Carpooling problem: A new mathematical model,branch-and-bound,and heuristic beam search algorithm

Carpooling is an environmentally friendly transportation system. It can efficaciously help resolve a variety of societal concerns of the urban areas, ranging from traffic congestion to environmental pollution. In this paper, we propose a new mathematical model to solve the carpooling problem. The model simultaneously minimizes the costs of travel times, the vehicle use, and the vehicle delays. An exact solution method based on Branch-and-Bound (B&B) algorithm is proposed to efficiently obtain the optimal solution of the problem. In order to find the near-optimal solutions for large-scale problems, a heuristic beam search algorithm is introduced, which is based on the partial relaxation of some fathoming criteria applied in our proposed B&B. The computational experiments are conducted, based upon the transportation network of Isfahan city, Iran. The results demonstrate the great capability of the proposed exact solution method in terms of both computational solving time required and the number of the evaluated nodes, in comparison with CPLEX software package. The findings of this research can be applied to solve the carpooling problem compatible to the real-life situations.     

应急铁路军事运输径路优化问题研究

应急铁路军事运输,需要合理安排输送径路,完成时限要求下的大规模集中输送。分析了应急铁路军事运输的特点,建立了径路优化的数学模型。设计了基于车流优先权编码的遗传算法,确定车流序列。按照车流序列,采用逐次配流法,求解多源多汇的径路集问题。通过实例证明了算法的有效性。     

基于改进 Adaboost 的行人快速检测与定位算法

随着智能交通的发展,道路行人主动安全的重要性愈发凸显,且越来越受到国内外研究机构的重视。选取 Harr-like特征,利用积分图快速计算矩形特征,对传统的Adaboost算法引入优化更新权重的方法,提出1种基于级联分类器的行人检测方法,实现行人的实时区域快速检测。实验结果表明,基于改进Adaboost算法的快速行人检测与定位方法实时性强、准确率高,基于该算法的行人快速检测与定位系统可靠性高、鲁棒性强。      

基于可视图和A~＊算法的连续模型路径搜索

针对交通枢纽仿真领域中行人最短路径搜索环境建模难的问题,提出一种基于可视图的连续拓扑模型最短路径搜索策略,通过在连续模型下建立可视图并使用A*算法搜索出一条适合行人通行的最短路径,将改进的可视图算法和A*算法结合,降低连续模型中自动选择路径复杂度和扩展结点数目.将该算法应用于城市综合客运枢纽功能与结构数值实验系统对行人对象进行路径搜索导航,实验结果证明此算法可行且具有更高的效率和通用性.     

Traffic flow consideration in design of freight distribution system

This study is part of a series of research projects on a distribution system we developed to deal with cases in a state-owned company. It concerns the design of the Public Service Obligation State-owned Company (PSO-SOC) distribution system. The intrinsic features of PSO-SOC are distributing strategic commodities and having subsidies within the cost function. Hence their distribution flow has to be secured under consideration of moving the commodities within road networks that have traffic flow dependency. This paper focuses on the solution of the proposed model which represents traffic flow dependency within a freight distribution network.The mathematical formulation takes the form of a Minimum Cost Multicommodity Flow (MCMF) problem. Traffic flow dependency is incorporated into the model by introducing a coefficient of speed, which is derived from the traffic assignment of ordinary traffic associated with the transportation of the type of freight under consideration The solution of the proposed model is formulated by Network Representation (NR), in which all of the components of the mathematical model are represented in the form of dummy links and nodes added to the original (physical) network. It is to be noted then, that the traffic flow on each road or link is represented by a link performance function (LPF), depicting traffic flow dependent travel time and consequent cost. The MCMF problem of NR is further solved by a Primal-Dual Algorithm.Finally, an illustrative example is exercised to show how the proposed step-wise solution works.     

上海浦东国际机场T3航站楼建设配套的S32立交改建总体方案设计

大型交通设施的扩建往往伴随着客流的进一步增加,有必要对项目周边道路设施进行升级改造。上海浦东国际机场作为上海市两座重要客运机场之一,自投入使用以来旅客吞吐量逐年提高。根据机场周边道路配合改造的实际设计方案,从总体方案设计、邻近工程衔接以及施工期间交通组织问题三个角度对大型交通设施周边道路设施的改扩建中的难点进行分析,并提出S32立交的改造方案,形成浦东机场T3航站楼快速道路集散系统,满足浦东国际机场T3航站楼对外沟通需求。     

武汉市交通建设项目质量检测与评估系统的设计与实现

为了适应我国交通电子政务发展的要求,采用计算机和网络技术对交通建设项目质量检验与评估进行管理已成为必然趋势.采用Microsoft.Net技术,运用Asp.Net技术实现B/S 3层体系结构,对交通建设项目质量检测与评估系统的总体结构、网络结构和系统功能进行了设计, 并对系统实现的关键技术进行了介绍,给出了部分用户界面实现示例.     

Mixed Harmonic Runnable Scheduling for Automotive Software on Multi-Core Processors

The performance of automotive electronic control units (ECUs) has improved following the development of multi-core processors. These processors facilitate fast computing performance without increasing clock speed. System developers partition automotive application runnables to have parallelizability and avoid interference between various software modules. To improve the performance of such systems, an efficient scheduler is necessary. In this regard, for multi-core ECUs, the automotive open system architecture (AUTOSAR) suggests partitioned static priority scheduling for parallelized software. In the AUTOSAR approach, clustering and partitioning of runnables for specific cores becomes difficult, but there is no exact criterion followed for partitioning the runnables. Consequently, cores are not balanced against loads, and under contingency conditions, there is a chance that tasks will miss deadlines. In this study, we address this problem by exploring a mixed harmonic runnable scheduling algorithm that includes partitioned scheduling. We tested this algorithm using high load conditions under contingency consequences, and we evaluated it using models of periodic runnables, periodic interrupts, and event-triggered interrupts. The performance parameters considered in this paper are balancing performance and the deadline missing rate. Our results indicate that the proposed algorithm can contribute toward improving the functional safety of vehicles.     

Design of ANFIS networks using hybrid genetic and SVD methods for modeling and prediction of rubber engine mount stiffness

Genetic Algorithm (GA) and Singular Value Decomposition (SVD) are deployed for optimal design of both the Gaussian membership functions of antecedents and the vector of linear coefficients of consequents, respectively, of ANFIS networks. These networks are used for stiffness modelling and prediction of rubber engine mounts. The aim of such modelling is to show how the stiffness of an engine mount changes with variations in geometric parameters. It is demonstrated that SVD can be optimally used to find the vector of linear coefficients of conclusion parts using ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems) models. In addition, the Gaussian membership functions in premise parts can be determined using a GA. In this study, the stiffness training data of 36 different bush type engine mounts were obtained using the finite element analysis (FEA).     

高速公路常发性交通拥挤路段实时判定与跟踪研究

提出的自动判定和实时跟踪高速公路常发性拥挤路段的方法包含3个算法：①路段平均车速算法；②交通流区段类型判定算法；③排队类型判定算法。考虑采用两个前后相邻车辆检测站之间的路段平均车速来实时判定和跟踪常发性交通拥挤路段的情况，使得模型所提供的信息更能反映路段的真实交通状况。采用路段平均车速的方法克服了目前采用点速度来跟踪车队方法的局限性，并且采用“客观”标定临界车速作为基于现场数据判定车队状态的一种方法。     

基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价方法

自动驾驶汽车进行大规模市场推广前必须进行准确可靠的安全性评价，由于自动驾驶系统复杂程度的增加及设计运行区域的扩大，面向传统汽车的评价方法已不能满足自动驾驶汽车的安全性评价需求,基于此，建立一种基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价方法，可解决现有方法在逻辑场景层面安全性评价的缺陷。首先，建立基于自然驾驶数据的逻辑场景构建流程，分析场景描述参数，搭建自然驾驶数据采集平台采集相关自然驾驶数据，采用高斯分布模型描述参数概率分布；进而，离散逻辑场景参数空间获取具体测试用例，并在建立的PreScan、CarSim和MATLAB联合仿真平台中对被测自动驾驶算法进行仿真遍历测试，通过高斯模型将测试结果中的危险场景参数聚类，获取被测算法在逻辑场景中的危险区域；最后，综合考虑逻辑场景参数空间概率分布和得到的相应逻辑场景危险区域，提出基于自然驾驶数据的自动驾驶汽车安全性评价指标——场景风险指数，并以前车制动和前车切入场景为例，给出某黑盒算法的具体评价示例。研究结果表明：被测算法在前车制动场景和前车切入场景中的场景风险指数分别为0.409 8和1.08×10^-5，在前车制动场景中具有较大的安全风险，与仿真测试的直观结果相符；通过比较计算得到的场景风险指数与实际仿真测试结果可证明所提出的方法可以实现逻辑场景层面的自动驾驶安全性量化、易于操作、贴近自然驾驶情况。     

2021年西安全运会交通规划研究

为给西安2021年全运会的交通筹备工作提供依据,并为后续相关大型活动交通规划提供借鉴,在2021年全运会战略目标的指引下,提出了全运会交通规划四大关键点:准确找出片区现状交通的核心问题、全面摸清全运会交通特征、经济平抑全运会期间的客流冲击、高效组织全运会疏散交通。运用海量数据、多种场景模拟、动态模型和压力测试4种前沿方法对此进行了研究。通过交通模拟和交通测算发现,全运会高峰时间奥体中心周边道路运行良好,路网、地铁、公交等各个交通系统能够正常运行。     

基于GIS的地面网络最短路实现在机场飞行区应急救援系统的应用研究

航空安全是空中交通运输系统正常运行的基础,快度、高效的处理航空安全事故对恢复空中交通系统的正常运行具有重要意义。文章从机场航空安全角度出发,通过分析机场飞行区地面网络结构图,创建了节点、弧段关系数据库以描述机场飞行区的网络拓扑结构,运用Dijkstra算法实现了快速最短路径搜索。在此基础上利用地理信息系统（GIS）二次开发工具MapX组件,以国内某机场为例,在Visusal Basic环境下实现了机场飞行区应急救援信息管理系统,为机场应急救援管理决策的可视化、便捷化提供了支持。同时拓展了MapX开发应用型地理信息系统的空间分析能力。     

面向智能交通的无线传感网络分簇算法

无线传感网络是智能交通系统的关键组成部分.合理的分簇技术有利用于提高无线传感网络能量利用率.研究了基于孤点感知能效的无线传感网络分簇算法(INEEC),该算法将时间划分等间隔的轮,每一轮进行簇头选择,平衡簇头的能耗.在簇头选择阶段,每个节点先选择一个随机数,依据各节点的能量以及该区域的局部能量信息估计门限值.若随机数小于门限值,就成为簇头.每个簇头节点广播请求加入消息,其他节点接收消息后,加入最近的簇.若没有收到任何请求加入消息,节点就为孤点.仿真结果表明,相比于HEED和LEACH算法,该算法孤点数最少,传输时延最低,簇头分布更加均匀使总体能耗降低,网络寿命比HEED算法提高近23.5%,较好解决了同类算法在应用中能量效率较低、能耗较高、网络生命周期较短的关键问题.      

浅谈城市公交枢纽分类及布局

公交枢纽一般结合铁路、公路、航空和水运等交通方式综合设置。通过公交枢纽可以有效地组织客流,方便乘客换乘各种交通模式,构成一体化交通网络。因此,枢纽合理分类、布局及相应规模值得深入研究。该文就公交枢纽分类、布局、规模问题进行探讨,可供同行参考。     

市场集中度与道路运输集约化经营

针对我国道路运输市场发展现状,从产业经济学理论出发,借鉴发达国家道路运输发展成功经验,系统分析我国道路运输市场结构及其存在的问题,通过论述市场集中度与道路运输集约化经营之间的关系,提出通过以提高道路运输市场集中度为核心和积极培植大型骨干企业、强化道路运输网络化经营、加大运输组织结构优化和提高产业科技水平等措施,来有效推动道路运输集约化经营。     

北京客运交通枢纽满意度及设计要素调研分析

客运交通枢纽是城市客运系统中的重要组成部分,有效的枢纽设计对提高出行效率具有重要意义。为了对今后枢纽的设计工作提供技术支持,该文针对北京已建的8座枢纽,从枢纽整体运营、换乘大厅、标志设施三个方面开展满意度调研分析。在此基础上,从设计关注要素、换乘设施、采光、商业设施等方面分析了枢纽设计的关键要素,主要研究结果表明:枢纽设计应以实现交通功能为主导,有效减少换乘距离是设计中最需关注的因素。     

公路客运线路发班站点的定量优选

公路旅客运输在综合客运体系中的地位不断加强,而公路旅客运输组织方法却停步不前,仍主要依靠实际经验进行,已暴露出其明显的不合理性和不科学性.针对目前公路客运发展趋势对专业性理论指导的崭新要求,文章对公路客运线路发班车站的组织方案进行了优化研究,提出了综合相对无效费用的概念,建立了总体优化模型,给出了具体求解策略和应用实例,并在某主枢纽城市得到了实际有效运用.     

基于动态系统的交通分布优化预测方法

研究运输系统中动态交通分布的预测方法,即在运输系统中,当各交通小区的发生交通量及吸引交通量出现变化后,需根据当前交通OD分布表迅速确定下一阶段的交通OD分布表。确定OD分布是交通运输规划与管理的一项重要研究内容,目前已有的预测方法都需经反复多次迭代才能得到计算结果,计算速度不能满足动态交通系统的要求。论文通过建立预测动态交通分布的优化数学模型及严格的数学推导,得到了求最优交通分布的一个解析公式,应用闭回路法设计了满足非负约束并使误差增长最小的一种调整方法。由算例表明该模型计算速度快,计算效果好,适合动态系统的交通分布预测。