随机时变车辆路径问题的多目标鲁棒优化方法

车辆路径问题 （vehicle routing problem,VRP） 是物流配送的核心问题之一,为了提高物流配送的时效性,在传统VRP模型的基础上,同时考虑了路网交通状态的时变性和随机性,基于最小最大准则,提出了一种带硬时间窗的随机时变车辆路径问题 （stochastic time-dependent vehicle routing problem,STDVRP） 的多目标鲁棒优化模型. 设计了一种非支配排序蚁群算法 （non-dominated sorting ant colony optimisation,NSACO）,求解STDVRP多目标优化模型;通过测试算例,对比分析了NSACO算法与改进型非支配排序遗传算法 （non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II）. 研究结果表明:对于车辆数最小的Pareto边界解,NSACO算法的平均车辆数比NSGA-II算法小3.33%;对于最坏行程时间最小的Pareto边界解,NSACO算法的平均最坏行程时间比NSGA-II算法小17.49%.      

基于驾驶人特性的双车道跟驰模型稳定性分析

为了研究交通拥堵问题,了解交通拥挤形成的过程及驾驶员自身特性对双车道交通流稳定性的影响.本文基于复杂网络聚类同步理论,对一类基于驾驶员特性的双车道跟驰模型的稳定性进行研究. 通过设计适当的控制器使得基于驾驶人特性的双车道车辆跟驰模型趋于稳定,并得到了模型稳定性的条件.此外,在双车道上的车辆受到随机外部扰动的情形下,利用具有外部扰动的复杂网络自适应H∞ 聚类同步理论,研究了外部扰动情形下基于驾驶人特性的双车道车辆跟驰模型的稳定性.最后,采用MATLAB仿真技术进行数值模拟,验证所设计控制器对双车道交通流稳定性的影响及不同的驾驶员性格特性对交通流运行的影响.     

基于事件惩罚的公路应急交通动态分配模型

深入剖析应急交通与常规交通在动态交通分配要求的异同,将应急时空需求分布和动态交通分配模型联系起来,提供可行的公路应急交通疏散动态分析方法.首先,根据应急期限要求建立公路交通疏散需求的时空分布预测模型,得到分时段OD矩阵.其次,借助DYMIN双层规划模型,对分时段OD矩阵进行动态交通分配得到各路段的分时初始阻抗,同时为在路径选择中体现事件扩散对路段阻抗的影响,通过定义事件惩罚函数来修正路段阻抗,引导车辆选择受事件影响程度低的最短路径进行疏散.最后,基于TransModeler 软件进行反馈式仿真,比较事件惩罚函数运用前后的公路应急交通分配结果,验证了模型的有效性.     

面向时变需求的高速铁路列车开行方案优化方法

为了使高铁列车开行方案与旅客时变需求相吻合,引入列车运行方案图,使列 车开行方案优化中既能利用列车运行的时间信息,又能避免结合列车运行图综合优化的 大规模计算.借助于基于时刻表的高铁客流分配方法,在区间通过能力、车站始发能力、列 车载客能力等多种约束下,以列车运行时间与旅客出行时间加权和为优化目标,构建了 时变需求下高铁列车开行方案优化的Stackelberg 博弈模型.利用降低编组、删除列车、添 加列车、拼接列车、提高编组和调整列车始发时间等邻域搜索策略,设计了求解模型的模 拟退火算法.最后,针对京沪高速铁路进行算例分析,优化产生的列车开行方案具有良好 的评价指标,特别是旅客上车时间与计划出发时间的偏差较小,具有较高的运算效率和 收敛性.     

多源数据融合的城市区域时变停车需求识别方法

城市时变停车需求的准确感知是制定停车管理政策的前提条件之一,然而由于难以获取城市所有停车场进出车辆数据,且部分老旧停车场尚未实现信息化管理,以及违章停车的存在,导致城市区域时变停车需求识别困难。本研究利用城市已有交通信息采集设备,以卡口车牌识别数据、停车场进出车辆数据和出租车GPS数据为基础,通过训练模型区分停车与行车在前后两次卡口数据中的特征差异来识别车辆停车行为,从而实现城市区域时变停车需求识别。首先,结合493个停车场的进出车辆数据和3 649辆出租车的GPS数据确定车辆行停状态,得到846 204个停车样本和81 654个行车样本,并基于合成少数类过采样技术（Synthetic Minority Oversampling Technique,SMOTE）+最近邻（Edited Nearest Neighbor,ENN）算法对不均衡行停数据集进行组合采样;其次,利用梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree,GBDT）来识别车辆的停车行为,结果表明本文建立的停车行为识别模型准确率为93.1%,精确率为99.6%,召回率为86.5%,识别效果优于...     

船舶汽轮发电机组负荷扰动控制数学模型构建

构建船舶汽轮发电机组负荷扰动控制数学模型,有效控制负荷扰动,降低负荷频率偏差。采用船舶发电机组负荷扰动模型获取负荷扰动下发电机组的影响参数,采用时间差分误差比例优先级采样方式采集负荷扰动数据,并输入神经网络,通过网络的离线预学习阶段输出负荷扰动控制参数。网络在线应用阶段,通过发电机组影响参数与频率控制质量标准指标设计奖励函数,结合控制参数,输出负荷扰动控制结果。实验证明：该模型可有效快速控制负荷扰动,确保发电机输出功率稳定,汽轮机进气量快速恢复标准值,降低区域控制误差;在不同负荷扰动下,该模型快速控制负荷扰动,降低负荷频率偏差,控制时间均在100 s以内,且超调量小。     

舰船编队电磁干扰分析中不定因素的研究

舰船编队的电磁干扰(EM I)分析预测比单舰要复杂得多,这是由于编队中各舰相对运动产生的不定因素对预测结果产生一定的影响。本文具体讨论了编队中舰舰间距离、方位和雷达天线转动等不定因素的扰动对耦合度的影响,提出了在舰船编队电磁兼容性分析预测中应采用统计分析技术。     

深埋高地应力水工隧洞节理岩体开挖塑性区特征及分布规律研究

深埋高地应力水工隧洞处于复杂的地质力学环境中,开挖过程中围岩塑性区的分布及演化规律是隧洞稳定控制的关键.为了揭示高地应力水工隧洞开挖塑性区特征及分布规律,文章采用理论分析与数值模拟相结合的方法,推导了塑性区范围的计算公式,并引入新的无量纲参数作为非圆形隧洞围岩塑性区的评价指标,分析了节理岩体在高地应力条件下,侧压力系数...     

流固耦合作用下浅埋近接双线盾构隧道开挖扰动分析

依托广佛环线沙堤盾构隧道工程,通过FLAC3D软件的流固耦合模块,分析了富水地层浅埋近接双线盾构隧道开挖的应力场、渗流场和位移场的扰动行为。研究结果表明:屈服接近度可以作为从应力状态角度分析隧道开挖扰动行为的定量指标;随着横向净距的增大,左、右线隧道开挖对地层渗流场的扰动趋向于单线隧道开挖对渗流场的扰动特征,隧道施工引起的地表沉降槽曲线逐渐由深“V型”趋向于“W型”分布;当横向净距大于1.5 D时,左、右线隧道开挖引起地层扰动的叠加效应较小。     

沉降预测的等步长灰色时变参数模型

针对经典灰色系统模型的不足,根据灰色系统理论的信息处理原则,在模型中引入遗忘因子,建立了灰色系统沉降预测的等步长灰色时变参数模型,并在求解过程中引入遗忘因子以修正预测结果.模型充分考虑了预测系统的时变性和灰色性,从而降低对预测系统状态的预测误差.实例预测表明,灰色时变参数模型可以将工后总沉降量的预测误差控制在7.0 %以内.误差检验结果显示,预测结果的精度等级较遗忘因子修正前有显著的提高.