节能减排视角下的公路运输周转量空间计量研究

针对公路运输面临节能减排的严峻形势,提出一种公路运输周转量的空间计量模型来分析公路运输周转量的空间相关性.首先,用空间自相关Moran指数法检验中国省域公路运输周转量的全域空间依赖性,然后,利用公路运输周转量的局域空间相关性检验确定空间集群效应高的地区.在此基础上,构建公路运输周转量的空间滞后模型和空间误差模型,分析省域公路运输周转量的影响因素.通过情景假设考察空间集群效应高的地区,公路运输周转量减少对周边地区的影响,以及其对全国节能减排效果的贡献.     

SCLD板模态控制模型及振动控制

为有效抑制薄板在外界激励下的低频振动,对机敏约束层阻尼(SCLD)结构进行了主动振动控制研究.首先,考虑了黏弹性材料随温度与频率变化的阻尼特性,结合GHM阻尼模型建立了耦合系统有限元动力学分析模型;其次,考虑到结构动力学模型自由度庞大,采用物理坐标下自由度动力缩聚和状态方程下复模态截断进行了两次降阶,并通过复模态空间向实模态空间转换,得到了低维实模态控制模型;最后,通过模态实验验证了理论模型,并基于低阶控制模型设计了振动控制器,证明了研究方法的正确性.研究结果表明,采用本文的组合降阶方法可以有效地对SCLD结构进行降阶,对模态控制模型主动控制取得了良好控制效果:在单位阶跃激励下,振动响应衰减时间从0.20 s缩短为0.08 s;在随机白噪声激励作用下,振动响应均方根值降低了39.65%.      

基于词组主题建模的文本语义压缩算法

为了实现文本代表性语义词汇的抽取,提出一种基于词组主题建模的文本语义压缩算法SCPTM(semantic compression based on phrase topic modeling).该算法首先将代表性语义词汇抽取问题转化为最大化优化模型,并通过贪心搜索策略实现该模型的近似求解.然后,利用词组挖掘模型LDACOL实现词组主题建模,得到SCPTM算法的输入参数;同时,针对该模型中词组的主题分配不稳定的问题进行改进,使得取得的代表性语义词汇更加符合人们对语义的认知习惯.最后,将改进LDACOL模型与LDA模型、LDACOL模型以及TNG模型的主题挖掘性能进行实验比较,并利用SCPTM算法针对不同语料库进行语义压缩,根据聚类结果评价其有效性.实验结果表明,在多数情况下,改进LDACOL模型的主题抽取效果优于其他3种模型;通过SCPTM算法抽取代表性语义词汇能达到70%~100%的精度,相比PCA、MDS、ISOMAP等传统降维算法能获得更高的聚类效果.      

Y型圆钢管相贯节点轴向刚度计算模型

为获得Y型圆钢管相贯节点轴向刚度实用计算公式,基于环向模型和节点局部变形与轴向刚度的关系,建立了半圆拱模型,并导出了节点轴向刚度的理论公式;运用泰勒级数等数学手段,将理论公式中的复杂函数简化为能反映自变量间相互影响的指数函数与幂函数的乘积,并根据单参数分析结果忽略次要因素支主管壁厚比,获得了Y型节点刚度的简化计算式.研究结果表明:节点刚度与材料弹性模量、支主管平面内夹角正弦平方的倒数和主管直径成正比;支主管直径比和主管径厚比对节点刚度的影响较大;简化公式计算的刚度值与有限元计算结果和已有试验数据的相对误差基本小于8%.      

IGBT机理建模及其基于神经网络的参数辨识方法

为获取专用的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模型,实现IGBT电路的针对性优化,在Hefner模型的基础上,对IGBT的开通和关断状态进行了机理建模,并重点分析了其暂态过程.在此基础上,提出了基于神经网络优化算法对模型参数进行辨识的方法,获得了单个IGBT元件的机理模型.以一个FGA25N120型的IGBT为例,进行了仿真和实验研究,通过仿真与实验结果的对比,拟合优度达0.9,验证了本文所提机理模型的正确性及基于神经网络辨识所得参数的精确性.      

混合交通流条件下区域交通信号控制优化模型

针对传统区域交通控制技术无法应对机非冲突干扰的问题, 结合中国城市道路混合交通流的特点, 研究了交叉口与路段非机动车对机动车的干扰。分析了区域路网机动车交通特征, 确定了混合交通特性相似的区域。基于路段非机动车的阻滞作用, 分析了交叉口通行能力的折减与相邻交叉口相位差的优化。以区域路网机动车总延误为优化目标, 建立了非机动车影响条件下的区域交通信号控制优化模型, 优化了信号周期时长、绿信比和相位差等参数, 并利用遗传算法求解模型。利用VISSIM仿真软件, 以上海市杨浦区五角场环形区域路网为例对优化模型进行验证。验证结果表明: 现状信号控制方案下区域路网7个交叉口机动车的车均延误为24.5~42.9s, 平均为35.99s, 路网总延误为256.39h, 优化后交叉口的车均延误为21.8~36.4s, 平均为30.12s, 路网总延误为214.57h, 7个交叉口车均延误减少了10%~24%, 平均为16.31%。可见, 优化模型能够显著降低区域路网车均延误与总延误, 提高区域路网通行效率。     

考虑反馈条件的元胞自动机交通流的建模与仿真

将NS模型中存在的车辆倒退现象以及刹车过急等与实际交通状况不相适应的地方进行改进,提出了反馈形式的交通流元胞自动机模型,该改进NS模型引入了前车状态的变化量以及一套全新的速度更新规则来模拟交通流的变化。仿真试验证明该模型更加符合实际交通基本特征,同时该模型使车流总体增大,也成为后续模型的基础模型。     

基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法

针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1 整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据.     

护栏高度变化对防撞能力影响研究

护栏高度由于路面加铺罩面而降低,使得其安全防护性能受到影响。利用LS-DYNA有限元分析软件对不同高度下波形梁护栏进行了碰撞仿真实验,量化分析了护栏高度降低与其安全防护能力关系,确定了护栏防撞性能不能满足规范要求的临界高度值。对沿海高速公路原有护栏提出改造方案,并运用计算机仿真证明其符合规范规定。     

考虑公务出行的拥挤收费效果研究

针对公务出行与非公务出行的差异性,分析了公务出行对拥挤收费的影响,提出了公务出行外部成本内部化措施,建立了内部化措施前后的拥挤收费模型。算例比较表明:在最优收费策略下,从路网总成本、社会福利、总出行量以及公共交通分担量方面,内部化后拥挤收费效果总是优于内部化前;二者的差距随着时间价值参数的增大而减小,随着公务出行所占比重的增大而增大,随着弹性灵敏参数的增大而增大。研究表明在时间价值越小,公务出行比重越大,以及弹性需求灵敏参数越大的条件下,内部化措施对于改善拥挤收费的效果就越明显。