不同驱动系统下纯电动汽车关键性能对比研究

为比较纯电动汽车不同驱动系统的关键性能,基于同一整车参数和某公司提供的可变绕组永磁同步电机试验数据,对纯电动汽车电机驱动系统开展了相关研究。基于精英保留遗传算法和动态规划理论,对单挡、两挡电控机械式自动变速器驱动系统的速比进行了设计优化。采用了精英保留遗传算法和动态规划理论对系统速比进行设计优化,并对可变绕组永磁同步电机绕组切换过程进行了动力性和经济性设计。仿真结果表明,在动力性上,两挡自动变速器驱动系统的加速性能最优;在经济性上,可变绕组永磁同步电机驱动系统的百公里能耗最小,单挡自动变速器驱动系统的动力性和经济性表现最不理想。     

A hybrid scheme for real‐time prediction of bus trajectories

The uncertainty associated with public transport services can be partially counteracted by developing real‐time models to predict downstream service conditions. In this study, a hybrid approach for predicting bus trajectories by integrating multiple predictors is proposed. The prediction model combines schedule, instantaneous and historical data. The contribution of each predictor as well as values of respective parameters is estimated by minimizing the prediction error using a linear regression heuristic. The hybrid method was applied to five bus routes in Stockholm, Sweden, and Brisbane, Australia. The results indicate that the hybrid method consistently outperforms the timetable and delay conservation prediction method for different route layouts, passenger demands and operation practices. Model validation confirms model transferability and real‐time applicability. Generating more accurate predictions can help service users adjust their travel plans and service providers to deploy proactive management and control strategies to mitigate the negative effects of service disturbances. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

Real-time energy-efficient traffic control via convex optimization

This article proposes a macroscopic traffic control strategy to reduce fuel consumption of vehicles on highways. By implementing Greenshields fundamental diagram, the solution to Moskowitz equations is expressed as linear functions with respect to vehicle inflow and outflow, which leads to generation of a linear traffic flow model. In addition, we build a quadratic cost function in terms of vehicle volume to estimate fuel consumption rate based on COPERT model. A convex quadratic optimization problem is then formulated to generate energy-efficient traffic control decisions in real-time. Simulation results demonstrate significant reduction of fuel consumption on testing highway sections under peak traffic demands of busy hours.     

混合下单模式下在线餐饮订单配送优化模型

针对在线餐饮订单量激增及订单到达非均匀分布导致的调度不合理与资源浪费等问题，提出顾客提前下单与动态实时下单相结合的下单模式，研究此模式下订单配送优化. 考虑在线餐饮订单配送优化具有的动态VRP和多回程VRP属性，以最小化配送成本为目标，建立带有软时间窗的整数规划模型. 设计基于插入算法和2-opt 邻域搜索的混合启发式算法求解模型. 通过算例，分析提前下单顾客比例、提前下单时长等因素的影响. 结果表明，单个因素的增加会降低配送成本，当两者同时增加，因系统达到饱和使配送成本不升反降，因此要调整措施使顾客下单情况与系统配送能力相适应.     

铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化模型与算法

铁路集装箱装载布局逐步发展成为在不同规格和不同类型货物混合平衡装载制约下追求装载空间容积和载重量综合利用率最大化问题，其研究对货物高效安全运输尤为重要。本文针对铁路集装箱混合货物平衡装载布局问题，给出铁路集装箱装后重心平衡和集重容许弯矩约束量化方法，以集装箱综合利用率最大化为优化目标，构建铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化模型；区别于直接将货物构造为货物块的方法，给出了一种基于混合货物分类方法和待装货物结构判断指标的货物块单元构造方法，并设计一组货物块单元选择和放置方法及剩余空间更新规则，提出铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化算法。算例结果表明：所提方法在保证集装箱装载空间容积和载重量的平均综合利用率不低于87%的同时，有92.8%和97.87%以上的概率满足装载重心平衡和集重容许弯矩约束，可有效提高货物块与剩余空间适配度，客观反映装载空间利用情况，并达到平衡装载要求，为铁路集装箱货物装载布局提供决策支持。     

信号交叉口基于出发时刻预测的生态驾驶方法

在城市道路交通中,信号交叉口区域内车辆频繁停车启动的现象,加剧了整体交通流的能源消耗、污染排放与车辆延误。为了减少信号交叉口启停波现象对整体交通流产生的负面影响,以面向未来人工驾驶车辆(HDV)/智能网联车辆(CAV)混合构成的新型混合交通环境为基础,提出了一种基于出发时刻预测的生态驾驶方法,通过优化CAV的驾驶轨迹,减少交叉口区域的车辆延误和能源消耗。首先,对混合交通流的基本图模型进行了分析,根据启停波影响范围,划分CAV通过交叉口的驾驶场景;然后,建立了子区渗透率对饱和车头时距的影响关系,预测了CAV以当前饱和车头时距通过交叉口的时间;最后,结合车辆与交叉口的距离,利用分段三角函数模型,生成其通过交叉口的速度限制曲线,并将优化速度嵌入到智能车辆的跟驰模型中作为限制速度,从而使CAV在无法通过当前绿灯窗口的条件下,实现提前减速,在通过交叉口区域后解除速度限制,切换回自身的跟驰模型。此外,还提出了平均综合效能这一指标来综合评价驾驶策略在效率和能耗2个方面的性能,并将提出的基于出发时刻预测的生态驾驶方法与传统网联车辆控制方法、经典交叉口节能控制方法进行了对比。研究结果表明:提出的出发时刻预测方法可以精确预测CAV在交叉口的出发时刻,有效减少车辆的能源消耗与污染排放,同时提高信号交叉口的通行效率;在渗透率大于60%情况下,该方法对系统效能的提高达到12%左右,在10%渗透率条件下也可以达到6%的效能增益;在交通饱和流率在0.5~0.9的范围内时,系统的效能增益较明显。     

灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案优化

基于灵活编组运营组织模式特点，综合考虑客流与货流之间的竞争关系，以列车编组类型及列车发车间隔为主要决策变量，以乘客等待时间和运营公司运营成本极小化为目标，构建灵活编组条件下轨道交通客货协同运输方案混合整数线性规划模型，得到系统优化的列车编组方案、 运行图和客货协同运输方案。当给定编组类型集合且没有货流输入时，本文所构建模型即可退化为传统的固定编组模式下客流运输优化模型。以北京地铁八通线为例设计数值实验，验证了所提模型的有效性，所有实验均由VB语言调用CPLEX优化软件进行求解。算例结果表明，相较于固定编组模式的单一客流运输，本文方法可在乘客平均等待时间仅增加1.1 min的情况下，降低 约41.86%的运营成本，大幅度增加运营收益，更好地实现运输服务质量和运营成本的均衡。     

基于动态规划的轨检车波形数据里程偏差修正研究

轨检车在铁路线路状态检测和养护维修方面发挥着不可替代的作用.历史检测数据具有可比性是获取可靠线路状态变化趋势的关键基础,因而也是开展线路状态修的基础.影响检测数据可比性的主要因素是里程偏差.既有研究基于区段上各采样点里程偏移为常数,利用相关分析修正里程偏差.然而,现场生产实践和轮轨关系研究表明,里程偏移量是一个随机变量.本文研究建立了轨检车数据采样点最优配对模型,捕捉每一个采样点的里程偏移量,建立的模型被用来修正某线路的17次检测数据,修正后的检测数据展示了模型的可靠性和现场应用可行性.     

智能车避障路径规划方法研究

避障路径规划是智能车技术的关键部分,对智能车研究具有重大意义,正确的选择规划方法至关重要。本文首先初步选定人工势场法规划路径,仿真得知传统人工势场法规划出的路径存在局部最优、碰撞及达不到目标点的问题。因此提出改进人工势场法,通过改变势场函数和设定初始条件来解决此问题。最后,为了规划出能够同时避开静态和动态障碍物且能到达目标点的理想路径,在改进人工势场法中加入速度元素,经过仿真,证明了基于速度的改进人工势场法在智能车避障路径规划中的可行性和优越性。     

Assessing the viability of enabling a round-trip carsharing system to accept one-way trips: Application to Logan Airport in Boston

Although one-way carsharing is suitable for more trip purposes than round-trip carsharing, many companies in the world operate only in the round-trip market. In this paper, we develop a method that optimizes the design of a one-way carsharing service between selected origin–destination pairs of an existing round-trip carsharing system. The goal is to supplement the established round-trip services with new one-way services and increase profitability. We develop an integer programming model to select the set of new one-way services and apply it to the case study of Boston, USA, considering only trips with one endpoint at a station in the round-trip Zipcar service network and the other endpoint at Logan Airport. The airport was chosen as a necessary endpoint for a one-way service because it is a very significant trip generator for which the round-trip carsharing is not suitable. Results show that these supplemental one-way services could be profitable. Enabling relocation operations between the existing round-trip stations and the Airport greatly improves the demand effectively satisfied, leads to an acceptable airport station size (in terms of the number of parking spots required), and is profitable; however, these benefits come with the need to manage relocation operations.