基于自适应小生境遗传算法的混合交通网络设计双层规划模型

在现有的交通网络设计问题研究基础上,采用双层规划模型来描述混合网络设计问题,其中上层模型综合考虑网络阻抗、投资额以及CO的排放总量三方面因素,建立起以三者之和最小为目标的优化函数;下层模型为用户均衡模型。根据所建模型的特征,利用一种基于自适应方法和小生境技术的改进遗传算法进行求解。实例计算证明：此模型和算法是研究混合交通网络设计问题的有效方法。     

MVBC02一类设备主/从帧数据收发实现方法

本文从TCN标准出发,着重论述多功能车辆总线控制器MVBC内部编程模块的具体功能及主控MVBC在一类设备模式下的初始化配置流程,并在此基础上阐明MVBC一类设备模式下的主/从数据帧的基本组成、帧格式配置、功能码、端口属性定义以及实现数据帧收发的具体方法.通过对MVBC一类模式下的主/从数据帧收发具体流程的详细分析,为进一步开展直接针对MVBC控制器底层硬件的数据通信编程打下基础.     

不确定性条件下的设备替换优化的 随机动态规划方法

本文提出了一种解决设备更新换代优化（ERO）问题的随机动态规划（SDP）模 型,用以明确地解释在车辆利用中的不确定性,并采用 Bellman 算法解决 ERO SDP 问题. 针对 SDP 状态空间的增长,提出了特殊简化算法,以解决动态规划方法中固有的“维数 灾”问题,确保所需的内存和计算时间不会随着时间范围的增加而成倍增长.并对 SDP 软 件的实现技术、功能和图形用户界面（GUI）进行了讨论,开发了基于 SDP 的 ERO 软件, 并使用美国得克萨斯交通局（TxDOT）现有车辆数据进行验证.对统计结果、软件计算时 间和求解效果进行综合分析,结果显示,使用该 ERO 软件,估计大量成本可以节省.     

基于服务分区的常规公交枢纽布局优化模型

为提升公交系统运输效能与服务质量,并针对以往仅从网络流量或土地利用单 一角度求解枢纽最优布局问题的局限性,从解析枢纽“服务分区”特性入手,建立“枢纽服 务分区、线路干支分离”的城市常规公交枢纽布局优化模型;进而基于网络解构思想简化 模型复杂度、探索最优求解算法并加以实现;最后结合苏州工业园区实际案例验证模型 与算法普适性,并对模型的关键参数进行灵敏度分析.结果表明：通过引入“服务子区”概 念可以从系统最优角度实现交通需求与土地利用互动的数学表述,因而可更科学客观地 反映城市公共交通网络服务的实际特性与公交枢纽规划实践.     

Stackelberg 博弈下海盗活动地区海军护航选择优化

为了优化海军在海盗活动区域的护航选择决策,更好地保护过往船舶,维护海上运输安全,在对实际护航行动涉及的海军与海盗两方主体博弈关系分析的基础上,建立了一个包括海军和海盗双方在内的非合作非零和Stackelberg 博弈对双方行为进行描述,并选取双层规划模型将博弈关系进行数学转换.针对该双层规划模型的特点,采用基于灵敏度分析的启发式算法（SAB）对反应函数具体形式进行计算,并进行模型求解算法设计.最后,以索马里海盗活动区域为例进行实例分析,得出海军继续选择亚丁湾进行护航,海盗活动区域将向红海转移的结果,结果也说明了模型与算法的合理性.     

基于出行时间预算负效用的出行行为建模

为研究出行者出行行为,引入出行时间预算负效用的概念.分析通勤者出行机理为先确定出发时刻,在给定出发时刻下计算备选路径的出行时间预算负效用,选择效用最大的路径出行,利用此次出行信息来调整下次出行的出发时刻,经过多次出行达到稳定状态.建立了双层规划模型描述不确定环境下出发时刻和路径选择的出行行为.用改进的相继平均法（MSA）求解下层路径选择模型,用遗传算法来解整个双层规划.用一个实例对模型和算法进行了验证.     

城市轨道交通接运公交最优长度与线路布设研究

本文首先考虑了土地性质、出行需求和公交运营成本等因素,建立公交运营效益最大的接驳范围单变量非线性单变量规划模型,经过参数标定与约束的简化后采用二分法求解。在模型的约束中使用站点聚集效应距离衰减函数建立需求与接驳距离的关系式,并通过单约束重力模型获得的距离与需求样本对其进行参数标定。然后,以接驳范围为约束指导新增线路布设和原有线路调整。前者以站点覆盖率、非直线系数、运营费用等为指标,整体客运系统运输效率最大为目标,使用启发式解法布设新增公交接驳线路;后者根据定性定量相结合的原则,依流程调整原有线路走向。本研究需要采集的数据并不复杂,可用于指导轨道站点公交接驳相关工程实践。     

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对于不成对机车周转图,多基于固定的机车运转区段且为单机牵引进行研究,传统机车周转图的勾划方法难以适应非固定区段机车周转图编制的需求.机车的非固定区段运用有利于缩短机车周转时间,优化机车周转方案,对提高机车运用效率意义重大.本文在充分考虑部分双机牵引不成对机车周转图中可能出现的情况:到达单机牵引列车数与出发单机牵引列车数不同,到达双机牵引列车数与出发双机牵引列车数不同.综合分析铁路运输运营效益、列车运行图均衡性等具体要求,以机车在站停留时间、机车周转图均衡性、机车周转距离、机车运用数量等4个目标函数为求解目标的基础上,建立了机车周转图的01多目标规划模型,并给出求解的方法.最后以西宁西—西宁货区段进行实例验证,得出了对应的最少机车总消耗时间,最优附挂方案和机车周转图.     

突发灾害下交通控制与VMS协同技术

估计了可变信息板(VMS)的影响范围,构建了交通控制与VMS的协同一体化模型。通过VMS影响驾驶人的出行路径选择行为,引导路网交通流向最优交通流分布模式发展。通过交通控制调整交叉口信号参数,实现路网交通流的截流与分流,最终形成路网交通流最优交通分布模式。采用Frank-Wolfe均衡分配和遗传算法相结合对模型进行优化求解,利用Paramics API开发模型和算法。以Paramics软件为仿真平台,以山东省淄博市淄博新区为模拟路网,在路网突发灾害下对模型和算法进行了验证。验证结果表明:路网饱和度越大,构建的模型相对于Synchro模型,提高路网交通流运行性能指标的效果越明显,促进路网交通流稳定性的能力越强,越能均衡分配路网负载。当受灾交通流疏散完成80%,路网连线饱和度分别为不大于0.8,大于0.8且不大于1.0,大于1.0时,相比Synchro模型,构建模型的受灾交通流疏散时间分别减少11.55、21.84、25.64min,疏散速度分别提高25.98%、31.83%、20.16%。     

基于GPU并行处理的图像快速旋转算法

提出了一种在CUDA架构上实现基于Bresenham画线算法的图像快速旋转算法.该算法避免了复杂的数学运算,并融入Bresenham画线算法的优点,解决了大量的浮点的取整运算问题,并且减少了图片旋转过程中精度的损失,使得算法的精度和时间复杂度达到相互平衡,极大提升了旋转算法的性能.实验证明,在当前的硬件平台下,与传统旋转算法相比,该算法极大的提高了旋转算法的速度并减少精度的损失.