无缝换乘条件下城市轨道交通网络客流分配模型及算法

结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点,充分考虑了影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素（包括出行时间和换乘次数）,以及城市轨道交通网络的特有属性,构造城市轨道交通网络的广义费用函数,并分析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行为。在此基础上,基于随机用户平衡原则提出城市轨道交通网络客流分配问题的数学优化模型,在模型的求解中,分析目前常用的有效路径搜索方法并设计了基于图的深度优先搜索算法,以得出符合现实的有效路径集合,并给出求解配流模型的连续平均算法。最后通过北京市轨道交通网络的数据对模型和算法进行验证。     

基于多路径的城市轨道交通网络客流分布模型及算法研究

城市轨道交通网络形成之后,为实施"一票换乘"需建立轨道交通自动售检票清算管理中心,进行客流信息统计和票务收入清分,而清分的核心在于解决客流在网络上的分布问题.本文结合城市轨道交通系统的基本特性,提出一种考虑乘客多路径出行选择的客流概率分布模型,并设计基于深度优先的路径搜索算法.该模型既体现了乘客出行阻抗最小化的选择心理,又反映了路径多样化的实际情况,具有较强的实用性.最后通过北京轨道交通网络实际客流数据验证模型和算法的有效性.     

基于邻接表和改进深度搜索的进路搜索研究

为解决传统联锁表结构的站场数据修改繁琐,利用联锁表搜索进路效率低的问题,提高联锁系统数据存储便利性和车站进路搜索效率,设计一种采用邻接表结构的站场图模型,并在此基础上利用改进的深度优先搜索算法建立新的进路搜索模型。基于邻接表的站场图模型可以降低站场数据维护难度,配合改进的深度优先搜索算法可以提高进路搜索效率。     

多层次城市轨道交通网络时间-拓扑可达性分布规律研究

根据城市轨道交通网络速度等级的差异与换乘特性,划分多层次城市轨道交通体系,结合线网可达性的时间因素和拓扑因素,构建时间-拓扑可达性模型,采用深度优先搜索算法计算网络的时间-拓扑可达性。采用分形理论研究线网可达性的分布特征,根据分形规律将线网的可达性分布划分为不同圈层区域,根据不同区域线网可达性分布特征差异和分布特点,从提升线网可达性的角度,给出对未来线网规划的建议。     

不确定环境下交通网络应急预防护优化研究

交通网络是灾害发生后实施及时救援和应急疏散的重要物质基础之一.为提高交通网络在灾害中的抗毁能力,保证交通网络的可靠性,针对不确定环境下的交通网络应急预防护问题,以灾前养护加固成本和灾后修复费用最小化为目标,同时考虑资金预算、灾后网络连通性、旅行时间可靠性和灾后路段通行能力等约束,构建了双层规划模型进行问题描述,并利用基于Frank-Wolfe的模拟退火算法进行设计了问题的求解方法.算例计算分析表明,所提出的模型和算法计算快捷,结果合理.研究结果表明:养护后的交通网络抗灾效果明显,本文提出的方法可以为相关问题提供有效的决策依据.     

基于价值工程原理的交通网络效益评价方法

目前针对交通服务、设施的效益评价存在一些不足之处,难以从宏观上对城市的整个交通网络系统进行效益评价采用一种合理的评价方法,将城市中各种交通方式构成的交通网络系统看成一个整体,综合评价交通网络系统的经济、环境、社会等多个方面的效益,并简化交通网络效益的评价模型,使交通网络效益的评价更加实用、便于操作将价值工程的思想应用于交通网络效益评价中,提出交通网络效益的评价模型;模型将城市交通网络系统的价值分为5个方面,即经济价值、时间价值、环境价值、能源价值和土地价值根据该模型,对某一城市不同的交通规划方案,只要输入各种成本值以及价值取向系数,就可以得到对应的交通网络系统总价值(总体效益值),其大小可以反映不同交通规划方案的优劣,从而为交通规划方案的比选提供科学的依据.     

铁路车站计算机联锁软件进路搜索算法研究

计算机联锁软件的关键技术是联锁软件数据结构的选取和进路搜索算法的优化。针对常用数据结构对联锁软件的制约和进路搜索算法对搜索效率的影响，本文基于站场型数据结构，优化了进路搜索算法，以站场举例为对象，详细论述了采用高度搜索算法搜索基本进路和变更进路的过程，该过程表明高度搜索算法克服了广度和深度优先算法的不足，搜索目标明确、搜索过程高效准确。     

考虑预警机制和开行方案的多车站客流控制问题

现代社会经济的快速发展和城市人口数量的急剧增长给交通运输行业带来了巨大的运营难度,由此产生的车站、车厢过度拥挤及交通网络延迟等问题已成为我国建设“智慧交通”面临的重要问题之一。针对城市轨道交通高峰时段大客流组织而导致的站台候车乘客出行安全问题,以单条城市轨道交通线路为研究对象,提出考虑预警机制和开行方案的多车站客流控制方法,为高峰时段的客流控制问题提供理论依据。考虑列车开行方案、车站客流控制及乘客上下车过程等约束,构建以乘客平均延误时间和车站最大平均限流时间最小化为目标的数学模型。其中决策变量为进站乘客数量和车站平均限流时间,并采用线性加权法将原目标模型转化为单目标模型;在此基础上,针对问题特性,设计混合禁忌搜索算法进行求解。数值实验对问题特性进行分析,并通过多组算例与实际案例验证模型的正确性及算法的有效性。研究结果表明：考虑车站平均限流时间可以提高乘客乘车公平性,缓解全线车站客流拥挤;合理设置站台客流预警等级可以提高乘客出行满意度;采用大小交路和小交路列车不同编组的混合策略可提高运输效率,并在一定程度上降低企业成本;针对大规模问题,混合禁忌搜索算法可以在短时间内求解并获得更高质量的解...     

基于改进DFS的联锁仿真教学系统的设计与实现

针对联锁系统进路搜索效率低下的问题,分析了广度优先、A*等搜索算法的局限性,提出了一种带有约束条件的深度优先搜索(DFS)进路搜索算法,搭建站场型拓扑网络,动态创建二叉树模型,设计改进DFS进路搜索算法的程序流程。从教学角度提出软件设计方案,以Visual Studio 2010为平台进行软件开发,实现CTCS-3级列控系统中的联锁仿真教学系统,该系统不但具备良好的可操作性,还集成故障设置、通信数据包查询等功能。     

基于布谷鸟搜索算法的既有线整正

获取合适的线路整正优化设计参数可以使线路整正总体拨量更小,降低线路整正维护工作量.文章提出了一种基于布谷鸟搜索算法的既有线整正方法.首先,采用最小二乘法建立前夹直线和后夹直线方程,并以此识别和计算出各个特征点;再结合布谷鸟搜索算法,以前后夹直线斜率、截距、前后缓和曲线长度和圆曲线半径等参数为自变量,以各个测点线路拨量的...     

基于捕食搜索策略的粒子群算法求解高铁闭塞分区划分问题

高铁闭塞分区的合理划分可以保证列车的运行安全、提高运输效率和减少投资成本。为了更好地解决这个问题,利用基于捕食搜索策略的粒子群算法求解优化准移动闭塞条件下的闭塞分区划分模型。捕食搜索策略可以平衡粒子的局域搜索和全局搜索,从而避免陷入局部最优,提高算法精度。通过算例仿真,比较基于捕食搜索策略的粒子群算法和标准粒子群算法对模型优化的结果,验证基于捕食搜索策略的粒子算法对模型的求解是有效的,而且得到的解更精确,运算速度更快。     

基于轨道交通网络特点的K最短路算法研究

城市轨道交通网络发展带来出行路径选择的复杂性,为了科学掌握线路客流,组织运输,合理引导乘客路径选择,需要开展轨道多路径算法研究;同时,随着生活节奏加快,要求算法高效,注重路径获取的实时性。针对轨道网络特征,将站点之间K最短路搜索转化为线路换乘组合搜索,降低搜索空间复杂度,并利用杭州轨道交通网络进行案例验证。算法明显提升轨道网络K最短路搜索效率,能够更快速响应轨道交通实际运行变化,有助于提升今后轨道交通出行服务应用。     

基于A*算法的地图路径搜索的实现

最短路径问题(SP)是人工智能的一个活跃方向,本文介绍了人工智能中的一般启发式搜索算法的原理及算法的优点,搜索过程,并将其应用到公园导游系统的路径搜索中,给出了一种搜索公园导游地图最短路径的算法及其实现.     

A~*进路搜索算法的研究与实现

目前应用于铁路现场的各种计算机联锁系统所采用的进路搜索方法经实践发现其搜索效率低、占用资源大,针对此问题,结合进路搜索的实际要求,采用带启发信息的A*算法进行进路搜索。使用Visual C++搭建计算机联锁软件的实验平台,对A*进路搜索算法进行性能测试。结果表明,A*进路搜索算法能够快速准确的搜出所需基本进路,动态生成进路表,并且搜索时间短、占用空间小,相较其他算法具有更良好的性能。     

双线铁路列车运行调整的禁忌搜索算法

关于列车运行调整(TOA)的优化模型和算法,国内外专家学者提出的具有代表性的主要算法可分为仿真方法、运筹学方法和人工智能方法。TOA问题具有约束性强、优化指标众多、动态性、实时性、组合优化特性等特点。因此结合目前铁路运输工作组织实际,以列车晚点率最小为优化目标,通过在可行解空间内部搜索待调整列车最优铺画顺序的方法求解TOA问题。建立了基于混合0-1线性规划模型的双线铁路列车运行调整的优化模型,提出了采用禁忌搜索算法搜索列车优化铺画顺序的方法。经在京广线、京沪线部分区段投入实际应用,验证了模型及算法的有效性和可靠性。     

基于BFS和加权半监督聚类算法的地铁客流分配研究

复杂的城市轨道交通线网给乘客提供多种出行路径选择,而轨道网络起讫点间可能存在多条可选有效路径,给城市轨道客流清分工作带来难度。为求解相同起讫站点间各路线乘客选择的概率问题,以广州市地铁自动售检票(automaticfarecollection,AFC)系统刷卡数据为研究对象,提出一种创新性的半监督聚类算法框架。首先基于广度优先(breadth first search, BFS)的K短路径的搜索算法,识别起讫点间的有效路径集,由此确定初始聚类中心及个数;然后以路径距离和换乘次数等特征值依次标定各有效路径权重,由这些标记数据出发,采用加权半监督的方式增强聚类算法的分类能力。最后结合客流调查结果,与经典K-means算法和朴素贝叶斯分类算法进行比对。通过算例证实提出的客流分配算法性能最优,准确率高达94%,具有较好的分类效果。     

基于Dijkstra优化算法的多媒体地铁综合信息查询系统

论述了地铁综合信息查询系统的硬件与软件组成模式。该系软件部分由乘车查询、本站信息、地铁线路、出行指南4大模块组成。着重介绍了基于Dijkstra优化算法实现的乘车查询核心模块。     

考虑不同满轴约束的编组站阶段计划配流优化

基于阶段计划列车解编顺序优化,同时考虑出发列车牵引质量及换长两个满轴约束,以车流接续与分配的"代价"最小为目标,构建编组站配流优化0-1整数规划模型,并设计与ILOG优化软件结合的和声搜索算法进行求解。其中配流结果使用ILOG求解,列车解编顺序则采用和声搜索策略进行优化。在构造新的和声过程中,采用邻域搜索策略提升算法的寻优效率。算例结果表明:提出的方法能获取鲁棒性更高的配流方案。     

基于图论和面向对象的列控数字轨道地图研究

将全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)结合在一起应用于轨道交通中,可提高列车定位精度、减少轨旁设备、降低建设和维护成本。一份结构合理的数字轨道地图可以提高列车定位的实时性和准确性。本文主要研究数字轨道地图的模型、设计和验证。首先,结合拓扑关系数据模型和面向对象数据模型的优点,对数字轨道地图进行建模;基于图论和面向对象的数据结构的思想,利用空间数据和对象属性数据实现数字轨道地图的设计。其次,结合图的深度优先搜索算法,提出对数字轨道地图连通性、合理性和正确性进行验证的算法。最后,本文在VC++平台下实现数字轨道地图的功能,并采用丰沙线三家店车站现场采集的GPS数据对数字轨道地图进行实验验证。结果表明本文提出的设计方法是可行的。