基于联合调度优化模型的共享汽车分析

共享汽车行业曾在几年前广为繁荣,但由于其所具有的重模式、高成本、难以盈利等弊端,造成企业难以持续融资,行业难以持续繁荣的困境。如今,随着汽车车型更新换代日益迅速,加之疫情影响经济发展,消费者更倾向于轻便的用车模式,使得具有“分时租赁”特点的共享汽车获得很大发展机遇。本文综合利用Excel、Python软件,先以经纬度为横纵目标对附件数据进行离群值剔除与可视化展示,并将其在空间上划分成25个区域,从而更准确地研究其空间特征;其次,使用Matlab软件构建DBSCAN聚类算法模型,将不同区域共享汽车的实际密度情况以热力图形式在地图上可视展现,得出共享汽车分布主要集中在经度34.78377、纬度32.0556等区域附近,这些区域大多集中位于城市中心,人口密度相对高,共享汽车使用频率高的结论,同时编程得出不同型号车辆在整体区域信息的出现频率次数表,进行不同维度变化分析,得到共享汽车使用集中在早午晚高峰期,该时间段内人流量大,用车需求量高,汽车使用频率高的结论。     

考虑对地航速和航向的船舶典型轨迹提取方法

基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的船舶典型轨迹挖掘需要经过两个重要步骤，一是压缩 AIS 数据，二是聚类压缩后的 AIS 数据。传统的DP(DouglasPeucker)压缩算法，只考虑船舶轨迹的压缩形状，忽视了船舶航行中其他重要信息。为解决此问题，把对地航速和航向加入到DP算法的压缩过程中。在AIS轨迹聚类方面，传统谱聚类方法只对船舶轨迹的位置进行相似性度量，没有考虑船舶轨迹的其他维度，针对此问题，提出多属性轨迹相似性度量方法。由于不同的输入参数影响着最终的聚类质量，引入Calinski-Harabasz指标评价谱聚类算法，实现聚类参数的自适应选择。利用山东威海水域的实际AIS数据进行实例研究，并与传统谱聚类算法做比较实验。实验结果表明，利用该方法提取到的典型轨迹符合真实水域的交通情况，相较于传统谱聚类方法具有更高的聚类质量。     

灌注桩水上作业平台施工工艺优化

由于防波堤护坡和护脚的抛填均采用规格较大的块石，常规灌注桩水上作业平台的螺旋管打设困难，导致平台基础体系难以形成。根据钢平台原设计方案出现的系列问题进行优化设计，最终采用岸侧回填块石+搭设2排贝雷架、外侧1排螺旋管桩的基础支撑体系。结果表明：平台基础体系结构受力和承载力验算合格，灌注桩施工时钢平台未产生较大的滑移突变，沉降较均匀。该水上作业平台安全可靠、便于施工。     

公铁竞争下铁路货物列车开行决策与定价综合研究

随着公路货运与铁路货运间竞争关系的持续激烈化，我国铁路货运存在市场分担量不足、企业经营效益有待提升等问题。充分利用铁路经济性优势，同时协调铁路列车开行决策方案、降低成本并确保铁路企业利润，有利于铁路增强货运收益，更好的参与市场竞争。基于对列车开行决策与运输定价间关联性的探讨，以货运分担量及运价为决策变量，构建出一个公铁竞争环境下的铁路货物列车开行决策与运输定价综合优化模型，以此实现铁路企业利润的最大化和货主广义费用的最小化。通过算例验证得出该模型满足可行性与合理性要求，能够促进铁路达到一定的市场分担率水平、创造较高的经营效益。     

基于改善轮轨共形度的60 kg/m钢轨廓形优化

重载铁路及客货共线铁路运营条件下，轮轨磨耗问题尤为突出. 为了有效减缓轮轨磨耗发展，以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则，设计目标函数及约束条件，建立钢轨廓形非线性优化数学模型，并基于序列二次规划法进行求解，提出60 kg/m钢轨廓形的优化方案；从轮轨接触几何关系、车辆-轨道系统动力作用、磨耗的角度对优化廓形的优化效果进行了对比分析. 结果表明:1） 所提出的60 kg/m钢轨优化廓形相对于原始廓形使目标函数值降低了50%，与LM车轮廓形具有更高的共形度水平；2） 优化廓形的轮轨接触点分布更为均匀，在轮对横移量较小的条件下轮径差更小，在轮对横移较大的条件下轮径差更大；3） 优化廓形对车辆运行安全性和平稳性无显著影响，可有效增大轮轨接触面积达11.24%，降低接触应力达20.42%，减缓轮轨磨耗发生发展速率.      

基于仿真试验和BOA-VMD的轴箱轴承故障特征提取算法研究

针对城轨列车运行过程中轴箱轴承故障难以发现的问题，提出一种利用蝴蝶优化算法(Butterfly Optimization Algorithm,BOA)对变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD）参数进行优化的轴承故障特征提取方法。首先构建基于轴承-车辆刚柔耦合的轴承故障动力学模型，提取轮轨激扰和轴承故障情况下的轴箱振动信号；然后利用蝴蝶优化算法对轴箱振动信号的VMD模态分量数和二次惩罚系数进行寻优，确定最佳参数组合；最后利用已确定的最佳参数对轴承振动信号进行VMD分解，得到不同本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)，并对最佳模态分量信号进行包络分析，识别到轴承故障时的特征频率。试验分析表明，基于优化参数的VMD分析方法能够有效提取轴承故障特征频率，通过经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)分析方法对比，可以发现文章提出的分析方法效果更加有效。     

基于NSGA-Ⅱ算法的两挡AMT换挡规律多目标优化

两挡变速器通过合理的挡位切换改善纯电动汽车的性能.以纯电动汽车两挡电控机械式自动变速器(AMT)为研究对象,兼顾整车的动力性和经济性,提出一种综合换挡规律.建立两挡变速系统的动力性和经济性换挡规律数学模型,以百公里加速时间和单位里程能耗作为优化目标,通过NSGA-Ⅱ算法优化求解得到换挡规律的Pareto最优解,将电机效率作为最优解的选取条件,得到综合性能最优的换挡规律.在MATLAB/Simulink中搭建换挡规律仿真评价模型,对比评价最佳动力性、最佳经济性和综合性能最优换挡规律.结果表明:所提出的对换挡规律多目标优化的方法是有效的,综合性能最优换挡规律能够同时兼顾动力性和经济性.     

不确定环境下交通网络应急预防护优化研究

交通网络是灾害发生后实施及时救援和应急疏散的重要物质基础之一.为提高交通网络在灾害中的抗毁能力,保证交通网络的可靠性,针对不确定环境下的交通网络应急预防护问题,以灾前养护加固成本和灾后修复费用最小化为目标,同时考虑资金预算、灾后网络连通性、旅行时间可靠性和灾后路段通行能力等约束,构建了双层规划模型进行问题描述,并利用基于Frank-Wolfe的模拟退火算法进行设计了问题的求解方法.算例计算分析表明,所提出的模型和算法计算快捷,结果合理.研究结果表明:养护后的交通网络抗灾效果明显,本文提出的方法可以为相关问题提供有效的决策依据.     

无轴轮缘推进器电机与水力部件耦合优化设计研究

针对目前无轴推进器电机与水力部件设计时多未考虑两者耦合的问题,本文提出两者耦合的优化设计方法.采用多参数非线性优化方法,基于电机和导管螺旋桨设计理论公式,并考虑无轴推进器电机转子的直径等同于螺旋桨内径加上叶梢间隙,以及螺旋桨输出转矩加上间隙的摩擦转矩值作为电机输入转矩的关系,建立了一种新型优化设计模型,通过优化方法进行迭代分析,利用5.5 kW无轴推进器进行方法验证.研究结果表明,所提出的优化方法有效地考虑了无轴推进器电机与水力部件的耦合关系,可对推进器效率进行综合优化.