用逆序解法求解离散确定性的动态规划模型

本文主要介绍了逆序解法的基本思路和具体步骤,同时利用它求解了离散确定性的动态规划模型,给出具体算法实现。     

随机网络中的最优路径问题

本文阐述了路径优先次序的概念，提出了简单随机网络的一般随机网络中最优路径的确定方法。     

动态规划在指路标志指引上的应用

复杂多元的城市路网以及数量繁多的指路标志,使得道路使用者的行驶路径多样,为了满足出行者能迅速、快捷地到达目的地,需找到一条综合权值最优的出行路径,再在其上设置指路标志对目的地进行指引。基于此,首先阐述了动态规划的基本概念和算法思想;然后以行驶路程作为出行者路径选择的因素,定义行驶路程最小的路径为最优路径;最后,以广州大学城路网为例,针对中山大学的指引,在明确起、终点的情况下,采用动态规划的方法找到前往中山大学的最优路径,验证了动态规划算法的有效性。     

考虑交通流动态分布的路面养护最优决策

为准确评估路面全生命周期用户成本以制定最优的路面养护策略,提出基于网络交通流均衡条件的路面养护多阶段动态规划最优决策模型,通过交通流的仿真,模拟用户成本在路网养护前、后以及生命周期各阶段的动态变化,并设计启发式迭代算法。该模型最小化的目标函数包含了生命周期的养护成本、用户成本、路面资产残值,约束条件主要由交通量守恒约束条件、养护预算约束、路面性能转移约束等。为证明模型的有效性,以一个具有10个路段的路网为例,采用提出的模型制定该路网连续20年的最优养护决策方案。研究结果表明：在每年养护预算确定的情况下,全生命周期路面养护最优方案是一个决策方案组合,该最优方案可以提高养护资金使用效率并有效减少用户成本,可为路面养护管理提供决策支持。通过对不同养护约束情景下的全生命周期用户成本的模拟表明：随着养护预算的增加,养护路段增多,导致用户成本增加,使养护成本的边际收益发生递减,养护预算在理论上具有一个最优值,并且养护成本收益与养护预算之间呈倒U形函数关系。     

城市公交专用道设置与规划问题的探讨

本文首先讨论了设置公交专用道的条件，然后对两种布设方法和优缺点进行分析。以哈尔滨市为例，进行了城市公交专用道网络的规划，并提出了公交专用道在交叉口的处理办法。     

考虑车辆排队长度的动态用户最优路径选择模型研究

基于交通流理论，建立了路段下游交叉路口前车辆排队长度、路段车流密度的数学模型，提出了新的路段阻抗函数。运用该阻抗函数建立基于路径的动态用户最优路径选择变分不等式模型，给出了该模型的启发式算法。实例分析表明，当路段上有排队时，若将车辆排队处理为质点，则低估车辆路段走行时间，被低估的相对差距约为22％；新的阻抗函数能较好反映路段的阻抗。     

城市公交网络可靠性的双层规划模型

建立了城市公共交通网络的重图模型，定义了公共交通网络的可靠性指标矩阵，依此建立了城市公交网络可靠性的双层规划模型，其上层模型使整个网络系统可靠且达到最优，而下层模型是一个标准的满足WARDROP第一平衡准则用户平衡模型，最后进行了求解分析。     

瞬时动态用户最优决策点逆序分配方法研究

以基于瞬时路段阻抗的变分不等式模型的对角化算法为研究对象,指出若在一次迭代中完成所有时段的分配,其结果不能直接用于下一次迭代对应时段的流入率调整,对其产生的原因进行了分析,并根据瞬时动态用户最优网络的特性,阐述了时段可分离性和决策点可分离性,提出了基于时段推进的决策点逆序分配方法.结合与变分不等式模型等价的非线性规划模型,分析了该方法的原理并给出了逆序分配的步骤和示例.结果表明,该方法的核心是可用 Frank-Wolfe 算法求解的在各决策点上进行的各自紧后路段间的分配,决策点紧后路段之后的子路径最小瞬时阻抗的确定和一些决策点组合的同步分配都可以提高分配的速度.     

连续平衡网络设计问题的双层规划模型及其求解算法

本文采用双层规划模型描述续平衡网络设计问题，设计了基于灵敏度分析法的启式求解算法，并给出了一个简单的算例。通过和以前的几种求解算法相比较，本算法在准确性和计算量方面都令人满意。     

基于离散动态规划的PHEV燃油经济性全局最优控制

针对某款并联式混合动力汽车(PHEV),以整个循环工况的燃油经济性最优为目标,运用离散动态规划算法,得到PHEV的全局最优控制策略。并通过在逆向计算中设置不满足条件的控制变量的收益函数为无限大的方法,来达到电池荷电状态平衡。最后建立Matlab/Simulink仿真模型,对获得的全局最优控制策略进行仿真验证,并与采用瞬时最优控制策略得到的仿真结果进行比较。结果表明,全局最优控制在满足电池荷电状态平衡的前提下,获得了比瞬时最优策略更好的整车燃油经济性。     

并联混合动力汽车功率分配最优控制及其动态规划性能指标的研究

研究了并联混合动力汽车功率分配的最优控制方法,应用动态规划方法求解功率分配的最优解,并着重分析了其性能指标。该指标融入了电池(电机)功率和整车需求功率,同时建立了燃油消耗和荷电状态变化量之间的物理关系。仿真结果表明,动态规划方法可以大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性,并且功率损失型性能指标的效果更加显著。     

基于MATLAB语言的摩托车动力经济性仿真计算软件

利用MATLAB语言编制的摩托车动力经济性仿真计算软件,可方便地进行摩托车动力经济性计算和动力传动系参数的优化匹配计算,并绘制出摩托车功率、转矩外特性曲线万有特性图和摩托车动力经济性特性图。通过模拟计算和图形显示,可大致分析出摩托车发动机与使用工况之间、传动系与发动机之间的匹配是否合理,为摩托车动力经济性设计计算提供了研究依据。     

电动AMT选换挡电机执行机构位置最优控制

基于线性二次型最优控制和滑模控制的理论,提出了一种选换挡电机的位置最优控制方法,并将它应用于电动AMT汽车选换挡电机执行机构的控制上。仿真与实车试验结果都表明,该方法能有效减少电动AMT的换挡时间和动力中断,增强稳定性和鲁棒性,提高换挡品质,最终改善汽车的动力性和舒适性。     

基于动态信号配时的非线性规划模型

为提高整个路网的通行效用,根据周期时长、相位绿信比与机动车延误特征,建立周期波动动态信号配时的非线性规划模型.信号控制系统根据路网中各路段机动车的流量特征,进行动态调整信号周期时长和各相位绿信比的最优配置,从而合理分配各进口车道的通行权.结果表明:运用动态信号配时法和固定信号配时法交通分配的结果基本一致,运用动态信号配时法与固定信号配时法相比,动态信号配时法使机动车在十字交叉口上效用提高10％左右,在T型交叉口上效用提高30％左右,较好地适应各种交通状态的变化.在非机动车交通量较小的交叉口,动态信号配时有利于非机动车通行效用的提高;而在交通量较大的交叉口上,动态信号配时对非机动车的通行效用有较小量的波动.     

基于SIMULINK的排水泵站可视化动态仿真方法

为了便于排水系统非恒定流模拟技术的应用,该文在SIMULINK平台上对面向结构图的排水泵站可视化仿真途径进行了探讨。首先,将排水泵站划分为集水池、泵站等模块,然后应用M文件S函数接口编写了仿真程序。集水池模块能够模拟池中水位的变化过程,并通过泵站控制规则与泵站模块相协调。最后,通过实例验证了该方法的可行性。     

面向“离位”儿童乘员的常开式安全气囊优化设计

儿童乘坐校车时常呈现多种离位坐姿,有必要开展多种儿童坐姿下,常开式安全气囊的优化设计研究,明确12岁儿童的损伤阈值。为此构建并验证校车的仿真模型,搭建校车和常开式安全气囊的耦合模型。选取躺卧坐姿、右倾坐姿作为12岁儿童乘员的典型离位坐姿,并针对正常坐姿、躺卧坐姿和右倾坐姿,以加权伤害指标为优化目标,基于响应面代理模型和改进型NSGA-Ⅱ算法,权衡确定常开式安全气囊的主要设计参数的最优配置为:泄气阀开度199.73%、泄气阀开启压力1.1628×105Pa、安装点高度0.362 8 m和中部拉带长度0.315 2 m。结果表明:3种儿童坐姿下,具备最优配置的常开式安全气囊能够最大限度地提升12岁儿童乘员的安全性。     

基于遗传规划的整数线性规划问题求解算法及其在高速公路收费员排班优化中的应用

提出了一种基于遗传规划的整数线性规划问题求解算法。该算法是对遗传算法求解非线性规划问题的改进。对高速公路收费员排班模型的求解结果说明,应用遗传规划方法来求解整数线性规划问题是可行的,而且要优于遗传算法的求解结果。     

三峡坝区船舶过坝优化调度的动态规划模拟

三峡坝区运行条件复杂。影响船舶过坝调度因素多，其总体调度计划编制是一个难度很大的多目标优化问题。文章应用动态规划理论建立了总体闸次调度计划多决策变量的非线性规划理论模型和算法，通过权重考虑了多目标的不同影响。对三峡坝区葛州坝3个船闸船舶过闸实现了总体计划优化调度的动态规划模拟，该方法将所有申请过闸船舶列入总体计划编排，并综合考虑上下水、特殊闸次、停闸、水文、过闸限制等各方面的影响因素。直接输出总体计划时间表。     

汽车空间三万向节传动动态优化设计

本文从汽车实际行驶的动态工况出发，提出了对汽车空间三万向节传动量优布置的数学模型选择了合适的优化算法，编制了计算程序，实例计算表明，采用了动态优化方法比采用静态优化方法，对降低万向节传动引起的传动系统振动和噪声将会有更好的效果。