大中型铁路客运站系统设计优化方法的探讨

文章采用系统工程的方法来分析和研究我国大中型铁路客运站的设计和运营问题，并通过建立客运站系统设计优化模型，提出了大中型铁路客运站系统设计优化的方法。     

基于排队状态的单点交叉口动态信号配时算法

以绿灯末尾排队状态为目标,研究了二相位控制单点交叉口的动态信号配时。根据排队形成和消散过程建立了排队模型,分析了信号周期、绿信比和到达率对排队状态的影响。以两相位排队均处在弱欠饱和状态为控制目标,提出了随到达率变化的简便信号配时算法,根据总流量比计算信号周期,根据较大的流量比调节主相位绿信比。仿真结果表明:信号周期缓慢地同向改变两相排队状态,绿信比反向改变两相排队状态,到达率仅改变相应相位的排队状态。当交叉口饱和流率为0.50 pcu·s-1,黄灯和绿灯前损时间为4 s,到达率在0.10～0.26 pcu·s-1之间变化时,两相排队始终都在弱欠饱和状态,说明配时算法是有效的。     

一类M/D/c排队网络的灵敏度分析

提出一类针对散货码头货运列车集疏港生产调度的M/D/c排队网络,建立生灭过程模型,利用排队网络系统的数学模型及查普曼-柯尔莫哥洛夫方程一般法则导出其性能指标的运算公式,并运用平滑摄动分析法做出该类型排队网络的平均服务效率对服务时间的灵敏度估计.分析方法在国内某大型散货码头调度策略仿真中得到较好的验证.     

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针对现有交通路口车辆排队长度检测系统处理速度低、无法适用于实际复杂路口环境的缺陷,设计了一种基于FPGA的实时车辆排队长度图像检测系统.通过形态学边缘处理检测车辆的存在,对检测出的车队轮廓进行水平投影并采用一种基于信息量的车辆度量方法从投影结果中提取了排队的队尾,同时在确定排队长度时通过对算法参数的自适应调整有效消除图像逆透视效果的干扰;整个图像处理过程完全利用FPGA硬件逻辑实现,采用五级并行流水设计保证图像采集、高斯滤波、Sobel边缘检测、阈值分割和形态学腐蚀处理同步执行且同时完成,实现了对分辨率为720×576的图像25帧/s的处理速度.实验结果表明,系统性能良好,工作稳定,算法简单实用,具有较好的应用前景.     

基于改进离散差分算法的航班延迟推出策略分析

针对大型枢纽机场日益严重的场面拥堵及由此导致航空公司延误成本增加和乘客等待时间增长等问题,基于ACDM的基本思想,在给定推出率下诠释了虚拟队列理论,设计了航班推出决策的协调流程,实现利用机位等待代替跑道起飞排队等待,不仅可以减少场面拥堵和航班延误,对提高航空公司经济效益也有重要意义.提出了乘客等待时间最短和推出等待成本最小2 种策略和航班延误成本的计算方法及相关约束指标.分别针对小、中、大不同规模航班量的5 组实际运行数据,采用基于指针运算机制的离散差分算法求解优化推出策略,并对该算法进行改进.实例表明,通过对虚拟队列航班次序的调整,乘客的平均延误时间缩短5.15%~12.66%,航空公司延误成本减少19.16%~26.0%.     

基于交通波理论的交叉口信号控制最短周期

考虑到交通波对交叉口车辆排队长度的影响,运用交通波理论对计算平面交叉口信号控制最短周期的Webster算法进行改进,并利用实测数据对改进后的算法进行验证,验证结果表明：该模型的预测精度可达到87%以上,满足信号配时和交通管理的需要。     

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交通拥堵是当今世界的难题,而排队长度作为判断交叉口阻塞的标志,对其模型的研究具有重要意义. 针对我国混合交通的特性,结合交通冲突机理,首先考虑左转自行车对同向直行机动车的干扰,运用交通波动理论,提出了左转自行车对机动车干扰造成的排队长度计算公式. 在此基础上,研究红灯初期滞留车辆数的变化规律,提出了红灯初期滞留车辆数的动态计算公式,建立了适合于北京市实际交通状况的信号交叉口排队长度动态计算模型. 通过大量实验数据表明,该模型可行有效,在不同交通状态下均有较高的计算精度,为交叉口信号优化配时、缓解拥堵提供理论依据.     

基于排队论的立体车库特征及流畅性分析

以排队论为理论基础,对立体车库中的选址、车流量,库存容量,作业效率等因素进行详细分析,提出评价立体车库性能的多种工作指标,对立体车库的流畅性进行阐述,并给出立体车库规划设计过程中满足流畅性的某些要求.     

M／M／1排队系统嵌入Markov链瞬态解的格路径算法

在定义了生灭过程状态转移的单格与升降格和降升格的基础上,证明了M／M／1排队系统{X（t）t≥0}的嵌入Markov链{X（n）,l≥0}的转移概率弱收敛于系统的瞬态解,并利用随机游动的格路径算法求出了该链的转移概率P（i,j,n）的显式算法表达式,从而达到确定M／M／1排队系统{x（t）f≥0}瞬态解的转移概率的目的．     

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收费站车道配置研究是ETC收费系统规划、设计和建设中一项重要的内容,其目的是使收费资源最优配置及合理利用。为了合理配置ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数,发挥车道利用的最大效用。本文首先从排队论原理分析了ETC收费站车辆排队模型,再用增量效益成本比率分析其成本效益,并以增量效益成本比率最大为目标建立ETC车站车道优化配置模型,最后通过一个工程实例验证了此模型。该模型为ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数配置提供了一个科学的计算方法,为ETC系统的规划和建设提供帮助,并在实际工程应用中具有一定的指导意义。