定量标定了每个相位的区域范围。