船舶结构混合变量优化的遗传算法

本文针对船舶结构优化设计中普遍存在的混合离散变量现象，对遗传算法进行了若干探讨和改进，以直接获得实用的最优解。通过两个船舶结构优化的算例，验证了本文方法的有效性。     

Speed variation during peak and off-peak hours on urban arterials in Shanghai

Increased speed variation on urban arterials is associated with reductions in both operational performance and safety. Traffic flow, mean speed, traffic control parameters and geometric design features are known to affect speed variation. An exploratory study of the relationships among these variables could provide a foundation for improving the operational and safety performance of urban arterials, however, such a study has been hampered by problems in measuring speeds. The measurement of speed has traditionally been accomplished using spot speed collection methods such as radar, laser and loop detectors. These methods can cover only limited locations, and consequently are not able to capture speed distributions along an entire network, or even throughout any single road segment. In Shanghai, it is possible to acquire the speed distribution of any roadway segment, over any period of interest, by capturing data from Shanghai’s 50,000+ taxis equipped with Global Positional Systems (GPS). These data, hereafter called Floating Car Data, were used to calculate mean speed and speed variation on 234 road segments from eight urban arterials in downtown Shanghai. Hierarchical models with random variables were developed to account for spatial correlations among segments within each arterial and heterogeneities among arterials. Considering that traffic demand changes throughout the day, AM peak, Noon off-peak, and PM peak hours were studied separately. Results showed that increases in number of lanes and number of access points, the presence of bus stops and increases in mean speed were all associated with increased speed variation, and that increases in traffic volume and traffic signal green times were associated with reduced speed variation. These findings can be used by engineers to minimize speed differences during the road network planning stage and continuing through the traffic management phase.     

结构系统广义可靠性及数值仿真

建立了结构系统广义可靠性分析模型。根据随机变量可能同时具有随机性和模糊性的特点,分别提出了模糊强度—随机应力、随机强度—模糊应力和模糊强度—模糊应力情况下的模糊可靠性分析方法。同时,建立了结构系统为独立单元部件串联或并联组成的模糊可靠性分析模型。考虑到不同模糊随机变量组合下的可靠性积分一般不存在解析解的情况,提出了用仿真法计算可靠度数值解,并阐述了数值仿真的基本原理和步骤。通过实例介绍了方法的具体运用。     

梯形模糊数语言指标值的工程综合评估

采用一种折中型模糊多属性决策方法对工程中的总体方案进行评估。基于折中型模糊多属性决策方法的思想和梯形模糊数期望的计算公式,提出了梯形模糊数的相关定义和公式,给出语言多指标决策问题的折中型分析法。给出的算法使决策方法更具柔性,决策结果更加贴近于实际。最后用所提出的方法分析了1个算例。     

遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用

以三杆桁架结构优化设计演示了遗传算法在离散变量优化设计中的应用．优化结果与传统结构优化设计结果相比较，表明遗传算法的有效性．运用遗传算法求解十杆超静定桁架结构优化问题．针对三杆、十杆桁架结构分析了群体规模大小对算法收敛的影响，说明群体规模的选取是与染色体长度密切相关的．     

测量噪声相关情况下的航迹融合和测量融合

研究了测量噪声相关情况下的航迹融合和测量融合问题,根据线性无偏最小方差估计理论,推导了噪声相关情况下的多传感器跟踪系统的航迹融合和测量融合算法.经Monte Carlo仿真表明,文中给出的考虑噪声相关的航迹融合和测量融合算法的跟踪精度均高于相应的不考虑噪声相关的传统算法,且附加的计算量很小.     

基于Nested Logit 模型的铁路旅客客运产品选择研究

通过成都-武汉既有线出行旅客的问卷调查,以及样本数据的归纳分析,对旅客客运产品选择行为特征进行描述.基于随机效用最大化理论,以乘车方式与客运产品作为选择肢,旅客主体、出行特性及列车服务特性的各项指标作为效用变量,构建了乘车方式位于上层、客运产品位于下层的Nested Logit 模型.模型的上下层参数标定结果表明,旅客的收入状况、出行目的、出行距离、列车票价及运行时间对其乘车方案选择具有显著影响,旅客的年龄、出行费用来源、收入状况、出行距离,以及列车票价、运行时间对其客运产品选择具有显著影响.模型能较为准确地反映铁路客运产品的实际需求,从而为其合理设计与调整提供理论依据.     

方格型城市多模式公交线网关键设计参数优化

城市公共交通系统包括轨道交通、快速公交BRT、地面公交等多种模式,多种模式的整合优化对于发挥公交线网整体运输效率具有重要的意义.针对方格型路网布局结构,提出理想的公交线网布局结构,将多等级公交线路与公交换乘枢纽结合,表现为主线、辅线和补充线的组织形式.该线网结构的关键设计参数包括公交主线间距、快线线路站距和交通分区大小.从出行者、运营企业和政府管理者角度出发,分别建立关键设计参数优化模型,在特定的城市交通背景条件下,利用数值试验方法对该模型进行求解,给出不同出行距离条件下关键设计参数的建议值,其结果可以为大城市多模式公交线路整合规划提供参考.     

考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形解析解

为了得到考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形解析解,基于复变函数理论引入一种新的考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形的求解方法。首先,为克服非圆形隧道断面、注浆圈几何形状和考虑衬砌支护造成的计算困难问题,引入了保角变换及复变函数幂级数解法。通过采用最优化解法确定保角变换中各项系数,得到计算模型映射函数。其次,通过幂级数复变函数法和弹性力学连续性条件克服隧道衬砌以及围岩注浆圈带来的多连通域问题,确定应力函数各项系数。随后,将得到的应力函数代入应力、位移方程求解考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形值。最后,将新方法所得结果分别与未考虑注浆作用的非圆形隧道应力及位移解和数值模拟计算结果进行对比分析。研究结果表明：注浆后注浆圈环刚度增大,整体性提升;衬砌变形减小,衬砌受到的围岩压力减小;围岩注浆有效改善了衬砌受力状态,使衬砌拱顶下沉减小约21.8%,拱底隆起减小约18.1%,拱脚附近法向应力减小约19.9%,环向应力减小约8.9%;围岩注浆可以有效加固岩体,封闭隧道周边岩体裂隙,改善衬砌受力状态,提高隧道抵抗变形和破坏的能力;解析解与数值解吻合较好,所得规律符合工程实际规律。研究结果可为考虑注浆加固作用下的非圆形隧道开挖问题提供一种新的快速、准确的计算方法,并为考虑注浆加固作用的非圆形隧道数值计算和安全运行提供参考依据。     

基于变量模糊性的在役桥梁缺损状况评价

现有的评价方法,大多采用确定性评价指标对在役桥梁的缺损状况进行评估.本文着重考虑结构性缺损,尝试采用模糊性评价指标对在役桥梁的缺损状况进行评估.通过建立可靠性模糊评价递阶层次模型,对评价模型中的模糊评价因素权重系数、模糊评价指标隶属度函数、模糊评价可靠性分布向量等方面进行了系统研究,提出了基于变量(评价指标)模糊性的在役钢筋混凝土梁桥、圬工及混凝土拱桥可靠性评估方法.经实例验证,本文方法总体可行.