基于排队理论的单线控制河段航道通过能力研究

长江上游尚存诸多的单线控制河段,区域内船舶排队现象严重。为探索控制段航道通过能力,结合控制段信号台的调度规则,将排队理论引入船舶排队的研究过程,建立拥有一个优先级的M/M/1排队服务模型,并以王家滩控制河段为例,评估其通过能力。结果表明,模型求解得到目前王家滩河段在控制调度期上行船舶平均等待时间达32. 5 min,下行10. 2 min;综合船舶与交通流数据,得出当前控制段航道通过能力为1. 91亿～4. 45亿t,约为标准航道设计通过能力的67. 5%。此方法可为类似工程提供参考。     

船闸通过能力分析中的几个问题探讨

在相关研究成果的基础上,探讨了船闸通过能力分析中的几个问题,统计分析了繁忙船闸的船舶延误特点,并基于G/G/1排队模型,建立估算繁忙船闸船舶延误的近似数学模型。结果表明,船舶待闸时间的大小不仅与其交通负荷有关,还与船舶到闸和过闸的离散程度有关。考虑船舶的交通特性,建立了一次过闸平均载重吨位计算模型,将大量的离散化的船型组合简化为一个连续函数,能够动态地反映船舶大型化和标准化趋势的影响。最后就如何将过闸船舶的数量和质量感受结合起来,构建船闸服务质量的指标和评价体系提出了一些建议。     

考虑维修机构的雷弹技术保障效能研究

从战备任务和雷弹技术准备实际出发,考虑包含维修、计量等互相协作的多个保障机构组成的技术保障体系,以＂规定时间内完成规定数量的雷弹技术准备＂为实际战备任务,选择合适的效能指标,应用排队论建立保障体系效能评估模型,实现对于＂规定时间内完成技术准备的雷弹数量＂和＂完成规定数量雷弹技术准备所需时间＂的预测,并对模型参数选择进行了初步探讨。与传统的军械保障效能研究相比较,突破了研究范围仅限于技术准备机构的局限,更贴近保障实际,模型以解析形式表达,具有简明易用的特点。     

地铁安检客流智能引导及组织优化方法研究

为避免因地铁车站进站客流的空间不均衡性所导致的乘客安检排队时间过长、车站拥堵,甚至踩踏事故,本文设计了地铁安检智能引导分流系统并基于此提出客流组织优化方法。首先,在传统地铁安检模式的基础上设置智能引导分流系统,根据乘客行李类型将安检台划分为大包、小包/无包安检通道,实时采集安检区域的客流分布特征;其次,在排队等候理论的基础上综合考虑乘客转移时间和转移意愿,计算最优安检排队决策;最后,通过引导设备指引乘客选择最优安检通道。选取上海地铁1号线上海火车站地铁站晚高峰时期的客流数据作为案例,进行计算仿真分析,并通过实地实验进行校准验证。结果表明：运用本文方法后,地铁车站各安检通道的客流排队压力显著降低,计算仿真结果与实际安检情况误差为3.2%,且优化后大包乘客的平均安检排队效率提升38%,小包/无包乘客的平均安检排队效率提升16%。研究成果为提高乘客安检排队进站效率,有效避免地铁车站拥堵提供理论依据与方法支持。     

M/M/1排队系统队长瞬时分布的新算法

通过对M/M/1排队系统所满足的微分方程组求拉普拉斯变换,从而求出了M/M/1排队系统队长瞬时分布Pn(t)的拉普拉斯变换表达式.     

基于G/G/c/FCFS排队模型的城市停车流量分配模型

为探索城市路网中交通均衡与停车选择之间的相互关系,本文根据出行者实际停车搜索过程,运用G/G/c/FCFS 停车排队模型,研究了路径流量、行程时间、停车场可用概率三者的关系,进而计算停车场在车辆到达时的可用概率,并将此概率纳入停车搜索路径的广义费用函数,最后根据交通网络中出行者路径选择和停车选择理论,提出基于停车排队理论下的随机用户均衡模型,并设计了模型求解算法. 算例结果表明,本文模型能准确合理地分配城市路网中的停车流量. 研究结论有助于从城市整体角度为停车需求规划提供依据.     

公交加气站选址布局优化模型和算法

针对不同线路的车辆加气需求在时间和空间上的不平衡性,将加气站抽象为多服务台排队系统,综合考虑车辆行驶、排队加气、加气站的位置对公交运营的影响等现实因素,以加气站的建设费用最小为第一目标,以极小化所有公交车的加气成本为第二目标,建立一种多目标公交加气站选址模型.根据问题特征,利用约束法,将之转化为单目标问题,设计求解该问题的遗传算法,定义解的编码方案、适应度函数、产生初始种群的启发式算法等.最后,结合一个算例,计算最佳的公交加气选址方案,分析加气站的能力对其布局的影响程度,从而验证模型和算法的有效性.     

基于排队论的内河港口水域锚位需求量计算方法

对内河港口水域锚位需求量进行研究.通过对船舶在内河港口的工作过程进行分析,提炼了港口锚位需求量的影响因素,并采用时间序列方法对影响因素中的关键数据进行预测,运用排队论的方法对锚泊保证率和港口水域锚地利用率进行了计算,在综合考虑锚泊保证率和港口水域锚地利用率的基础上,建立了内河港口水域锚位需求量计算模型,并以某一内河港口为例,对建模方法进行了演绎和验证.计算结果表明,该模型在内河港口锚位规划方面有较好的应用价值.     

基于G/G/c/FCFS 排队模型的城市停车流量分配模型

为探索城市路网中交通均衡与停车选择之间的相互关系,本文根据出行者实际停车搜索过程,运用G/G/c/FCFS 停车排队模型,研究了路径流量、行程时间、停车场可用概率三者的关系,进而计算停车场在车辆到达时的可用概率,并将此概率纳入停车搜索路径的广义费用函数,最后根据交通网络中出行者路径选择和停车选择理论,提出基于停车排队理论下的随机用户均衡模型,并设计了模型求解算法. 算例结果表明,本文模型能准确合理地分配城市路网中的停车流量. 研究结论有助于从城市整体角度为停车需求规划提供依据.     

港口交通资源承载力预测预警模型

根据航道交通容量计算方法,建立了航道资源静态承载力模型,基于锚地规模计算方法和基准判定参数,建立了锚地资源承载力分级模型。应用排队理论,将港口码头泊位的服务强度与航道资源、锚地资源的承载力模型相融合,构建了港口交通资源承载力综合预测预警模型,并以中国南方某港口进行实例验证。计算结果表明:应用预测预警模型,2008年与2010年的航道资源承载力指数分别为0.405与0.608,锚地资源承载力综合指数分别为1.489与0.600,2008年的港口码头服务强度为0.565,计算结果与事实相符;按照货物吞吐量的增长速度,预计到2015年,最小、最大航道资源承载力指数分别为0.593与0.796,预计到2020年,最小、最大航道资源承载力指数分别为0.685与0.944;基于现有锚地资源,预计到2015年,水深小于5m的最大锚地资源承载力指数为0.177,水深在5～10m的最大锚地资源承载力指数为1.037,水深大于10m的最大锚地资源承载力指数为1.294,预计到2020年,水深小于5m的最大锚地资源承载力指数为0.210,水深在5～10m的最大锚地资源承载力指数为1.231,水深大于10m的最大锚地资源承载力指数为1.535;预计到2015年,港口码头的最小泊位服务强度为0.858,预计到2020年,港口码头的最小泊位服务强度为0.994。