基于动力监测连续刚构桥梁测点优化综合评价

对有效独立法、逐步消减法、逐步累积法、EI及MAC混合算法、基于EI的逐步消减法、基于EI的逐步累积法、遗传算法、猴群算法8种不同的传感器优化布点算法在大跨径连续刚构桥中的应用进行对比分析。将这些算法应用到某大跨径连续刚构桥上,对比了各种算法优化侧重点的不同以及优化效果的差异。并采用均方差、MAC矩阵非对角元的最大值及Fisher信息矩阵行列式的值、振型矩阵的条件数4个准则对传感器布置的优化效果进行对比分析,最后将4种评估准则综合起来取平均值建立了测点优化算法结果的综合评价体系。分析结果表明:在进行传感器的优化布设时,必须用多种准则对不同优化算法的结果进行对比分析,选择综合得分最高的那一个。     

区域高速公路网络交通事件传感器布设方法研究

针对如何使用有限的传感器而获得最大的事件检测效益的问题,依据区域高速公路网络拓扑特点,充分利用匝道以及出入口的重要特性,以常规的最短路径算法为基础研究了一种交通事件传感器的优化布设方法,以高速公路网络行程时间标准差作为优化目标,在充分利用现有资源前提下,分别布设和优化路段和出入口事件检测器,形成两层结构的事件检测传感器网络体系。并以上海市高速公路网为例进行了实例应用分析。结果表明,依据合适的优化方法可以确定传感器最佳布设位置和数量,同时结合高效的交通事件检测算法,可以全面提升交通事件检测技术。     

单亲遗传算法在桥梁传感器优化布设中的应用

将单亲遗传算法应用于桥梁结构传感器优化布设。基于模态保证准则和模态能量准则设计了3个适应度函数,提出两步法采用单亲遗传算法在先对传感器进行定量计算的基础上再确定传感器的位置。通过一斜塔斜拉桥的数值模拟计算,证实了单亲遗传算法、提出的两步法及将模态保证和能量进行组合的评价准则的可行性和有效性。     

平胜大桥长期健康监测系统加速度传感器测点优化布置

以二重结构编码遗传算法为主要理论依据编制了优化程序PS-ldg,并利用此程序对佛山平胜大桥长期健康监测系统加速度传感器测点的布设位置进行了优化,最终确定了此类传感器的布设位置.     

考虑车车与车路通讯并存的路侧单元优化布设方法

路侧单元(Road Side Unit, RSU)作为车路协同系统(Cooperative Vehicle Infrastructure System, CVIS)中路侧感知控制网与网联化车辆自组网的重要节点,其布设方案对车路交互效能、系统建设成本与协同服务水平均产生较大影响。现有RSU优化布设研究主要基于车路(Vehicle to Infrastructure, V2I)通讯,忽视了车车(Vehicle to Vehicle, V2V)通讯的转发和中继作用,也缺乏对RSU设备及线网布设成本的相关考量。针对上述问题,面向V2V和V2I通讯并存环境,考虑信息覆盖正向收益与设备/线网布设负向收益,构建面向综合收益最优的RSU布设方案优化模型。首先结合信息流-交通流耦合模型获取传播时间矩阵,提出权重约束可达性算法,构建布设方案与信息覆盖正向收益之间的关系方程。然后针对动态最优布设方案条件下的最优线网布设问题,提出改进的最小生成树模型,并以此设计综合收益最优的RSU优化布设模型。最后,基于井字形算例路网,进行模型验证和关键系数敏感性分析;并基于Sioux Falls路网,将所提出的模型与现有未...     

快速公交（BRT）线路布局优化研究

为探讨现有公共交通线网结构下BRT线路布设优化问题,对快速公交线路布设的内部条件和外部条件进行了分析;在此基础上依据快速公交的发展特点,以乘客总出行时耗最小和车公里成本投入最小为目标,建立了快速公交布局优化的模型,并且给出了优化目标和相应约束条件的函数表达式。通过事例分析对BRT线路布设优化算法进行说明,从而得知优化模型具有较高的应用价值。     

基于人群搜索算法的桥梁结构传感器优化布置

提出了基于人工搜索算法的桥梁结构传感器优化布置方法,通过间接整数编码方式,解决人群搜索算法处理离散性变量问题的不足,以桥梁模态分析所得模态置信度矩阵为目标函数,利用人群搜索算法利己行为、利他行为、预动行为、不确定推理行为,以拱桥为例,进行传感器的优化布置。并将结果与粒子群算法相比,结果表明,人群搜索算法收敛速度快、精度高,能够较好地解决传感器优化布置问题。     

桥梁结构模态测试中传感器优化布置的序列法及应用

介绍桥梁结构模态测试中传感器优化布置的序列法,该法以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积或逐步消去的方法对传感器进行优化布置,直到传感器数目最理想、位置最优。最后举例说明了该法在桥梁结构模态测试中的应用。     

防汛应急保障资源站点优化布设方法研究

针对高速公路网防汛应急保障资源站点的最优化布设问题,从资源到达时间、站点建设成本、线路的功能定位出发,构建更符合法规要求和应急抢险实际需要的防汛应急保障资源站点的多目标最优化布设模型,并采用粒子群优化算法进行了模型的求解,提出了高速公路网防汛应急保障资源站点的优化布设方法。对北京市高速公路网防汛应急保障资源站点的优化布设结果表明,基于粒子群算法的高速公路网应急保障资源站点多目标优化布设方法能够满足应急抢险实际工作所需,具有较好的实际应用效果。     

基于检测无迹信息融合算法的多传感融合方法

针对单一传感器对目标车辆识别准确率低的问题,提出一种基于毫米波雷达和摄像头信息融合的目标跟踪方法,同时,基于扩展信息融合(EIF)和无迹信息融合(UIF)原理建立了检测无迹信息融合(CUIF)算法,对多传感器信息进行融合。CUIF算法采用分布式融合结构,将来自不同传感器的轨迹相互关联并融合以获得目标轨迹,并利用分布式检测系统对获取的传感器延迟信息进行实时系统状态补偿,从而解决了单传感器信号延迟、丢包等问题。通过CarSim与Simulink联合搭建仿真和试验平台对所研究的融合模型进行算法验证。试验结果表明,CUIF算法的目标丢失率比EIF和UIF减少了10%以上,它将时间延迟缩短至5 ms,满足系统对实时性的要求。     

基于EfI法的桥梁模态测试中传感器优化布置

为确定大跨刚性桁架柔性拱桥传感器的最优布置位置,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析其动力性能,以模态向量矩阵和有效独立法为准则,在MATLAB环境下开发了三维加速度传感器优化布置工具箱,用于刚性桁架柔性拱桥的传感器优化布置,同时,对桥梁结构模型进行模态试验验证传感器布置方案的合理性.研究结果表明,所选传感器位置能够较好地拟合出桥梁振型,基于EfI的传感器优化布置工具箱对大跨刚性桁架柔性拱桥传感器布置是行之有效的.     

杭州湾跨海大桥监测系统中应变传感器的优化布点

传感器优化布点问题是大桥监测系统的重要研究课题之一,针对在建的世界上最长的跨海大桥之一———杭州湾跨海大桥,对健康与安全监测系统中应变传感器的优化布点问题进行了研究,该文主要通过基于结构应变模态得到的广义应变能密度对桥梁应变传感器布点进行分析,并且综合考虑实际测试的情况,结合恒载作用下结构的应变情况,得出大桥应变传感器的布点,实现结构状态信息的最优采集。     

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。     

传感器优化布置在桥梁结构模态参数测试中的应用

介绍了一种桥梁结构模态参数测试中传感器优化布置的局部次优方法,也就是逐步消减法,该法基于识别误差最小原则,力求使得感兴趣的模态向量尽可能的线性无关。首先根据矩阵理论,通过QR分解使得矩阵列向量组具有较大范数,然后以MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,根据传感器的可选位置对MAC矩阵的贡献大小,从剩余传感器的可选位置中去掉对目标函数贡献最小的可选位置,直到传感器数目达到最理想的数目。这种方法简单而且计算效率高,最后通过一个工程实例,验证了该法的可行性和有效性,具有广阔的工程应用前景。     

磁电式方向盘转角传感器的应用与研究

方向盘转角传感器在辅助驾驶系统中有着极其重要的作用。本文阐述磁电式转角传感器的机械结构,分析其工作原理。针对磁电式转角传感器在整车上的应用,设计了相应的硬件平台和软件架构,通过角度计算算法将转角传感器输出的信息转换为实际需要的相关角度信息。最后对转角传感器的误差原因进行分析,有针对性地降低误差,可促使该传感器在不同等级的汽车上广泛应用。     

光纤光栅传感器在钢桥面铺装长期监测中的应用

钢桥面板在车辆荷载作用下,容易产生较大的局部变形。国内对于桥面铺装应力应变分析多采用有限元,实桥长期监测仍然处于空白阶段。该文依托桃浦路蕴藻浜大桥项目,对实桥监测过程中的传感器布设进行了研究。从不同结构、不同用途传感器选取方面入手,对传感器的埋设方案,安装方法进行详细介绍,为以后工程中传感器使用提供了借鉴。     

对高速公路移动目标跟踪的多传感器采集数据融合

针对目前多传感器数据融合算法存在的问题,提出了一种基于冗余信息的多传感器数据融合算法。此算法利用分布式融合结构的优点和强跟踪滤波对于机动目标获得局部状态估计值,通过提取各局部状态估计之间存在的冗余信息建立局部状态估计间的相互支持度,从而实现对其权系数动态的合理分配;通过理论分析和Monte-Carlo仿真表明,本文提出的算法得到的融合估计效果明显地优于利用单传感器测量数据得到的滤波估计结果,算法受外界随机干扰的影响较小,也证明了用分布式融合结构和强跟踪滤波对机动目标的局部状态估计值可信度高,基于冗余信息的多传感器数据融合算法具有较好的鲁棒性。     

基于行程时间估计的快速路检测器布设密度优化方法研究

随着智能交通运输系统对道路实时交通信息的迫切需求,布设高密度、全方位的交通检测器已成为共识,但是高密度的检测器布设带来的是硬件投资的急剧增加,因此有必要进行检测器布设密度的优化。利用快速路行程时间估计方法分析了检测器布设密度优化问题,认为从行程时间估计误差和合理投资的角度出发,检测器布设并不是密度越大效果越好,而是存在一个合理范围,该范围可以指导工程中实际检测器数目的选择。     

悬架运动学特性的二阶近似区间优化

提出了采用海森矩阵近似迭代算法(DFP算法)的悬架运动学特性二阶区间优化方法.这种优化方法得到的悬架结构区间参数的中值和半径,既满足了悬架运动学特性优化的要求,又控制了其不确定性区间范围.作为这种方法的一个应用实例,对某双横臂独立前悬架的运动学特性进行优化.     

光纤Bragg光栅传感器在冷饭盒大桥的应用

分析了光纤Bragg光栅波长变化与应变的关系，通过等强度梁试验具体验证了这种关系；研究了光纤Bragg光栅传感器的布设工艺，并在冷饭盒大粱的施工过程中成功地布设了100多个光纤Bragg光栅应变传感器与20个温度传感器；布设的传感器监测了施工过程的钢筋应变历程，监测结果表明埋入的光纤Bragg光栅传感器可以方便地监测，具有良好的稳定性与耐久性，为桥梁结构的健康诊断提供可靠的依据。