机动目标跟踪的一种新的方差自适应滤波算法

针对"当前"统计模型自适应滤波算法跟踪非机动或弱机动目标时存在跟踪精度不高以及受目标机动加速度极限值先验设置的制约等问题,提出了一种方差自适应滤波算法,该方法利用新息与加速度变化量之间的关系,实现了加速度方差的实时估计和自适应调整,能更好地适应目标非机动和强机动的各种情况,避免了"当前"统计模型在目标非机动或弱机动时加速度方差过大而带来的跟踪精度不高的问题;同时也避免了对目标加速度的极限值设定.理论分析和仿真结果表明,相对于"当前"统计模型,无论是跟踪常速运动目标还是跟踪强机动目标,本算法都具有较高的跟踪精度.仿真结果验证了算法的有效性.     

基于参数自适应E KF的隧道周边位移预测

采用参数自适应扩展卡尔曼滤波,建立了隧道周边位移预测模型。基于预测残差特性,评价滤波的敛散性。对模型参数进行实时修正,抑制滤波发散,保证了滤波精度。通过滤波预测值与实测值对比,判断预测模型的适用性;比较标准型与参数自适应型的预测残差,以判断何种预测方法的更优。分析结果表明：参数自适应型能有效抑制滤波发散,较为适用,预测效果较好。     

水下组合导航UKF/PF自适应滤波算法

为了避免粒子滤波(PF)可能存在的粒子退化问题,提出了一种Unscented卡尔曼滤波(UKF)和PF的混合滤波算法.将PF的所有粒子分为随机性粒子和确定性粒子两部分,利用UKF状态估计为PF确定重要性函数,并从重要性函数中抽取随机粒子,而确定性粒子则由UKF的Sigma点构成.利用标准粒子滤波的退化程度指标构造自适应权函数,根据权函数权值大小的变化,UKF/PF混合滤波算法自适应地进化为PF滤波算法或退化为UKF滤波算法.仿真结果验证了UKF/PF混合滤波算法用于DR/INS组合滤波器设计的有效性.     

高铁引线绩效多层次模糊综合评价方法

提出了高铁引线绩效评价的指标体系,构造了多层次模糊综合评价模型.对模糊因素进行了量化,对指标权值进行了合理分配,建立了指标的隶属度函数与模糊关系矩阵,并对判断矩阵进行了一致性检验,运用最大隶属度有效原则进行项目有效性评价.评价结果表明:方案A的综合评价值最大,为11.214,表明方案A最优,符合实际,因此,评价模型可靠...     

一种机动目标的自适应跟踪算法

通过分析"当前"统计模型采取固定机动加速度最大值在目标跟踪中的不足,引入模糊逻辑技术,提出了一种基于"当前"统计模型的自适应跟踪算法.该算法实现了目标机动加速度最大值随机动特性的自适应调整,从而实现了系统状态噪声方差的自适应调整,提高了系统的跟踪性能.对两种典型的目标机动形式进行了Monte Carlo仿真研究,结果表明了新算法对于解决机动目标跟踪问题的有效性.     

一种混合评价模型在综合客运枢纽客流组织服务水平评价中的应用

提出将模糊综合评判法与决策中的模糊层次分析法和熵技术结合,建立混合熵权模糊综合评价决策模型,用于城市综合客运枢纽的客流服务水平的评价。此模型兼顾主观偏好和客观实际,结果表明该模型具有合理性与有效性。     

基于AM-MCMC算法和Nash模型的概率洪水预报

贝叶斯理论不仅可与任一确定性水文模型协同工作实现概率洪水预报,而且还可以通过综合参数的先验信息和样本信息来研究指定参数的不确定性.由于难于求得参数的贝叶斯后验密度解析式,采用改进的基于自适应采样的马尔可夫链蒙特卡罗算法(AM-MCMC)求其数值解的方法.经实例应用,得到了长江三峡地区沿渡河流域Nash模型参数k,n的后验分布,实现了该流域的概率洪水预报,同时给出了各时刻洪水流量的均值和方差的预报值.     

公路交通安全设施的改进组合评价模型

为准确、有效地评价公路交通安全设施系统，在综合考虑客观信息和主观评价关键作用的基础上，建立交通安全设施系统评价模型。该模型首先基于模糊层次分析法(FAHP)的模糊三角函数来计算主观权重，将不确定性语言转化为量化值；其次，将利用熵权法计算的指标熵值引入到客观权重计算中，解决传统相关性定权法(CRITIC)没有考虑指标间离散程度的问题；然后，建立优化组合赋权模型，计算各指标的组合权重，并结合模糊综合评价模型(FCE)对整体系统进行评价；最后，选取4个路段的交通安全设施系统进行案例研究，同时进行敏感性和比较分析，以验证模型的可靠性。该模型的建立可为交通安全设施的整体评价提供更全面的评价模型。     

模糊数学在轨道交通工程设计方案比选中的应用

针对轨道交通设计方案优选问题具有多因素和模糊性的特点,引入模糊综合评价模型对方案进行比选,首先采用层次分析法计算设计方案各影响因素的权重,然后计算影响因素对评价等级的隶属度,对评价指标的权重与隶属度进行模糊运算,得到设计方案的评价等级。最后通过实例研究,证明了这种方法的合理性和有效性。     

铁路行车安全预警模型研究

结合国内外铁路行车安全判定的相关指标及我国铁路行车安全的特点,确定了铁路行车安全预警模型的指标体系.其次,针对警情指标的时间序列用Hodrick-Prescott滤波法(HP滤波法)对其进行分解,并对结果进行长期趋势分析.采用3σ方法确定了铁路行车安全预警模型的警限和警度;选取了优化无偏GM(1,1)模型进行预警指数的拟合及短期预测,并利用残差修正进一步改善了优化无偏GM(1,1)模型的拟合和预测效果.最后,以1998-2012年的铁路行车安全数据为案例验证了模型的有效性与实用性.预警模型的结果表明警情指标长期趋势向好,但未来应积极预防一般事故的发生,以减少事故造成的直接经济损失.     

附有空间误差梯度信息的虚拟基准站服务技术

为了克服传统虚拟基准站服务技术在长距离定位服务和全域范围服务中存在频繁换站,以及严重依赖互联网通讯的不足,利用现有RTK （real-time kinematic）设备兼容互联网模式和电台模式的基本条件,通过空间误差模型分析,将空间误差梯度信息附加在差分服务数据中,并结合互联网、共生调频数字广播和特高频无线电广播等技术手段,实现了面向全域范围的差分数据播发;同时,给出了传统虚拟基准站有效服务距离的计算模型. 实测结果显示:设定空间误差修正质量对流动站坐标各方向精度影响小于1 cm2的情况下,中纬度平原地区虚拟单基站网络站间距或者传统虚拟基准站服务的换站距离可以达到5 km;利用单个功率低于2 W的信号终端实现了27 km的远距离数据播发,突破了传统虚拟基准站服务需要数据交互且单个虚拟基准站有效服务距离只有几公里的限制,可满足包含数十公里通讯盲区的全域高精度定位应用需求.      

有限理性用户风险态度对系统效率的影响

为研究有限理性用户风险态度对随机退化路网均衡和系统效率的影响,构建了考虑路网能力退化的连续风险态度双参考点用户均衡(CPV_UE)模型和系统效率分析模型,证明了解的存在性,并设计了嵌套求解算法.模型从外部客观随机性(随机能力退化路网)和个体主观随机性(双参考点累积前景出行效用)两方面对交通网络均衡状态进行定义、划分与分析. 最后以Nguyen & Dupuis路网为例,分析了连续风险态度对网络均衡和系统效率的影响.研究验证了保守用户在网络均衡时感受到的价值更低的特点,也发现保守用户群体在均衡时流量分布更分散.同时发现,虽然CPV_UE比系统最优均衡行程时间期望大,但其标准差较小,行程时间可靠性更高.     

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城市道路交通系统是一个同时具有离散和连续动态,并包含大量随机不确定因素的动态系统,具有动态、并发及同步等特征.在目前交通状况日益复杂的情况下,其动态及随机不确定特性愈加明显.对城市道路交通系统进行建模分析,是深入了解交通状况、进行交通诱导及控制的关键.本文在基本Petri网的基础上,将广义随机Petri网(GSPN)与交通流概念相结合,建立了符合交通流概念的动态流随机Petri网(FSPN)模型.该模型可以很好地描述城市道路交通流的动态及随机特性,并能对城市道路交通系统中的某些随机现象作出很好的解析描述.文中针对四相位十字交叉口给出了动态流随机Petri网建模实例;活性分析表明,该模型能有效避免系统并发性带来的死锁现象.最后仿真运行分析和性能分析进一步证明了动态流随机Petri网的有效性.     

随机GHP模型中有效容量的判定方法

为了提高求解地面等待策略(ground holding policy,GHP)随机模型的效率,利用归纳法建立了延误损失公式;考虑空地费用比与典型容量样本概率的不同组合关系,采用枚举法对4类典型情况进行分析,得到了有效容量判别方法;将多个随机容量转化成单个有效容量,并利用有效容量求解随机GHP模型,结果表明:与传统方法相比,运用本文方法求解随机GHP模型得到的总延误损失相同,在2 h内起飞航班为50架次的条件下,计算时间由109 s减少到42 s,减少了61.5%,提高了计算效率.     

随机需求下的CDL系统多目标优化

为了增强越库配送对市场随机需求的适应性,兼顾总体利益和零售商门店的个体利益,充分考虑随机需求、库存、配货和原始订单等因素,以提高最终订单满足随机需求的置信水平、增加配送车辆满载率和降低总运营成本为目标,建立了多目标随机规划模型,构建了正规化的多目标适应度函数,设计了具有自适应特点的遗传算法,并进行了实例研究.结果表明:与原始订单相比,最终订单满足随机需求的置信水平、配送车辆满载率分别增加了3.59%、12.71%,每天的总成本平均减少了631 845元,降低了13.73%.     

Modeling and Analysis of Logistics System Based on Stochastic Petri Net under Supply Chain Circumstances

In order to describe the impacts of adjustment ability of logistics system on the profit and cost of logistics system, we constructed a model of logistics system based on stochastic Petri net (SPN), and proposed a theorem for the adjustment ability of logistics system under supply chain circumstances on condition that the payoff of supply chain is a steadily increasing process. Then we put forward that a sequence of MGF (moment generating function) of out-of-goods risk process for logistics system is a martingale. The model we proposed can overcome shortcomings of the previous ones that can not describe the characteristics of the adjustment ability of logistics system. The results of simulation experiments are consistent with theoretical analysis.     

随机稳定性配流规划的客运专线列车开行方案模型

为适应我国客运专线高、中速列车混跑的运营要求,提高开行方案的随机鲁棒性,根据图论、概率论和期望值建模的基本思想,构建了符合路网系统运能的旅客列车开行方案的多目标随机期望值规划模型,设计了带有随机模拟的多参数级联遗传算法.算例结果表明:当列车与旅客出行的路径绕行率均为1.4、周期为60 min、列车K-短路参数为3和旅客出行路径K-短路参数为8时,经600代进化后求得满意解,用该算法能够得到满足路网线路通过能力、不同速度的运行线系统运能和路网旅客出行需求等约束条件的开行方案和配流方案,且具有高鲁棒性.     

基于随机服务过程的物流集货运作机理

为提高物流网络节点(物流中心)的集货运作管理效率,应用随机服务系统理论与方法描述了物流网络节点的集货过程及其特征,与分散运作管理模式进行了对比,研究了物流网络节点集货的运作机理,建立了集货运作机理模型(马尔可夫排队模型)。算例分析结果表明:在同等条件下,与分散运作模式相比,集货运作模式系统各项运行指标具有明显的优势,服务设施利用率提高了23.4%,货物在系统中的平均滞留时间缩短了56.12%;当繁忙程度为90%时,分散运作模式系统运行指标发生急剧变化,而集货运作模式的各项运行指标变化不明显,货物在系统中的平均滞留时间不到分散运作模式下的1/5。     

供应商管理库存的分销系统利润模型及其算法

为了进一步提高分销系统的利润,针对拓扑结构为一个分销商或供应商与若干个零售商的分销网络,研究了在产品具有随机价格弹性需求时的系统优化问题,采用各零售商处采用周期盘点的库存控制策略与供应商管理库存模式,建立了分销系统利润优化模型,设计了相应的求解算法。计算结果表明:供货价格与正常批发价格的比值对模型最优解不产生影响,随着商品零售价格的增加,销售总量下降,供应商的利润下降,但是零售商的利润却上升了,因此,在确保系统总利润最大的前提下,可通过合约的形式确定供货价格与正常批发价格的比值,将零售商一定比例的利润转让给供应商,从而激发供应商的积极性。     

第三方仓储能力配置与分配的收益优化

基于收益管理思想，对随机市场需求条件下仓储能力的配置与分配问题进行了研究，以谋求收益最大化．建立了随机规划模型，并运用稳健优化处理随机变量，将随机问题转换为线性规划问题．通过实例仿真，确定了最优仓储能力配置和分配方案，并对结果进行了分析．计算结果表明，用该模型优化的收益增长了2．66％．