航班离场调度规划算法研究进展

随着我国民航产业的持续高速发展,航空器和航班数量急剧增多,机场航空器离场调度规划问题愈发明显.文中概述了航班离场调度规划算法的研究现状及最新研究进展,分析比较各种调度规划方法的优缺点,针对不同的跑道配置的机场提出相应的离场规划方法,并对该方面研究进行了展望.     

基于OSG和Matlab的船舶启动阶段视景仿真研究

针对船舶操纵模拟器对船舶启动状态研究的需求,以开源工具OSG作为船舶航行模拟器的软件开发平台,以7000DWT油轮的推进装置和舵为研究对象,进行运动模型数学建模,利用MultiGen Creator建立船舶及地理场景模型,并利用OSG各个工作空间功能,对上述模型进行加载,构成临近环境要素。设计运动函数实现船舶从静止至到达额定航速的加减速、转舵和正倒车操作,用MFC对开发的系统进行封装,实现对虚拟船舶驾驶及周边视景的控制,并结合Matlab为船舶航行驾驶模拟器的开发提供一种新的解决方案。     

Effects of queue spillover in networks considering simultaneous departure time and route choices

This paper explores the effects of queue spillover in transportation networks, in the context of dynamic traffic assignment. A model of spatial queue is defined to characterize dynamic traffic flow and queuing formation in network links. Network users simultaneously choose departure time and travel route to minimize the travel cost including journey time and unpunctuality penalty. Using some necessary conditions of the dynamic user equilibrium, dynamic network flows are obtained exactly on some networks with typical structure. Various effects of queue spillover are discussed based on the results of these networks, and some new paradoxes of link capacity expansion have been found as a result of such effects. Analytical and exact results in these typical networks show that ignoring queuing length may generate biased solutions, and the link storage capacity is a very important factor concerning the performance of networks.     

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%.     

上海2010世博会越江轮渡停泊特征分析

越江轮渡是上海2010世界博览会园区内越江游览的重要交通方式。通过对上海市运营轮渡的运输及停泊过程的调查分析,发现轮渡泊位的最小发船间隔主要受渡船在泊位的停靠时间影响。分析了渡船停靠时间的组成和各关键时间指标的累积频率曲线,在此基础上建立最小发船时间间隔的数学模型。综合考虑上海2010世博轮渡运营组织规划要求,基于运输效率提出了n个关键参数的建议取值。     

Regularization method and immune genetic algorithm for inverse problems of ship maneuvering

Ship maneuverability, in the field of ship engineering, is often predicted by maneuvering motion group MMG) mathematical model. Then it is necessary to determine hydrodynamic coefficients and interaction force coefficients of the model. Based on the data of free running model test, the problem for obtaining these coefficients is called inverse one. For the inverse problem, ill-oposedness is inherent, nonlinearity and great computation happen,and the computation is also insensitive, unstable and time-consuming. In the paper, a regnlarization method is introduced to solve ill-posed problem and genetic algorithm is used for nonlinear motion of ship maneuvering. In addition, the immunity is applied to solve the prematurity, to promote the global searching ability and to increase the converging speed. The combination of regnlarization method and immune genetic algorithm(RIGA) applied in MMG mathematical model, showed rapid converging speed and good stability.     

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考虑一条地铁将生活区和工作区连接起来,每天早晨通勤者乘地铁从生活区到工作区上班,在高峰期,通勤者人数众多,车内就产生了拥挤,从而必然有部分通勤者通过早出发或晚出发来避免车内拥挤。本文提出了一个考虑地铁车内拥挤和早到与迟到惩罚的通勤者出发时间选择模型并研究了该模型的均衡性质以及个人出行总成本。在均衡状态,没有通勤者会选择在最早或最迟出发时间出行;均衡状态的出发率是出发时间的线性函数;在均衡状态,任意给定通勤者人数,最早或最迟出发时间的解是唯一的。最后,算例结果验证了理论模型的结论并揭示了出发率和相关参数之间的关系。     

城市公交线网的一票制差异化票价策略优化

针对城市公交系统客流空间分布和线网运力配置不均衡问题,提出公交线路间差异化定价策略,通过价格杠杆调节客流需求分布. 针对我国普遍采用的一票制模式,在分析乘客广义出行费用的基础上,利用基于Logit 的线路间客流分配方法,并以总社会成本最低为目标,以满足输送能力和收费额度等为约束,建立了固定需求下的城市公交线网的差异化票价策略优化模型. 根据模型特点,设计了基于模拟退火算法的模型求解方法,综合优化各线路的票价水平和发车频率. 最后,将提出的模型和算法应用到典型公交线网上,算例结果表明,优化方法在较低的收费额度下即可实现较为明显的网络改善效果.     

识别驾驶人意图的车道偏离防避有界控制

为了防止车辆偏离车道导致交通事故的发生和避免车道偏离防避系统（Lane Departure Avoidance Systems,LDAS）对驾驶人行为不必要的干预,提出基于中心区操纵特性阈值法和基于D-S（Dempster-Shafer）证据理论的车辆偏离车道驾驶人意图识别准则,并运用CarSim/Simulink联合仿真对比2种识别准则的有效性。建立转向盘角速度为输入的车路模型,设计LDAS滑模转向控制器,基于预瞄点的侧向偏移量和横摆角速度设计LDAS的期望横摆角速度观测器,并与基于道路曲率和预瞄点侧向偏移量的期望横摆角速度的LDAS进行性能对比。运用相平面法确定保证LDAS车辆稳定性的前轮转向角最大值,并基于CarSim/LabVIEW RT硬件在环试验平台验证基于BP神经网络训练获得D-S证据理论的初始概率赋值的驾驶人意图决策算法的有效性。结果表明：所提出的识别准则能够及时识别车辆偏离车道时的驾驶人意图,为LDAS控制器介入赢得了宝贵的时间,所设计的期望横摆角速度观测器具有很好的稳定性,所提出的方法能够有效避免车辆偏离车道。     

山区高速公路组合线形路段车道偏移行为

为在道路设计阶段确定平纵组合与相邻路段线形对车道偏离的影响,并为减少因道路线形因素引发的侧碰、追尾甚至车辆驶出路外事故提供改善依据,基于真实的山区高速公路道路设计参数及周边地形,搭建驾驶模拟场景,利用驾驶模拟试验获取小客车车道偏离数据,并对应获取车辆当前所在路段及上、下游路段的线形参数。以车辆车道内行驶为参照,沿道路行进方向,将车道偏离行为分为左偏驶离车道与右偏驶离车道。因车道偏离受驾驶人影响,采用双层Logit模型,分别判定道路线形及驾驶人层的影响。研究结果表明：相比直线路段,曲线更易引发车道偏离行为,驾驶人易偏向于曲线内侧行驶;上游300 m路段曲率差越大、平均车速越大,则车道偏离的概率增大;相对于缓坡（-2%≤坡度S≤2%）,行驶于上坡（S>2%）或下坡（S<2%）路段时,车辆车道偏离概率减小;车辆行驶于外侧车道的左偏驶离车道概率大于行驶于内侧车道;驾驶人因素对左偏驶离车道的影响比例为8.8%,对右偏驶离车道的影响比例为25.6%。研究结论可从组合线形角度帮助工程师设计更安全的山区高速公路。