基于鲁棒性的船体中横剖面多目标优化

工程应用中在进行鲁棒性优化设计时,要求所求出的解既要具有较高的质量,又要满足一定的鲁棒性要求。将鲁棒性优化问题转化为一个双目标的优化问题,即一个目标为解的最优性,另一个目标为解的鲁棒性,并针对一艘最大应力接近许用应力的多用途船进行基于鲁棒性的中横剖面优化设计。首先,用支持向量机的方法建立船体舱段的近似模型,用于求取舱段的最大应力,并结合蒙特卡罗积分的思想构造出表示最大应力鲁棒性的函数;随后,以最大应力最小和最大应力的鲁棒性函数值最小为目标函数,设计出一种求解鲁棒性最优解的粒子群多目标优化算法。优化结果不仅能降低船体结构的最大应力,同时还可较大程度地提高最大应力的鲁棒性,证明了该方法的可行性。     

Modelling heavy vehicle car‐following behaviour in congested traffic conditions

This study develops a car‐following model in which heavy vehicle behaviour is predicted separately from passenger car. Heavy vehicles have different characteristics and manoeuvrability compared with passenger cars. These differences could create problems in freeway operations and safety under congested traffic conditions (level of service E and F) particularly when there is high proportion of heavy vehicles. With increasing numbers of heavy vehicles in the traffic stream, model estimates of the traffic flow could be degrades because existing car‐following models do not differentiate between these vehicles and passenger cars. This study highlighted some of the differences in car‐following behaviour of heavy vehicle and passenger drivers and developed a model considering heavy vehicles. In this model, the local linear model tree approach was used to incorporate human perceptual imperfections into a car‐following model. Three different real world data sets from a stretch of freeway in USA were used in this study. Two of them were used for the training and testing of the model, and one of them was used for evaluation purpose. The performance of the model was compared with a number of existing car‐following models. The results showed that the model, which considers the heavy vehicle type, could predict car‐following behaviour of drivers better than the existing models. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题．从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略．考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解．以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持．     

振弦式应变计测试混凝土线膨胀系数的研究

提出了一种在混凝土试件中埋入振弦式应变计测试线膨胀系数的方法,并将测试结果与直接加热法进行了对比,证明本方法测试结果可信,且操作简便。采用本方法对混凝土试件进行了230d的长期测试,得到了混凝土线膨胀系数随龄期变化的规律。结果表明,混凝土线膨胀系数在早龄期（2~3d）变化较为剧烈,后期趋向均匀,并略有减小,与现有研究结论一致。     

基于改进遗传算法的铁路三维空间线路智能优化方法研究

归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系,基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织,加工处理与信息输出为一体,建立了三维空间信息模型,为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量,充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件,深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数,建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式,以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列,针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究,生成线路方案群;基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算,设计了选择、交叉和变异三类遗传算子,逐代遗传进化,实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索,完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础,基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发,结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。     

加入粘弹性阻尼器的高楼桅杆风振响应分析

高楼顶部设桅杆是一种常见的结构形式以满足建筑功能的要求。为分析在风荷载激励下桅杆对主体结构的影响,以及高耗能粘弹性阻尼器对桅杆和主体结构的振动控制效果,根据Davenport风速谱理论,采用AR线性滤波法模拟出空间、时间相关的脉动风速时程,并采用ETABS有限元软件进行风荷载激励下的时程分析。结果表明,高耗能粘弹性阻尼器的加入使主体结构的桅杆放置层桅杆周围部分杆件的内力有了较大幅度的减小,桅杆的动力响应得到了有效控制。     

平面交叉口信号控制多目标优化研究

从道路使用率、出行时间成本、环境保护三方面平衡交通效益出发,建立在饱和度约束下以通行能力、出行者平均延误、尾气排放量作为性能指标的平面交叉口信号控制多目标优化模型;模型可根据交通流状态的不同对控制目标有所侧重;最后运用遗传算法对模型进行优化。算例分析表明,该模型能较好的适应交通流状态的变化,可获得更好的交通控制效果。     

在资金预算不确定条件下路面维护和修复项目管理决策优化方法

一个得到良好开发和维护的路面管理系统（PMS）能够帮助管理者做出在什么时候,对哪些路段采用什么样的路面维护和修复方案的决定,从而实现可用资源的最大化.本文提出一种在资金预算不确定条件下路面维护和修复项目管理决策优化方法 (MPMRPBU),为确保管理者在一个决策规划时段内,从公路网中选择并优化一组路面维护和修复方案,建立随机线性规划模型求解MPMRPBU问题.通过案例分析,比较在确定性优化和随机规划两种不同条件下的优化方案,研究不同经济预算对优化方案的影响.结果表明,采用随机规划方法能产生高质量的MPMRPBU解决方案, 该算法可以解决实际问题.     

基于均衡流量的城市停车费用优化模型

基于随机用户平衡原则,分析了出行者的路径选择和停车选择行为,建立了满足Logit 关系的城市道路停车流量分配模型。基于收益管理思想,以停车收益最大为决策目标,建立了城市停车费用的双层规划模型,并以7个节点和2个停车场的小型网络进行实例验证。分析结果表明：当停车需求为10000 pcu·h-1时,随着停车场2停车费用的提高,停车流量不断向停车场1转移,停车场1在停车费用不变的情况下收益不断增加,当停车场2的停车费用为4元·h-1时,总的停车收益达到最大;当停车需求为20000 pcu·h-1时,随着停车费用的上升,总的停车收益将持续增加;2个停车场之间存在博弈关系,停车费用存在纳什均衡点,当停车需求为10000 pcu·h-1时,2个停车场的最优停车费用均为5元·h-1;当停车需求为20000 pcu·h-1时,2个停车场的最优停车费用均为最高限价10元·h-1。     

考虑油耗差异多车型混合车辆接力运输网络优化

提出了考虑耗油差异的多车型混合车辆接力运输网络优化设计,以接力点设置的合理布局和规划为基础,以两地点间的货流量为依据,以油耗差异多车型混合车辆的优化配置为手段,以总租用成本和总耗油量为目标函数,建立多目标线性整数规划模型.模型系统地将总租用成本和总耗油量最小化,总租用成本与租用的车型和租用的数量有关,总耗油量与使用的车辆的数量、车型,以及车辆行走的距离有关.针对此模型,设计了6组实验,结果显示总租用成本和总耗油量这两个目标函数成负相关关系;总租用成本减少7.8%需要增加7.6%总耗油量.通过实际算例验证了模型的实用性.