城市地下物流系统线路多编组车辆方案研究

对城市地下物流系统线路多编组问题的背景进行描述,分析并建立多编组车辆开行方案模型,运用带有精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对车辆开行方案进行求解。结果表明,相比于单一的编组开行方案,在地下物流系统中使用多编组车辆开行方案可提高发车频率、节省货物等待时间、降低运营成本,也有利于运输能力在各时段的均衡分配。     

多网融合条件下市域列车开行方案编制方法

为解决铁路系统中市域铁路与其他制式轨道交通之间列车的到发时序及运能的匹配性问题,研究了多网融合条件下的市域列车开行方案编制方法。考虑枢纽站的跨制式换乘客流需求,根据客流的时间分布特征及不同乘客的时间价值对客流精细划分,以最小化列车总运营成本、旅客广义总出行成本、跨制式换乘客流对研究线路的短时冲击性为目标;考虑列车满载率、各时段区间通过能力、各类时间间隔、列车到发时刻、不同时段各类旅客的换乘协调性等约束,构建了分时段精细化编制列车开行方案的多目标非线性整数规划模型。采用线性加权法将多目标转化为单目标,引入模糊精英保留策略并对逃逸能量更新策略进行非线性化处理,以改进基本哈里斯鹰算法,降低算法陷入局部最优解的可能,提高模型的求解质量。以台州市域铁路S1线及其衔接高速铁路的相关数据为例进行实验,结果表明：与算法初始解相比,模型的总目标函数值降低36.7%;与基本哈里斯鹰算法相比,列车运营成本、旅客总广义出行成本、模型总目标函数值分别降低8.09%,7.04%,7.56%。验证了所设计的算法适合模型的特点,且具有较高的求解质量;所建模型可在不同时段兼顾列车运能与乘客换乘效率,有助于提升多网融合条件下不同制式轨道交通之间的协同作用。     

考虑碳排放效果的城轨列车开行方案编制方法

为解决开行方案编制不合理导致的乘客出行舒适度差、企业运营成本高、碳排放量大等问题,研究了1种考虑碳排放效果的城轨列车开行方案编制方法。在目标函数中增加了对乘客舒适度及碳排放效果的考虑,同时限定了能力、服务频率及交路起讫站设置等约束,进而建立了多交路、多编组的城轨列车开行方案模型。考虑到模型变量维度高、求解复杂等特点,对经典人工蜂群算法中蜜源更新策略进行改进并应用于模型求解。利用大量数据实验对参数进行标定,计算分析目标函数权重设定对求解结果的影响,与单一交路、单一编组的模式进行结果对比分析,并与传统人工蜂群算法展开求解质量及收敛速度的比较分析。结果表明：(1)目标函数值与其权重系数呈现负相关,由于解空间的限制,目标函数值变化范围有限;(2)较之单一交路运营模式,大小交路多编组模式下企业运营成本降低了18.22%,碳排放量减少了18.17%,二者降幅都比较显著;(3)较之单一编组运营模式,大小交路多编组模式下乘客出行成本降低了3.37%,企业运营成本下降了3.12%,碳排放量减少了3.32%,所有目标函数值均得到了改善;(4)较之传统人工蜂群算法,改进后算法求得的总目标值下降了2.49%,...     

城市轨道交通列车开行方案运行仿真研究

分析了列车开行方案的特点和要素,运用多质点模型设计了多列车追踪运行计算模型,讨论了多方案运行仿真中遇到的多种问题及其解决方案,如单交路情况、多交路情况、交路间的协调控制、不同方案间的平滑过渡等.在此基础上,设计了仿真系统的总体流程,并通过算例验证了系统的有效性.     

基于累积前景理论的多目标广义路网设计模型

根据随机路网环境下出行者有限理性的路径选择行为,组合能力扩展与拥挤收费2种方案,提出了基于累积前景理论的多目标广义路网设计双层规划模型。该模型上层模型以最小化系统出行时间预算和最大化系统出行前景为目标,下层模型为基于累积前景理论的用户均衡模型。推导了需求服从对数正态分布且路段通行能力服从贝塔分布条件下的前景值计算公式,建立了用等价变分不等式表示的均衡模型,设计了改进型非支配排序遗传算法求解模型。研究结果表明:出行者择路行为的风险偏好与风险认知会显著影响网络设计结果,忽视出行者择路行为的有限理性可能会产生次优甚至错误的网络设计方案。     

基于非支配排序遗传算法的感载比例阀静特性多目标优化设计

以某匹配感载比例阀的车辆为例,以理想利用附着系数曲线为目标,以ECE制动法规为约束条件,利用非支配排序遗传算法对车辆在空载、半载和满载状态下的制动性能进行了多目标优化,得到了满足设计要求和性能最优的感载比例阀静特性曲线.     

基于改进LOGIT模型的交通微观仿真动态分配方法

采用改进LOGIT模型作为路径选择模型，广义的出行成本作为交通阻抗，对交通微观仿真系统中发出的车辆进行动态分配，实现路网的随机用户均衡配流。     

考虑碳排放成本的铁路集装箱快递班列开行方案

针对我国目前快递公路运输方式占比过高,而导致的道路交通需求过大、运输成本、碳排放过高等问题,研究了“双碳”目标下铁路集装箱快递班列方案。考虑运输距离、快递量、快递网点数量、物流产业占GDP比重等因素,运用熵权法确定集装箱快递班列始发站和到达站。根据公路直达运输和调运至铁路车站2种形式,构建包括始发站、调运站和到达站的铁路集装箱快递班列运输网络。为确定集装箱快递运输直达方案、调运方案及采用的运输方式,建立了铁路集装箱快递班列开行方案的整数规划模型。为确定集装箱快递班列合理的列车编组数量及铁路经济运距,该模型以运输成本、调运成本和碳排放成本最小为目标,不仅综合了快递运量、时间约束以及列车开行条件等因素,而且考虑了快递货物的调运流程。此外,该模型还引入了碳排放系数、碳交易价格等要素,以计算碳排放成本。以长三角地区快递货流集散为例进行了实证分析,结果表明：铁路集装箱快递班列开行方案以直达运输为主,调运方式为辅;运输方式按照载货量及铁路经济运距划分铁路运输为主,公路运输为辅;列车合理编组范围为25~40辆,且列车编组数量过高和过低均不具有优势;设定铁路运输速度120 km/h的条件下,铁路经济运距以400 km为宜;科学设计时间窗约束亦能优化铁路集装箱快递班列开行方案。与现行公路运输相比,本研究所得方案的运输成本和碳排放成本均明显降低,运输时效性亦能够得到保证。     

基于第二代非支配排序遗传算法的变速器齿轮系多目标可靠性优化

以某微型车变速器为研究对象,在变速器结构已确定、传动比最佳的条件下,以可靠性为主要约束,以齿轮系总体积最小、中心距最小和总重合度最大为目标建立变速器齿轮系多目标优化的数学模型.采用第二代非支配排序遗传算法对变速器齿轮系进行多目标优化并得到其Pareto最优解集.实例计算表明,该数学模型和优化程序是正确、有效.     

基于激励解耦法的汽车动力总成悬置系统优化设计

动力总成悬置系统对改善整车的噪声和振动起着非常重要的作用。文中以某国产轿车为例,建立了动力总成悬置系统与底盘的耦合模型,并根据解耦应该与某一特定的激励有关的理论,以转矩轴方向和垂直方向的能量解耦度为目标,运用改进的非支配排序遗传算法对悬置系统参数进行优化设计。最后在整车中对优化后的悬置系统进行仿真验证,证明所采用方法的可行性。     

基于免疫遗传算法的铁路列车运行调整研究

列车运行调整是铁路调度部门的重点研究对象,而自动调整是衡量铁路调度指挥自动化水平的核心。因此,以偏离运行图最小为优化目标,考虑了区间运行时分、追踪间隔时间、车站停车时分、越行约束等6个约束条件,建立了列车运行调整模型;在算法方面,针对遗传算法的缺陷,如收敛速度较慢,易于早熟收敛,提出了1种效果较好的免疫遗传算法,并对编码方案、适应度函数、抗体浓度、变异算子等进行设计改进。仿真结果表明该算法与遗传算法相比,在收敛速度,最优值以及试验成功率方面都具有更为优越的特性,可为调度人员提供1个较好的调整方案。     

公共电动自行车系统运营模式设计模型

当前对传统公共自行车系统运营模式的研究主要是定性分析,各种方法标准不一,且研究结论与实际差别较大,不能直接用于资金、设施等要求更高的公共电动自行车系统的运营模式设计问题.因此,提出了一种定量设计模型,利用0-1混合整数规划模型对系统的经营主体进行筛选,再利用动态规划模型分配资源.利用算例进行模拟分析,结果表明:①与以资金多和收益好为优的常规的定性分析法相比,定量模型能更合理配置系统构成要素,降低政府的财政负担,分别为政府节省18.68%和23.09%的资金.②在公共电动自行车系统建设和运营过程中,宜采用政企合作模式.③相对于系统运营而言,系统建设期间对政府投入的资金反应更灵敏,因此政府有必要加大建设期的资金投入.     

面向节油减排的平行多跑道混合运行机场停机位分配模型

针对因隔离平行运行模式与不合理跑道机位使用方案引起的航空器场面滑行排放过高的停机位分配问题,在传统停机位分配模型基础上,研究了多跑道运行模式对停机位分配方案的影响,基于空管机场2方协同运行与就近起降运行模式,研究了面向平行多跑道混合运行的停机位分配模型。通过引入航空器空中走向约束与航班接续约束,以减少采用航班横跨场面运行这个过长滑行距离的停机位分配方案。在此基础上,考虑不同机型发动机燃油流率对分配方案燃油消耗及碳排放的影响,以最小化燃油消耗为目标建立整数规划数学模型,并结合天津机场典型时段运行数据进行仿真验证。仿真结果表明：与原计划运行结果相比,优化策略的滑行距离与碳排放分别减少了11.9% 和13.3%,说明通过优化多跑道运行机场的停机位跑道使用方案可有效减少滑行距离与油耗,达到节油减排的目的。

     

综合客运枢纽疏散流线设计优化方法

综合客运枢纽内部人员密集、通道网络复杂,且进出口数量较多,客流疏散效率不易提高。针对这个问题,不同于现有研究大多考虑改造物理设施,本文提出了通过控制通道开闭状态及通行流向,充分发挥既有设施通行能力的疏散流线设计优化方法。设计了由系统输入、疏散仿真及疏散流线优化模块组成的疏散流线设计仿真优化框架。其中,系统输入模块包含疏散需求、疏散网络、疏散行为参数;疏散仿真模块用于给定疏散流线方案下疏散效率的模拟测算;疏散流线优化模块则基于疏散仿真模拟结果迭代优化疏散流线方案。疏散仿真方面,考虑到行人在疏散途中可能动态修改疏散路线的特点,基于Logit模型构建了行人疏散择路行为模型。疏散流线优化方面,为提高疏散效率,避免局部通道过于拥挤,设计了以整体疏散时长、所有个体总疏散时间和通道最大饱和度最低为目标的疏散流线优化模型,并应用基于NSGA-Ⅲ的疏散流线多目标优化算法进行求解。以虹桥火车站到达层疏散场景为例开展模型验证,结果表明：相比于常规情况无特殊流线设计的疏散方案,优化方案的整体疏散时长、所有个体总疏散时间和通道最大饱和度分别降低36.2%、16.6%、51.6%。该方法对建设安全高效的综合客运枢纽内部行人疏散系统具有较好的参考及应用价值。     

基于时空网络的铁路空车调配动态优化模型

为合理配置空车资源,研究了路局（公司）管内空车调配的动态优化问题。构建区分时段长度的时空网络,以准确描述车站作业能力的变化。借鉴运输问题（TP）的基本思想,通过引入空车供需约束,将动态空车调配问题转化为基于时空网络的多商品网络流问题。结合空车调配的特点,设置2组整数决策变量,将分界站排空与局（公司）管内配空分开考虑。设置0-1辅助变量构建车种代用约束。在此基础上,以总费用最小为目标,构建了空车调配动态优化的混合整数规划模型。以中国铁路昆明局集团有限公司管内空车调配为例,验证了模型的可行性与有效性。算例结果表明,与静态空车调配方法相比,构建的动态空车调配模型不仅降低了空车调配总成本,而且调配方案更加贴合实际。与现有动态空车调配方法相比,通过改变时空网络中时段的划分方式,降低了模型求解的复杂度,构建的模型在获取空车调配方案的同时能够更加直观的看出空车在不同时间的作业状态。     

基于模糊理论的公路旅客满意度综合评价研究

在分析影响公路旅客满意度因素的基础上,综合考虑公路旅客满意度影响因素以及评价指标的模糊性,提出可以应用模糊数学方法对公路旅客满意度进行评价。在此基础上,建立了公路旅客满意度模糊综合评判模型,并应用实例验证了模型的实用性。     

基于数理统计的区域公路旅客运输调查指标重要性排序

针对我国公路运输量调查统计指标单一的现状,采用数理统计方法对调查数据服务主体的需求情况进行定量分析.从实物量指标、价值量指标、运输效率指标以及燃油消耗指标4方面提出区域公路旅客运输调查指标体系的主体框架;通过分析需求调查的有效样本,建立区域公路旅客运输调查指标重要性排序的数理统计模型;基于数理统计方法对公路运输量调查指标进行排序.研究结果表明,需求调查结果可靠,不同用户对区域公路旅客运输统计指标需求强烈.     

高速公路客货系统分置建设对策建议与智慧运行模式探讨

针对中国客货混行的高速公路,从服役性能、交通安全、运行效率、出行质量等角度分析其存在的主要问题及其成因,论证了高速公路客货系统分置建设的必要性和可行性,界定了其基本内涵和技术外延,提出了客运高速、货运高速和客运货运混行的中国未来高速公路三大系统及其智慧运行模式,顺应成为面向未来的新一代高速公路系统。结合5G、人工智能和物联网等技术,将传统客货混行的公路交通基础设施升级为客货分置的新型基础设施,由此构建具有革命性和颠覆性的客运高速、货运高速系统,有助于优化建设成本和投资,更有助于实现高速公路系统智慧化,提升运行效率和交通安全水平,改善出行质量。     

基于在线支付数据的公交客流特征分析方法——以三明市清流县为例

随着IC卡、移动支付等的普及,公交付费方式发生了巨大变革,由此产生的海量数据为全面、准确的把握公交运行特征提供了便利。公交客流特征分析中最重要的步骤在于下车站点的估算,为此提出一种基于乘客上车站点概率分布的估算方法。基于上下车站点等属性,通过统计学方法,可以得到公交分担比例、时间分布、距离分布、线站分布、特定群体公交服务情况等特征,为公交系统规划奠定基础。