高速公路路径标识站选址优化模型与算法研究

为了解决车辆多义性路径问题,高速公路路网中常设置标识站来精确获取车辆路径信息。在实际高速公路网中,要么在路网中所有环路段上布设标识站,造成资源浪费现象,或者布设的标识站不足,直接采用最短路的方式拆分通行费用,造成费用拆分不合理现象。因此对高速公路路网中多义性路径标识站的选址优化问题开展研究,在解决多义性路径基础上,实现标识站建设费用最小。为了研究高速公路标识站选址优化问题,以高速公路路网为基础,采用基于生成树-蚁群算法对标识站选址布局问题进行优化分析。首先,根据图论中生成树理论,确定出标识站的最少布设数量与多种选址布局方案。其次,建立了以高速公路标识站所在路段车流量最小且该路段里程最长的多目标多义性路径标识站选址优化模型,并设计了基于蚁群算法的大型高速公路路网多义性路径标识站选址优化算法的求解步骤。最后,通过算例分析,以3组不同权重值分析对比验证该模型的适用性。结果表明该模型可以用来解决高速公路标识站选址优化问题,并且能有效实现高速公路多义性路径标识站的最优选址布局。     

网状高速公路网下的多路径识别模型与费用清分算法

我国的高速公路网发展形成了复杂的网状结构,各省目前普遍面临着如何实现准确的收费清分的问题。本文提出了可以识别车辆行驶路径的"RFID标识站 组合式收费卡"的收清系统模型,利用支撑树理论确定需添加的RFID标识站的位置和数量,引入有效路径系数标定路网的合理路径,给出了依据车辆行驶路径的精确清分算法。最后以山东路网为例进行路网建模和算法分析,结果验证了本模型算法能实现公平、公正的通行费清分,符合高速公路管理的实际需求。     

基于RFID技术的高速路网路径精确识别技术

随着国内高速公路的发展,环状的路网结构与多元的投资主体引发了如何合理征收并拆分通行费的问题。本文所提出的多义性路径的识别方法基于射频识别技术(RFID),运用余边集和支撑树理论,在关键路段布设标识点系统,从而精确识别车辆实际行驶路径。该技术方法能够解决高速公路路网中多义性路径识别问题,并实现通行费的合理征收与拆分。     

优化路网覆盖效率的高速公路救援点选址模型

针对高速公路救援点选址问题,以优化救援点对路网全局的覆盖效率为目的,建立了救援点选址模型。采用有向图描述救援点对各路段的双向全程覆盖及救援车绕行问题,通过分析救援点布局与路网拓扑结构对各路段的救援响应时长的影响,构建了考虑救援车绕行时间的基于路段的救援响应时间计算公式,然后以优化救援点对路网全局的覆盖效率为目的,分别建立了常驻救援点和备勤救援点两类选址模型。实验结果表明:与传统选址模型相比,提出的选址模型能更准确地衡量各路段的救援响应时间,给出路网全局覆盖效率更优的选址方案。     

浅析高速公路路网模型的建立与清分算法的实现

高速公路路网模型及清分算法的研究是高速公路联网收费的理论基础.主要介绍了高速公路路网模型的建模方法,并且基于路网结构的数学模型提出了高效灵活的清分算法以及收费清分的计算机实现方式.     

高速公路路网运行指数评估模型应用研究

由于高速公路路网交通流量分布不均衡,往往会造成部分节点或区域拥堵,而量化评估路网运行状态能快速确定交通拥堵位置。提出了一种基于波动率和机器学习的路网运行指数评估模型:首先选取合适的机器学习算法确定路网各节点的基准值;然后运用波动率理论构建各节点的运行指数评估模型;之后利用广东省高速公路若干节点路段的真实数据对模型进行了验证,并与阈值进行对比。研究结果表明:本文提出的路网运行指数评估模型能在各类场景下及时准确地定位交通拥堵节点,为缓解交通拥堵问题提供一定的参考意义。     

公路路政管理站点规划和巡视路线优化研究

采用遗传算法建立了公路路政管理站点规划选址优化模型,研究了路网中规划选址优化的多变量算法不易收敛问题,应用受限P 中心问题以减少管理站的备择点数目,从而减少遗传算法中染色体的基因长度,并按不同策略进行初始群体和种群的选择,加快收敛速度,从而提高算法的运算效率。针对高速公路巡视路线优化中最大巡路长度问题,采用贪婪算法和邻域搜索算法的结合求解最佳巡视路线,给出了问题的多目标函数优化模型和算法。     

不考虑料场情况下路网养护中的拌和站选址研究

结合当前高速公路路网养护需要,分析了影响拌和站选址的主要因素及相关费用,并以整数规划为基础提出了在不考虑原材料料场情况下路网养护中的拌和站选址模型,以及拌和站生产能力的选择。     

一种基于有向图的高速公路多义性路径贝叶斯识别方法

随着高速公路的快速发展,公路路网由树状结构逐步转化为网状结构。车辆在网状结构的路网上同一个起讫点间存在多条可行的路径,由于不同路段公路资产管理单位的不同,以及在通行费增值税电子普通发票普及的条件下,因此,如何对车辆行驶的路径进行精准识别,来实现公平收费和通行费增值税电子普通发票的精确开具,是目前收费管理中的热点问题。本研究首先对现有路径计费方法进行了总结,研究了目前基于5. 8G DSRC技术、视频车牌识别技术、433 M射频技术和基于运营商基站的标识技术在多义性路径识别方面存在的不足。在此基础上,提出一种基于有向图的高速公路多义性路径贝叶斯识别方法,首先将高速公路路网模型化为有向图结构,将5. 8G标识点或视频图像标识点映射到有向图上,对每个出口建立路径生成树,然后采用一个贝叶斯识别算法建立标识串的概率模型,确定车辆的实际路径。算法采用两级结构,包括中心预处理和车道出口处理两级,可以实现车道出口处的快速计算。该方法已经在江西省高速公路中进行了实际应用,并获得了良好的效果,识别精度达到99. 8%,处理时间也能完全满足高速公路出口快速通行的需求。     

基于组合赋权——云模型的高速公路路网交通适应性评价

针对于传统交通适用性评价过程存在的随机性和模糊性问题,提出一种组合赋权—云模型的高速公路路网交通适应性评价方法。首先,从路网结构性能和路网运行效率两方面,选取路网密度、饱和度等8个定量因素建立评价指标体系,采用相对分析法,将适应性划分为4个等级后,依次确定各等级区间范围;其次,基于逆向云模型理论,得到各评价指标隶属各等级的确定度,利用组合赋权所得权重对各个指标确定度进行加权平均。最后,根据确定度最大原则,综合得到交通适应性等级。以四川省高速公路联网收费数据和网络拓扑数据为基础,构建评价模型,最终结果为不适应,为今后高速公路网建设提供理论基础和数据支撑。     

秦岭终南山特长公路隧道控制系统的构思和模型实现

针对秦岭终南山特长公路隧道提出了一整套控制方案,并以模型的形式模拟演示实现,为国内公路行业公司全面承建和实施这样特长隧道的控制系统提供理论和实践上的有利支持。     

高速公路交通流混沌特性研究

提出了一种基于Zuo Binwu矩阵算法的判别交通流混沌的最大Lyapunov指数改进算法，并用这种改进算法和功率谱法研究了高速公路实测交通流的混沌问题。绘制了高速公路交通流实测的时间序列的功率谱曲线。通过分析这种车头间距的功率谱曲线，可以明显地观察到交通流频谱出现了噪声和宽峰的变化。应用最大Lyapunov指数改进算法计算这些时间序列的最大Lyapunov指数，用它判定实测交通流是否存在混沌现象。结果表明高速公路实测交通流中存在混沌现象。最后对结果作了分析．得出了对于研究与应用交通流有益的结论。     

高速路段动态OD反推模型与算法研究

各进出口匝道间的实时交通量是高速公路管理系统重要的输入数据,也是难以获得的数据。本文回顾了动态OD反推理论的发展历程,提出了动态路径走行时间的完善和简化计算方法,在此基础上建立了基于高速路段的动态OD反推模型,设计了遗传算法对问题进行求解,并讨论了算法中的六个关键问题,提供了一种获得高速公路进出口间动态OD交通量的有效方法。实例研究表明,模型和算法具有较高的效率和准确性,能够应用于在线系统。     

基于可靠度的桥梁结构剩余使用寿命预测方法

按基于某一限值可靠度的方法对既有桥梁结构剩余使用寿命进行了研究，在介绍了相关文献的半经验半理论的预测方法和基于动态可靠度预测方法的基础上，对拟采用维修或加固措施以延长剩余寿命的桥梁，提出了基于体系可靠度并考虑最优维修方案组合的寿命预测方法，并建立了优化数学模型。研究表明：该方法以桥梁的完整使用周期为研究对象，从而确定与安全、经济的维修决策相对应的最优使用寿命，但仍有许多问题需做进一步研究。     

高速公路收费费率优化实用方法

合理确定高速公路的收费费率,是在高速公路的建设及运营过程中必须进行考虑的重要问题.从实际应用的角度出发,提出了一种基于路网的分车型高速公路收费费率优化实用模型,并结合高速公路收费费率本身的特点,给出相应的求解算法.该方法在收费系数确定的情况下,根据优化目标直接得到优化结果.在实际应用中可首先确定不同的可行收费系数方案,计算相应收费系数方案下的费率优化结果,根据优化结果确定费率优化的满意解.算例结果显示,该方法具有简单、实用的特点.     

一种改进的车牌区域定位算法

在分析基于灰度图像的车牌区域搜索思路的基础上,提出了一套改进的车牌区域定位算法.在图像预处理过程中,根据高速公路收费站点光照条件不断变化的特点,采用一阶差分算法并结合累积像素点确定二值化阈值的方法,完成图像边缘轮廓的提取工作.实践表明,改进的车牌区域定位算法的定位准确率为98.3%.     

基于改进的模糊决策树ETC系统客户欺诈分析研究

随着我国ETC系统的普及，对其进行管理成了急需解决的问题，因利用电子标签和智能卡进行欺诈的行为将给高速公路管理部门带来了极大的损失。介绍了一种改进的模糊决策二叉树模型。即采用最优分割熵方法确定最优割点来对数据模糊化，引入模糊数学中的不确定性理论，依据分类的不确定性建造树，生成规则，在此基础上利用规则匹配的方法检测任意的样本数据是否为欺诈数据。     

基于GIS的山区高速公路排水建模与设计方法

从设计层面分析了山区高速公路水毁发生的原因及传统设计方法的弊端,提出了基于GIS的山区高速公路排水设计方法和流程,设计了排水GIS的系统框架。基于面向对象的数据建模方法建立了路域数字地形模型、水文数据模型,实现了对路域空间数据和水文数据的有效管理。研究了路域水文建模算法,建立了路域水文空间分析模型。结合依托项目,对基于GIS的山区高速公路排水设施布设方法进行了验证,并对排水设施进行了水力仿真与评估。仿真结果表明:通过山区高速公路排水GIS建模与仿真,可进行排水设施的综合布设及适应性评估,实现了排水设计的自动化、可视化、科学化。     

高速公路建设项目跟踪评价指标体系和方法研究

从项目跟踪评价理论和方法的研究分析入手,结合高速公路建设项目的特点和实施情况,提出高速公路建设项目跟踪评价的概念,参考层次分析法建立递阶层次结构的思路,建立高速公路建设项目的跟踪评价指标体系;采用集值迭代法确定指标权重并用G1法进行验算;然后应用线性模型对高速公路建设实施情况做出综合评价和分析;这种评价使得对项目过程控制建立一种及时的反馈机制成为可能。