基于分数阶拓展算子GM(1,1)模型的高速公路养护成本预测

通过分析高速公路养护成本构成,探讨日常养护、专修养护、大修养护成本随运营时间的变化规律,分析成本影响因素及相互关系。基于灰色系统理论,探讨养护成本随高速公路运营时间的变化规律。对成本历史数据进行数据关联性和特征分析,构建分数阶拓展算子灰色预测模型,并设计分子阶数和迭代过程,提高预测精度。最后,以某高速公路运营成本数据为实例,对模型进行了参数标定和应用效果分析。结果表明:该模型对高速公路日常养护成本的预测效果最佳,相对误差为5.17%。     

高速公路运营安全生产费用的控制

针对国内高速公路运营安全生产费用的投入尚无标准的问题,通过调查陕西省部分高速公路安全生产费用情况,选取路基宽度、隧道比、路面结构指数为主要影响因素进行分级划分;通过数理统计原理t分布和灰色关联度分析,对主要影响因素进行单因素区间估计和相应权重确定,再结合地理条件系数和物价条件系数,提出了高速公路运营安全生产费用控制区间和控制方法。研究结果对高速公路运营管理具有指导意义。     

基于灰色理论的高速公路小修保养维修量预测模型

在仅有通车5 a以下维修量的小样本数据条件下,为了合理、科学地预测高速公路小修保养维修量,量化年平均日交通量、年均降雨量、年均温度和通车年限4个因素对维修量的影响程度。提出了基于Matlab的灰色系统预测模型,以实际调研路段5 a的统计数据为样本,运用灰色关联度模型对4个因素的影响程度进行量化评估;分别建立均值GM(1,1)单变量预测模型与GM(1,N)多变量预测模型对维修量进行预测分析。研究结果表明:上述4个影响因素与维修量的灰色关联度均大于0.5,说明上述4个自变量对维修量均具有较大影响;GM(1,1)模型70%的预测结果误差小于15%,GM(1,N)模型75%的预测结果误差大于30%,从而得出GM(1,1)预测模型比GM(1,N)预测模型的预测结果更加准确。因此,对通车5 a以下维修量的小样本数据预测,选用单变量预测模型更加合理、有效。     

软基处理方案的灰色区间关联决策评价

以灰色系统理论为基础,建立了灰色区间关联系数公式和区间关联度公式。针对高速公路软弱地基的不确定性,充分考虑了工程地质条件、工程造价、施工条件、处理效果和可靠性等综合因素,建立了地基处理方案的综合评价决策模型。并以对四种地基处理方案的评价为例,实现了软基处理方案的优化选择,说明了灰色区间关联决策方法结果可靠,具有实用性和有效性。     

基于作业流程的公路施工方材料管理绩效评价

针对高速公路施工方材料管理特点界定高速公路施工材料管理广义定义,分析了施工方材料管理作业流程;构建了基于作业流程分析的施工方材料管理绩效评价指标体系,运用灰色关联度分析法建立了施工方材料管理综合绩效评价模型;通过某高速公路3个标段的实证分析,得出了与项目施工情况一致的绩效评价结论.     

大跨径预应力砼箱梁桥挠度监测与分析

大跨径预应力砼箱梁桥运营中梁体会随着时间的推移发生下挠,严重影响桥梁的运营安全。文中以湖南省涟源龙塘至新化琅塘高速公路白芦大桥为依托,采用倾角仪对其挠度进行监测,并运用灰色模型进行挠度预测。结果表明,倾角仪实测挠度与灰色模型预测挠度基本一致,采用灰色模型预测大跨径预应力砼箱梁桥挠度的整体精度高、可靠性强,能实时预测桥梁变形。     

基于ISM的高速公路养护成本影响因素分析

为把握高速公路养护成本的发展变化规律,构建养护成本的分析方法,进而为高速公路收费政策调整提供决策依据.笔者在高速公路养护成本影响因素识别的基础上,应用系统工程学的理论与方法,构建养护成本分析的解释结构模型(ISM)与影响因素的多级递阶结构模型,得出影响养护成本的直接因素、重要因素、基础因素与关键因素.结果表明:只有充分把握影响养护成本的基础因素与关键因素,才能准确预测养护成本的发展变化规律.     

灰色关联弹性模型在公路客运量预测中的运用

根据公路客运量预测受到多因素影响以及非线性的特点[1],选取了影响公路客运量的主要因素,并计算出关联因素对公路客运量的关联度,进一步提出了灰色关联弹性模型预测公路客运量的方法。该方法提出灰色综合弹性系数的概念,基于灰色关联弹性模型的原理,根据若干年已知数据计算得出的灰色综合弹性系数并预测出后面紧邻若干年份的客运量。将该模型运用到对我国公路客运量的预测,发现预测精度同传统弹性系数法相比有了一定提高,验证了该模型具有一定的实用性和参考价值。     

基于灰色-马尔科夫理论的沥青路面性能预测研究

结合灰色理论短期预测优势以及马尔科夫预测模型无后效性特点,建立基于灰色-马尔科夫理论的组合预测模型,研究沥青路面性能衰变规律。以重庆某高速公路历年RQI检测数据为例,用MATLAB计算RQI灰色预测值并验证模型的精度;通过灰色预测方程反算使用年限序列,并建立马尔科夫状态转移矩阵,对RQI进行预测。结果表明:灰色预测模型对RQI预测精度达到一级,预测结果可靠性较高;根据灰色-马尔科夫模型,预测RQI衰变规律,对比单一的灰色预测模型,灰色-马尔科夫组合预测模型精度更高,更适用于路面性能的长期预测。     

高速公路收费费率模型研究

基于道路使用者路线选择行为理论、存在竞争线路条件下道路使用者选择行驶道路时的影响因素研究以及道路使用效益最大化和运营成本最小化的基本原则,从高速公路管理者和使用者的视角构建高速公路收费最优费率的双层优化模型,并给出模型的求解算法。根据沪蓉高速公路重庆长寿至万州段客货交通量预测结果,采用一维搜索求解算法计算得到该段高速公路2013—2033年的最优收费费率为0.613元/(veh·km)。     

GM(1,1)灰色模型在高路堤沉降预估中的应用

影响高路堤沉降的因素很多,可以将高路堤沉降过程看成一个灰色系统。该文利用灰色系统理论,建立了适合高路堤沉降预测的GM(1,1)沉降预估模型及其残差模型。最后将其应用于某高速公路高路堤沉降预测中,经与实测数据对比,表明预测精度良好。     

基于灰色预测模型的高速公路经济影响后评价

针对评价公路对经济影响过程中存在的数据收集难、样本小等问题,本文将GM(1,1)灰色预测模型引入经济预测,利用"小样本"模型的特性来预测公路影响区的经济状况,以此为依据研究公路对地方经济的影响。以马江～梧州高速公路为例,采用GM(1,1)灰色模型预测和验证了没有公路影响的区域GDP。通过比较高速公路建设修建前后的经济状况,证明高速公路对沿线地区GDP有积极影响。     

考虑大型车因素的支持向量机短时交通状态预测模型研究

高速公路是运输效率高、通行能力大、具备全控制条件的道路,及时发现异常交通状态并采取相应的管制措施是保持良好通行能力的基础。交通状态的短时预测技术能够在实时交通状态数据的基础上对交通状态发展趋势进行预测,为高速公路主线运行管理及匝道交通控制提供决策依据。本研究首先应用灰色关联度理论,分析了道路车型组成比例对交通状态的影响,发现车流中的大型车比例与车流平均速度存在较强的关联性,而且在纵断面线形较为复杂的山区高速公路,车流中大型车比例对车流速度的影响更为显著;然后建立了引入大型车辆比例影响因素的基于支持向量机(SVM)模型的高速公路短时交通状态预测模型,最后通过实测数据及对比试验验证了模型的可行性与准确性。结果表明:本研究设计的支持向量机预测模型具有较为准确的预测效果,均方误差为0. 024 19,决定系数为0. 58;与未引入大型车辆比例的预测方案相比,均方误差减少0. 22,决定系数增大0. 27;与传统的BP神经网络模型相比,支持向量机短时交通状态预测模型预测结果震荡幅度小,所需训练样本量少,具有良好的预测精度,综合性能较好;通过时间序列分析得到,以前6,7个时间点作为输入的预测方案效果较为准确,若时间选取过多,将对模型产生干扰,预测效果反而不好。     

老城区道路安全改善措施优选方法

基于某老城区代表性路段几何特征和交通流特征的调查数据及相应交通事故资料,运用灰色关联分析理论确定影响因素与道路交通事故率的绝对和相对关联度,提出道路改善措施优先顺序;为验证上述分析的正确性,运用Pearson相关分析和多元逐步回归分析,建立了事故率与高相关因素之间的简单多元回归模型,利用该模型预测改善后道路安全水平。     

基于数据分类的高速铁路运营事故预测方法

高速铁路运营事故预测方法是度量铁路安全管理水平的重要指标.为提高高速铁路的安全运营水平,引入工业数据分类方法,分析反向传播(BP)神经网络和灰色模型在高速铁路安全运营事故预测过程中的适应性.首先,运用事故次数、事故联动系数、月均事故率3个参数对高速铁路安全运营水平进行度量;然后,根据工业数据分类方法判别高速铁路运营事故数据属于块状型,据此建立反向传播(BP)神经网络运营事故预测模型;针对运营事故数据具有波动大的特点,利用均值聚类方法建立K-GM(1,3)预测模型.以近年来高速铁路运营事故数据为样本对模型进行训练和分析,结果表明:BP神经网络、K-GM(1,3)、GM(1,3)预测模型的预测误差分别为8.92%,13.68%,345.25%,BP神经网络在高速铁路安全运营事故预测过程中的适应性要优于灰度模型.      

公路工程造价指数分析与预测

基于多元回归模型与逼近中心式灰色模型相结合,对公路工程造价指数进行了分析与预测。通过多元回归模型分析了工程造价指数的影响因素及影响程度;通过逼近中心式灰色模型对工程总价格指数进行了预测,最后以实际工程为例进行了验证,证明逼近中心式灰色模型预测精度高,预测效果好。     

基于MA-GM(1,1)的高速公路沥青路面使用性能预测

以PCI、RQI、RDI、SRI及PQI为评价指标,利用灰色理论,结合滑动平均方法,建立MA-GM(1,1)模型对高速公路沥青路面使用性能进行预测。山东省日东(日照—东明)高速公路K20—K22预测结果表明,该模型具有较高的精度和稳定性,能准确反映沥青路面使用时间与使用性能之间的关系,为高速公路的养护和管理提供参考。     

混凝土连续梁桥施工线形控制中的温度影响

以内蒙古包头镫口黄河特大桥施工监控为背景,通过有限元计算和现场实测两种方法分析了温度变化对桥梁施工线形控制的影响;运用灰色系统理论中的新陈代谢GM(1,1)模型建立起温度挠度的预测模型,预测结果表明该模型精度较高,可以用于温度挠度的预测;最后给出了温度变化对桥梁施工线形控制影响的改进方法。实际监控表明:该方法简单可行,能够较好地修正温度变化对桥梁施工线形控制的影响,对今后同类型的工程具有一定的借鉴意义。     

最大关联度法在珠三角高速公路路桥比选中的应用

随着经济快速发展,珠江三角洲地区高速公路路桥比选需要考虑多种因素的影响,可采用基于灰色关联理论的最大关联度法进行路桥比选.考虑相邻路段方案、比选范围工程造价组成、行车质量等,将路桥比选分为三类;基于已有研究成果、工程实践经验、专家调查等,确定了最大关联度法的比选因子、代表性指标及其权重,并提出路基工程造价考虑维修费用的方法,最后利用实际工程验证了最大关联度法对珠三角高速公路路桥比选的适用性.     

基于灰色理论的重庆市常规公交客运量影响因素分析及预测

为了研究重庆市常规公交客运的发展水平,把握当前及今后重庆市公交客运量的发展规律和发展方向.采用灰色关联度理论的研究方法,清晰直观地得到了反映重庆市常规公交客运量影响因素与客运量之间的关联度,通过比较分析的方法,发现利用传统灰色预测模型在进行重庆市常规公交客运量预测时,其拟合精度不够.研究发现需要对模型的紧邻均值生成序列做出改进,改进后的灰色预测模型要比传统的灰色预测模型的拟合精度更高,说明改进后的灰色预测模型更适用于重庆市的常规公交客运量的预测.