Modeling heterogeneous risk-taking behavior in route choice: A stochastic dominance approach

This paper proposes a unified approach to modeling heterogonous risk-taking behavior in route choice based on the theory of stochastic dominance (SD). Specifically, the first-, second-, and third-order stochastic dominance (FSD, SSD, TSD) are respectively linked to insatiability, risk-aversion and ruin-aversion within the framework of utility maximization. The paths that may be selected by travelers of different risk-taking preferences can be obtained from the corresponding SD-admissible paths, which can be generated using general dynamic programming. This paper also analyzes the relationship between the SD-based approach and other route choice models that consider risk-taking behavior. These route choice models employ a variety of reliability indexes, which often make the problem of finding optimal paths intractable. We show that the optimal paths with respect to these reliability indexes often belong to one of the three SD-admissible path sets. This finding offers not only an interpretation of risk-taking behavior consistent with the SD theory for these route choice models, but also a unified and computationally viable solution approach through SD-admissible path sets, which are usually small and can be generated without having to enumerate all paths. A generic label-correcting algorithm is proposed to generate FSD-, SSD-, and TSD-admissible paths, and numerical experiments are conducted to test the algorithm and to verify the analytical results.     

真空动力固结法在吹填砂土地基处理中的应用

真空动力固结是采取真空降低地下水、重锤点击强夯夯实地基,增强地基承载力的施工技术,是一种比较成熟、简单、普遍使用的软地基加固工艺。通过对其工艺原理、工艺流程的简要介绍,并应用于吹填砂这种特殊地基的软基处理施工。曹妃甸电厂铁路专用线工程,其吹填砂地基承载力不满足设计要求,必须进行加固。在实施过程中,通过试验确定施工技术参数,并摸索出一种适合吹填混合土层的施工方法,其加固地基承载力满足了设计要求。     

小型铣刨机车体升降油缸动态过程的分析

通过对小型铣刨机车体升降系统的简化,建立了液压缸运动速度与流量的传递函数,并且在系统参数静态设计方法的基础上,考虑了系统参数对其动态特性的影响.     

基于线性矩阵不等式的船舶动力定位滑模控制

为了解决具有非线性和环境干扰的船舶动力定位系统的控制问题, 提出了一种基于线性矩阵不等式的滑模控制算法; 将跟踪误差设计为滑模函数, 设计线性矩阵不等式, 求解状态反馈增益; 基于二次型Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性; 设计切换函数, 使系统对不确定性和外加干扰具有较强的鲁棒性, 避免出现抖振现象; 对基于线性矩阵不等式的滑模控制器进行仿真, 计算出动力定位船舶在无扰动的匀速运动和有外界环境扰动的变速运动2种不同情况下的前进速度、横荡速度、艏向角速度、前进加速度、横荡加速度、艏向角加速度、前进控制力、横荡控制力和艏向控制力矩等; 分析了状态反馈增益线性矩阵、边界层、切换项增益等参数对控制性能的影响。研究结果表明: 采用基本滑模控制使前进速度达到期望值所需的上升时间为29s, 而新算法为15s, 节约了48.28%;采用基本滑模控制使横荡速度达到期望值所需的上升时间为24s, 而新算法为14s, 节约了41.67%;采用基本滑模控制使艏向角速度达到期望值所需的上升时间为13s, 而新算法为10s, 节约了23.08%。可见, 设计的控制器对有非线性和环境干扰的船舶动力定位系统都具有较强的鲁棒性, 具有控制输入连续、控制抖振小、不存在过高增益等特点。     

基于时空网络的铁路空车调配动态优化模型

为合理配置空车资源,研究了路局（公司）管内空车调配的动态优化问题。构建区分时段长度的时空网络,以准确描述车站作业能力的变化。借鉴运输问题（TP）的基本思想,通过引入空车供需约束,将动态空车调配问题转化为基于时空网络的多商品网络流问题。结合空车调配的特点,设置2组整数决策变量,将分界站排空与局（公司）管内配空分开考虑。设置0-1辅助变量构建车种代用约束。在此基础上,以总费用最小为目标,构建了空车调配动态优化的混合整数规划模型。以中国铁路昆明局集团有限公司管内空车调配为例,验证了模型的可行性与有效性。算例结果表明,与静态空车调配方法相比,构建的动态空车调配模型不仅降低了空车调配总成本,而且调配方案更加贴合实际。与现有动态空车调配方法相比,通过改变时空网络中时段的划分方式,降低了模型求解的复杂度,构建的模型在获取空车调配方案的同时能够更加直观的看出空车在不同时间的作业状态。     

基于轨迹数据的山区危险性弯道路段交通事故风险动态预测

针对山区双车道公路危险性弯道路段交通事故多发的现实问题,提出主动评估短时交通流状态下的交通事故风险,以降低交通事故发生率.采用无人机高空拍摄弯道路段交通流运行状态,利用计算机识别技术提取高精度的车辆轨迹和交通流数据,结合山区双车道公路弯道路段危险驾驶行为特征表征交通冲突,以距离碰撞时间为交通冲突量化指标,提出山区车道公...     

基于道路网络交通平衡的动态拥挤收费分析

拥挤收费作为一项有效的交通需求管理手段得到许多国家及城市的重视。目前,大多数拥挤收费采取静态管理分析手段,不能真实有效的解决实际交通问题,在此提出道路网络交通平衡概念,以道路网络交通平衡为目标,提出卖时监控、及时反馈、动态实施的拥挤道路收费机制。     

轴承润滑特性对船舶推进轴系校中的影响

  目的  分析主轴承的动力学与摩擦学特性以及其相互耦合关系。  方法  首先,利用子结构法建立轴承磨损试验台耦合摩擦特性的动力学模型;然后,通过该动力学模型计算得到轴承摩擦耗功和轴心轨迹并与实测结果进行比较,验证模型的正确性;最后,在该模型的基础上进行主轴承摩擦学和动力学的耦合分析。  结果  结果显示,试验台的4个支撑轴承均处于液动润滑状态,被测轴承在上止点处于混合润滑状态;随着轴承间隙的增大,轴承试验台被测轴承最小油膜厚度先增大后减小,当间隙在20 μm左右时可以得到最佳润滑状态;相比非线性弹簧的油膜模型,采用EHD模型可得到精度更高的轴承载荷和摩擦功耗。  结论  研究结果可为轴承副的润滑性能设计和高精度建模提供理论指导。     

高强度纤维束的动态拉伸性能

用动态拉伸装置及薄臂杆组合夹头测试了5种高强度纤维(PBO,UHMWPE,Kevlar,Glass fiber S-2,Basalt)束的动态力学性能.动态拉伸和静态拉伸结果的对比表明,5种纤维束具有应变率效应.5种纤维束的动态抗拉强度均高于静态抗拉强度,除UHMWPE外动态断裂应变均大于静态断裂应变.应变率效应对5种纤维束动态拉伸失效应变的影响无统一的规律.     

动载作用下柔性车体结构疲劳寿命的仿真

为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命，将多体动力学仿真和有限元分析相结合，建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程，并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有频率和模态振型，用子结构技术获得了车体有限元缩减模型．根据危险应力分布、应力时间历程以及Palmgren-Miner损伤理论，利用疲劳分析软件FE-FATIGUE的基于应力的安全强度因子分析法和MATLAB的WAFO技术对柔性车体结构疲劳寿命仿真．仿真结果包括损伤和疲劳寿命预测．