连续交通网络设计的全局双层多项式优化模型

提出了一种面向典型连续交通网络设计问题的全局双层多项式优化模型,其函数均为多项式,且下层问题为凸问题;上层问题旨在优化网络性能,下层问题用来刻画确定性用户均衡(DUE)交通流模式;利用Fritz John条件和乘子代替下层规划,将提出的双层多项式优化模型转换为等价单层优化问题,并利用矩半定规划(MSDP)方法得到其全局最优解;利用矩矩阵的秩作为保证全局最优性的充分条件,并估计全局最优解的个数;给出了最优道路收费问题的数值算例,用提出的双层多项式优化模型描述了算例中的最优道路收费问题,并通过Wardrop用户均衡约束调整现有路段上的交通流量,使总通行费收益最大化。研究结果表明:该简单算例的最大收益为13.5元,同时可以得到该算例的矩矩阵的秩为1,从而证明了该结果的全局最优性,提出的方法克服了均衡约束数学规划(MPEC)法和值函数法等现有求解双层优化问题的经典算法由于连续交通网络设计固有的非凸性,只能找到局部最优的问题;提出的全局双层多项式优化模型与算法为典型连续交通网络设计提供了更好的探索工具。      

悬索桥线性液体黏滞阻尼器阻尼系数优化

将悬索桥加劲梁纵向运动简化为若干相互独立的单自由度振动系统,采用随机振动理论,利用将地震激励简化为平稳白噪声激励的方法推导了加劲梁纵向运动绝对加速度均方的解析表达式.利用导数求极值的原理,求出了加劲梁纵向运动绝对加速度均方的最小值及其对应的系统最优阻尼比,得到了悬索桥线性液体黏滞阻尼器最优阻尼系数的解析表达式,并以某悬索桥为例,采用动力时程法进行了参数敏感性分析,验证了解析表达式的有效性.分析结果表明:悬索桥线性液体黏滞阻尼器存在理论上的最优阻尼比0.5,其对应的最优阻尼系数使阻尼器的减震效率达到最大值;当阻尼比为0.3时,阻尼器的减震效率达到最优阻尼比的90％;当阻尼比在0.4～0.6之间时,阻尼器的减震效率基本保持在最优阻尼比的99％.综合考虑地震动强度、阻尼器冲程及造价等因素,线性液体黏滞阻尼器的最优阻尼系数可在阻尼比为0.4～0.6对应的范围内适当调整.     

基于最优混合设计法的掺膨胀剂的水泥稳定碎石配合比设计

水泥稳定碎石基层的路用性能对公路路面的使用寿命有着重要影响,而水泥稳定碎石基层的路用性能则主要取决于其配合比设计.以掺加膨胀剂水泥稳定碎石的基层材料为例,综合考虑水泥稳定碎石的力学性能和抗裂性能,采用311-A最优混合设计法系统研究了水泥掺量、添加剂掺量、集料级配3个因素对水泥稳定碎石基层路用性能的影响.与此同时,构建...     

考虑速度与拥堵的多式联运路径优化研究

对多式联运路径优化进行了研究.对于多个城市节点,扩展并建立不规则棱柱模型网络,不仅考虑不同运输方式的成本与时间,还将不同运输方式对应的速度与拥堵纳入模型.基于Dijkstra最短路径算法,创建一个包含速度与拥堵因素多式联运路径优化模型仿真系统,通过模拟动态参数,分析了该组参数下的速度与拥堵对多式联运最优路径选择的影响,为区域运输规划提供了重要的参考价值.     

最大期望突防数量准则下战术导弹对目标的优化分配策略研究

文章系统深入地研究了常规战术导弹对目标打击的优化分配问题。随着科学技术的迅猛发展及其在军事领域的应用,武器系统对目标的打击分配问题倍受军事界关注。文章通过一个问题的提出,建立了相关数学模型,针对模型数据进行验证,提出了导弹打击的分配方案。     

停车许可证的动态最优供给策略

考虑可预约和不可预约公共停车设施共存情况,制定停车许可证动态最优供给策略.构建随机最优控制模型以实现系统总时间损失期望值最小化,利用动态规划原理推导出最优性条件,即哈密尔顿-雅克比-贝尔曼方程,采用一种预设最优值函数方法得到动态最优供给策略的解析解.结果表明：动态最优供给策略为一个反馈控制,即车辆排队时间的函数;依据排队时间是否存在,动态最优供给策略分为两种情况.以北京市国贸地区为例进行蒙特卡洛实验可知：相较停车许可证完全供给策略,动态最优供给策略可节约时间0.45~1.94 min/veh;随着停车许可证用户行为不确定性增加,动态最优供给策略节约时间的平均值上升,变异系数下降.     

集卡动态调度路径优化算法

从整体调度的角度出发,分析了整个码头作业面的动态调度方案,提出了一种新的集装箱卡车(集卡)动态调度路径的自适应蚁群算法。运用码头GPRS系统,以集卡速度、流量、位置等相关数据建立了感知链。通过判断阻塞状况和调整可行点集,确定了信息素浓度更新策略与转移概率计算方法。针对码头路网的复杂性和蚁群算法的实时计算效率,设计了蚁群算法的步骤。将信息熵引入到蚁群算法中,运用MATLAB软件,对集卡的动态调度方案进行了仿真计算。计算结果表明:当初始集卡速度分别为50、75km.h-1,初始集卡流量分别为800、1 000veh.h-1时,集卡行驶的最短路径为4.3km,行驶时间为0.057h;集卡行驶的最优路径为8.3km,行驶时间为0.111h。可见,该算法能有效缓解码头阻塞问题,提高集卡利用率和码头作业效率。     

最优服务率在公路收费系统中的应用

针对公路收费系统与车辆等待服务之间相互矛盾的费用关系,合理地设计和控制公路收费系统,分析收费系统中的最优服务率,建立排队模型,并推导最优服务率的高解方程式。利用MATLAB拟合函数曲线图,估计初始值,采用Netwon迭代法求出方程最优解,即收费系统的最优服务率,从而解决公路收费系统费用与车辆等待服务费用之间的矛盾,使收费系统的费用与车辆等待服务所消耗的费用之和达到最小。结合实例讨论在M/M/1/∞/∞/FCFS队列中最经济合理的服务效率,结果表明该方法实践性较强且精确度较高。     

近距离下穿既有运营地铁车站的换乘车站施工风险评价研究

近距离下穿既有运营地铁车站的换乘车站由于施工环境复杂,存在诸多潜在风险源.一旦施工管控不当,将出现较大质量问题,严重威胁既有地铁站的正常运行和公众安全.为有效评价换乘车站施工风险,引入模糊最优最劣法,构建基于该方法的灰色聚类风险评估模型.利用包含三角模糊数的非线性目标规划求解各指标权重,保留了专家语言中的不确定信息,且...     

震后应急救援路径选择研究

阐述了应急救援系统建立的必要性及其研究现状。从震后路段的阻抗、交通需求、多源点受灾和救援、交通管制等方面来考虑震后最优救援路径选择模型的构建及其相应算法,以确保震后应急救援行动高效安全地进行。最后在分析存在问题的基础上提出了研究方向。