基于空间适宜性的四川西部自驾车营地选址优化研究

运用GIS平台,选取生态安全、自然、交通、社会经济4个方面15个指标,对川西地区自驾车营地选址空间进行适宜性评价.利用GIS空间分析,将研究区域划分为最适宜、较适宜、一般适宜、较不适宜和最不适宜区5个等级,其面积分别占研究区域的3.45％、11.25％、29.22％、39.72％和16.36％.在适宜性评价基础上,借助...     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%...     

基于空间引力模型的选址问题研究

由于空间的相互作用对人流量的影响,引入引力模型来估计用户流量的大小。与传统选址不同,考虑了两种类型的需求,一类是产生于固定点的需求,另一类是产生于交通网络上的需求,分析了这两类需求对设施的不同的影响程度时的选址决策。结合最大覆盖模型和截流模型,建立了0-1整数规划模型,给出了启发式算法,同时给出了该算法在最差情况下的界限,并通过实例,将启发式算法与精确解进行比较。     

与路外停车场协调的城市路内停车设施选址优化模型

为了使路内外停车设施合理分布,减小停车成本,满足城市停车需求,保证城市动、静态交通的整体效率,从路内外停车设施的关系出发,比较路内外停车设施的车辆停放特性及泊车者的停车行为特性,得出路内停车行为发生的特点;并且通过分析路内停车设施对动态交通的影响,建立了离散和连续的延误评价分析模型。假设停车需求与路外停车场已知,在综合考虑路内停车设施对动态交通的影响、绕行距离、步行距离及泊位供应量的基础上,提出一种多层次、多目标优化模型。用遗传算法求解,算例计算结果表明,与路外停车场协调设置路内停车带,不仅能满足停车需求,而且能使平均绕行距离和平均步行距离分别减少80％和65．5％。     

基于贝叶斯概率理论的物流园区选址优化研究

物流园区选址是其规划建设中不可或缺的部分,传统的选址方法以定性分析为主,缺乏对选址结果可靠性的评判标准,为此,引入贝叶斯概率方法开展了物流园区选址规划理论研究。借助EM算法和GeNie软件,构建了贝叶斯网络模型,挖掘出各影响因素间存在的内在因果和逻辑关系,量化各影响因素的显著性,构建科学合理的物流园区选址规划评价指标体系;采用K-means聚类方法建立了物流园区选址模型,使用MATLAB软件对建立的模型进行迭代计算,并引入贝叶斯判别方法对聚类结果进行了可靠性分析;基于贝叶斯网络方法优化了灰色模糊风险评估模型,结合了定性分析和定量计算,得出相应的选址风险系数与评估风险概率,完成了物流园区的选址风险等级评估。研究结果表明：基于贝叶斯方法建立的物流园区选址模型能够充分考虑城市规模、经济社会发展、城市物流量及交通区位等多因素的影响,实现了对物流园区选址结果的量化评价,降低了人为主观因素和客观数据的模糊性对物流园区选址方案的影响,有效提高了物流园区选址规划的科学性和可靠性。以陕西省10个地级市为候选地点验证该选址模型的可行性,结果显示：西安建设物流园区的选址风险系数为4.030 1,处于低风险水平,依据总体风险概率确定低风险水平的可靠性为65.50%,证实了在西安建设物流园区（西安港）风险系数较低,科学可行,且西安港风险评估结论具有较高的可靠性。     

区域城际轨道交通网络与空间结构适应性

为城际轨道网布局的适应性提供适用的决策方法,在分析城际轨道交通网络与区域空间结构适应性内涵的基础上,建立了既能反映区域城际轨道交通网络和区域空间结构主要特征,又能反映二者相关联的适应性评价指标体系.提出城市群城际轨道网布局的适应性评价模型——基于灰色关联熵的加权灰色关联度评价模型.该模型以加权灰色关联评价模型作为研究框架,对平均灰色关联度模型进行改进,应用灰熵分析方法确定关联系数的权重,更真实全面地反映了城际轨道网布局与区域空间结构的适应性情况.以武汉都市圈城际轨道交通线网规划为例,验证该方法的合理性和有效可行性.     

基于优化灰色神经网络模型预测公交换乘需求量的换乘枢纽选址

根据公交换乘枢纽换乘量的生成特点和影响交通换乘量的主要组成因素,研究发现交通换乘量具有“小样本、贫信息”的灰色特征,为此提出了一种基于灰色软计算的换乘需求量预测方法.该方法利用灰色系统原理建立灰色神经网络系统预测模型,通过采用遗传算法改进神经网络的性能,提高系统预测的精度.以兰州市市区公共交通枢纽规划为例,结合实际的道路交通调查数据,运用该方法对提出的交通枢纽方案进行了实证分析与评价.结果表明:改进的灰色神经网络能有效地改善预测精度;运用GA-GNN模型求解道路交通中的非线性问题对提高决策水平具有较大的现实意义.     

考虑空间相关性递远递减的居民居住选址模型

为刻画居住选址备选方案之间的空间相关性,选取通勤成本、住房成本、小区特征、家庭社会经济属性等效用变量,构建了基于广义极值理论的配对巢式Logit模型.利用2005年北京市居民出行调查数据,对模型参数进行估计和检验,并对模型进行弹性分析,研究了效用变量改变所引起的备选方案选择概率的改变.结果表明:配对巢式Logit模型具有比传统多项Logit模型更优的统计学特征,并且能刻画空间相关性随备选方案之间距离增加而衰减的特性;较之以往研究中仅假定相邻空间存在相关性,该模型更接近现实.     

基于免疫克隆算法的多枢纽选址与混合网络设计综合优化研究

为了描述多枢纽选址与混合网络设计综合优化问题,引入了双层规划模型建立数学模型.上层模型为多目标规划模型,以最小化网络总阻抗和最小化总投资为目标;下层模型为固定需求的用户平衡配流模型.然后,给出了基于免疫克隆算法的具体求解设计和步骤.接着,给出了算例,在不同决策权重条件下进行求解.算例结果验证了算法的可行性和模型的有效性,同时结果表明在建设枢纽后,当决策偏重于交通网络管理部门时,更倾向于建设新路段以降低网络费用和总费用.     

基于局部路网空间结构特征的无检测器路段交通流预测方法

城市路网中存在大量尚未布设交通检测器的路段,其交通流数据难以获取,不利于开展精准路网管理,为此提出了利用局部路网空间结构特征预测无检测器路段交通流量的方法。基于有检测器路段的海量交通流数据,分析局部路网空间结构特征与路段交通流量之间的相关性;根据路网拓扑关系使用多元线性回归算法估计所有的有检测器交叉口交通流分配权重,并使用多元线性回归算法进一步挖掘局部路网空间结构特征对交通流分配权重的影响;结合空间特征影响度系数、无检测器路段所在的局部路网的空间结构特征及相邻路段的交通流,对无检测器路段进行交通流预测。实验结果表明,路段道路类型、相邻路段数量及相邻路段道路类型这3类局部路网空间结构特征与路段交通流量相关性显著,采用基于空间特征影响度系数对局部路网中只有单个相邻上游和具有多个相邻上游的无检测器路段进行预测,发现其平均误差分别在8%和22%左右。     

深远海域海上风电场定量选址方法研究

为了促进我国深远海海域海上风电场建设,实现海上资源的合理使用.研究了基于模糊逻辑的深远海海域海上风电场选址方法.根据现有研究成果,识别了深远海风电场选址的影响因素,建立了深远海风电场选址的3层决策框架.利用模糊推理对输入和输出变量进行模糊化,以风能资源、自然环境、交通环境和风机条件建立了4个模糊推理机,并构建了其模糊推理规则.利用模糊语言变量确定了各决策准则的权重,从而实现深远海风电场选址的决策.以上海市深远海海域海上风电场选址为实例,确定了其选址方案.     

区域城际轨道交通网络与空间结构适应性评价指标体系研究

在分析了我国现有区域性轨道交通线网规划评价体系的基础上,阐述了城际轨道交通网络与空间结构适应性的基本内涵,建立一套能反映城际轨道网布局特性和空间结构主要特征的适应性评价指标体系。     

基于GIS分析的深圳市道路交通事故空间分布特征研究

掌握城市道路交通事故空间分布特征是城市道路交通安全管理的重要基础。基于深圳市2014~2016年的道路交通事故数据,首先应用地理编码方法对原始事故记录进行空间定位,形成事故的空间分布。其次针对考虑/不考虑路网密度的2种情况,应用密度分析方法对道路交通事故多发的区域和事故严重程度较高的区域进行鉴别,比较2种情况下区域分布的差异并分析造成这种差异的可能原因。最后利用异常点分析和热点分析2种空间聚类分析模型对事故严重程度较高的区域进行进一步鉴别,并对密度分析和聚类分析2种方法得到的结果进行了比较。密度分析结果表明：就事故频度而言,深圳市中心城区单位面积上的交通事故频度较高,而郊区单位长度道路上的交通事故分布更为密集;就事故严重程度而言,郊区的交通事故平均严重程度高于市中心区域。造成上述差异的原因可能与郊区道路限速较高等因素有关。聚类分析结果与密度分析结果相近,在郊区形成了高严重程度的事故聚类,而在中心城区形成了低严重程度的事故聚类,说明郊区的交通事故严重程度总体高于市中心区域。从2种方法的比较来看,密度分析简单易行,有助于交通管理部门对城市交通事故空间分布特征直观快速的了解;聚类分析可精确到事故点,为精细化的交通安全管理工作提供支撑。研究结果表明基于密度分析和聚类分析的研究方法对于确定道路交通事故空间分布特征有良好的作用。     

基于空间滞后模型的公共自行车出行特征及影响因素分析

为充分挖掘公共自行车时空出行特征,探讨城市空间环境与骑行需求的潜在联系。以宁波市中心城区为案例,基于公共自行车IC卡数据获取出行时空变化规律,在验证租、还车需求具有空间自相关性的基础上,通过建立空间滞后模型,分析了人口密度、道路分布、公共交通、站点配置和建成环境因素对骑行需求的影响。研究表明：①工作日、非工作日内租、还车需求的全局Moran's I分别为0.294,0.281,0.272和0.271,表现出显著的空间正相关性;②各模型的拟合优度R²分别是0.431,0.424,0.412,0.401,具有良好的拟合效果与解释性;③道路分布、建成环境变量对公共自行车使用的影响效应存在时间差异,其中公交专用道里程与非工作日内的站点需求量呈负相关,工作日内POI混合度对租、还车需求具有正向引导作用。     

区域交通分流路网设计的双层优化模型及算法

针对区域路网交通分流技术中的分流路网优化与选择问题,分析了分流路网与基础路网的关系,确定了分流成本的构成与量化方法,在此基础上提出了以分流成本最小化为上层目标、以用户均衡为下层目标的区域交通分流路网设计的双层优化模型,进而给出了考虑路网拓扑结构完整性和反Braess假定的模型启发式求解方法,并对算法的效率进行了分析.最...     

轿车车身结构动特性改进方法

针对某款轿车车身低阶弹性固有频率与原型车目标值存在偏差的实际问题,采用结构性能灵敏度分析方法和以往工作经验,筛选确定对车身扭转刚度、1阶扭转频率和1阶弯曲频率影响较大的部位.在此基础上,采用延长搭接边、增加板厚度、增加加强筋、翻边等处理方式,改进部件及其相关部件的结构,修正模型结合面特性参数.研究结果表明:改进后车身质量增加了7.6％,结构低阶固有频率得到明显地提高,1阶扭转频率增加了10％,1阶弯曲频率增加了2％.车身整体结构的刚度得到加强,弯曲刚度增加了1.5％,扭转刚度增加了8.6％,有效地改善了其综合力学性能,达到了原型车相关技术目标值的要求,为轿车车身的CAE分析和结构设计提供了可靠依据.     

考虑排队时间和充电费用的电动汽车充电站选址模型

电动汽车充电站的合理布局对于降低里程焦虑、提高出行舒适度和电动汽车的普及率具有关键作用。为克服现有研究对充电排队时间和充电费用考虑的不足,构建以里程焦虑、充电费用最小化为目标的改进充电站选址优化模型,并明确考虑充电排队和充电绕行行为。分析电动汽车充电行为特征,引入路径容许偏离距离建立充电绕行路径距离约束,由此降低路网中偏离路径集的规模;分析充电站排队系统特征,推导出系统平均排队时间的解析表达式,建立可接受排队时间阈值、预算成本等约束条件;基于里程焦虑产生规律和阶梯电价收费方式,构建里程焦虑和充电费用最小化的决策目标,采用Lingo软件求解;选取西安市某局部路网进行算例分析。研究结果表明：在同等条件下,所提出模型计算得到的系统总充电排队时间为5.84 h,系统总充电费用为1 440元,与未考虑排队时间和充电费用的模型相比,系统排队时间减少了1.19 h,系统总充电费用减少了240元;分析充电站预算成本B的取值发现,当B≤5亿元时,系统总里程焦虑和充电费用随B增加而减小;当B＞5亿元时,B的增加无法进一步降低系统总里程焦虑和充电费用。在预算成本B = 3,4,5亿元的条件下,分别分析路径偏离距离η的取值对优化目标的影响,随着路径偏离距离η由0 km增加到4 km时,系统总里程焦虑和充电费用均呈下降趋势。     

软弱围岩公路隧道衬砌结构形式拓扑优化

首次基于连续体的结构优化理论和有限元方法,采用简化的假定条件,应用拓扑优化理论,以应变能最小即刚度最大为约束条件,成功对不同应力场软弱围岩公路隧道衬砌结构体进行了结构优化.单拱隧道衬砌结构拓扑优化结果表明:不同的应力场和不同的围岩强度,衬砌结构的断面型式和厚度差别较大;随着侧压力系数的增大,衬砌结构断面高跨比应越来越小...