基于合作博弈的公交滞站点优化模型

公交滞站控制是防治公交串车的常用方法. 现有研究主要集中于公交滞站时间的优化,很少关注滞站点优化问题. 本文提出一种基于合作博弈的公交滞站点优化模型. 根据系统当前状态,模型首先预测当控制不同滞站点组合时该滞站点组合对公交串车率的改进;其次,以滞站点为博弈人,以滞站点组合及其对公交串车率的改进量为效用函数,构建合作博弈,分析滞站点的单独和联合控制效果,并用Shapley 值刻画滞站点的相对重要性. 通过在最有效的滞站点实施滞站控制,能够有效防治公交串车. 最后,通过仿真实验对滞站点的数量和位置的确定进行说明,模型能有效降低公交车头时距波动,减少公交串车率,最终减少乘客平均候车时间.     

课程设计在汽车理论教学改革中的探讨

针对现阶段汽车理论实践教学,结合课程特点,提出应当将汽车理论课程设计引入常规教学活动。然后探讨了课程设计中技术要求、任务书的合理性、课程监督以及教师教学反思的有效途径,从而提高教学质量,改善教学效果,激发学生学习迁移。     

基于灰色理论的大跨径连续梁桥施工控制技术研究

在预应力连续梁桥施工过程中影响最终成桥状态因素众多,为保证成桥状态符合设计要求,通过Midas/civil 2019建立平面杆系模型,分析某大跨径连续梁桥施工过程中挠度变化及受力状况,并在此基础上,通过灰色理论GM(1,1)模型对桥梁挠度变化进行预测。结果表明挠度预测值、实测值及理论计算值变化趋势一致,灰色理论预测可以有效减小误差,同时主墩截面实际受力与理论计算保持一定的规律性且误差较小。     

消减波浪荷载的桥梁沉箱基础外形设计研究

基于波浪场中动水压强的空间分布特征,提出了消减跨海桥梁沉箱基础波浪荷载的方法:一是优化基础横截面外形,调节基础横截面外轮廓不同位置波浪压力的相位差,减小基础所受到波浪力和力矩;二是优化基础竖截面外形,减小水面附近波浪能量集中区域的截面尺寸,增大靠近海床面区域的截面尺寸,将基础下部的迎浪面设置为外伸斜面,利用斜面上波浪压力竖向分力产生的力矩抵消部分水平分力产生的力矩,从而消减桥梁基础上的总波浪力矩。对于大尺度矩形和圆端矩形截面的桥梁深水沉箱基础,基于势流绕射理论和边界积分方法进行分析,结果表明,相比于矩形截面,采用圆端矩形截面可有效减小基础的波浪力和力矩;相比于上下等截面的基础,采用下部迎浪面设置外伸斜面的基础可以大幅减小基础的波浪力矩。研究成果可为跨海桥梁深水基础设计提供参考。     

共享停车泊位的分配-定价-收益分配机制

为科学管理共享停车资源,构建一种共享停车泊位的分配-定价-收益分配机制。首先,以存在多个地块的区域为对象,根据出行者对不同地块及停车时间模式的选择偏好构建停车许可证的最优分配-定价模型,其中,最优分配模型为组合拍卖竞胜标确定问题(NP困难问题)。其次,利用Benders分解原理、对偶理论及新型升价拍卖代理系统构建调优法对停车许可证进行拍卖。最后,为调动共享泊位提供者的积极性,利用沙普利值法构建基于对社会福利贡献程度的停车收益分配模型。由理论分析及数值试验可知,运用上述机制可精确实现社会福利最优状态,最小竞争均衡价格与公平的收益分配。结果表明:①相较VCG机制与Leonard机制,调优法不仅可精确求解停车许可证的最优分配-定价,而且在算法最坏时间复杂度方面拥有更高效率;②在调优法的每个步骤中,即使停车许可证的分配并非最优,通过机制所实现的收费定价依然具有防止策略性操作的重要性质;③调优法可在较少的步骤之内实现较高的社会福利;④新型升价拍卖代理系统拥有多项式型的最坏时间复杂度;⑤通过最优分配-定价机制可获得每位出行者的选择偏好,进而可计算不同泊位提供者组合条件下的社会福利,实现沙普利值法在现实应用中的可计算性。     

考虑车道荷载差异的多车道桥梁横向折减系数

为考虑车道荷载差异对多车道桥梁横向折减系数的影响,提出横向折减系数的多系数表达模式,并改进基于独立重复试验的相遇车道荷载方法以进行系数校核。首先,引入反映车道荷载差异性的车道修正系数和体现多车道荷载相遇概率的车道组合系数,形成横向折减系数的多系数表达模式。其次,改进目前常用的基于独立重复试验的相遇车道荷载方法,将车道交通流量及荷载分布的差异性涵盖进来。随后,参数化研究横向折减系数的关键影响参量,包括货车通过控制断面的平均时间、荷载重现期、车道交通量和车道荷载分布等。最后,基于某高速公路实测动态称重数据,给出采用该方法校核横向折减系数的详细过程,并与传统方法及JTG D60-2015规范方法所得结果进行对比。研究表明：所提出的改进相遇车道荷载方法,摈弃了传统方法中车重正态分布、车道荷载同分布、最大观测车重与均值3.5倍偏差关系等备受质疑的假设,是更一般性的解答。参数化分析表明：货车通过控制断面的平均时间和荷载重现期对结果影响很小,货车荷载模型及其在车道间差异性则影响很显著,说明对车道荷载分布规律进行准确建模的重要性。实测车道货车荷载数据统计发现：货车的交通量和荷载分布在车道之间具有明显的差异,传统方法和规范方法给出的横向折减系数均高估了实际情况,最大达19%,可能造成设计与管养资源的浪费;而基于该方法校核的横向折减系数,更能深入揭示各车道荷载的贡献规律,准确反映不同车道组合作用下的荷载横向折减规律,具有显著的工程应用价值。     

基于密度熵的道路交通事故影响范围分区模型

考虑路径阻抗的动态变化, 定义了网络初始荷载; 以事故持续时间为变量, 采用前景理论确定了网络负载重分配的方式; 根据交通流密度熵构建了耗散结构模型, 并与负载分配过程相结合确定了各路段的交通流密度熵变化率; 构建了基于聚类分析的交通事故影响范围分区模型, 通过仿真试验探讨了不同初始荷载和事故持续时间对分区的影响。仿真结果表明: 在交通量基数为800 pcu·h^-1时, 事故持续时间从20 min增加到30 min, 直接影响区有向路段由3个增加到6个, 间接影响区有向路段由5个增加到18个, 说明受事故影响路段的熵处于快速上升阶段, 路网的级联失效不明显; 随着交通量基数增加到1 000 pcu·h^-1, 事故持续时间从20 min增加到30 min, 直接影响区有向路段由8个增加到19个, 间接影响区有向路段由16个增加到21个, 说明交通量对路网的影响主要集中在直接影响区。可见, 不同交通情况下, 各有向路段受到事故路段的影响程度明显不同, 随着事故持续时间与初始流量的加剧, 路网中有向路段的受影响程度均增大, 因此, 采用交通事故影响范围分区能够精细地描述道路运行状态的动态变化过程。     

连续交通网络设计的全局双层多项式优化模型

提出了一种面向典型连续交通网络设计问题的全局双层多项式优化模型,其函数均为多项式,且下层问题为凸问题;上层问题旨在优化网络性能,下层问题用来刻画确定性用户均衡(DUE)交通流模式;利用Fritz John条件和乘子代替下层规划,将提出的双层多项式优化模型转换为等价单层优化问题,并利用矩半定规划(MSDP)方法得到其全局最优解;利用矩矩阵的秩作为保证全局最优性的充分条件,并估计全局最优解的个数;给出了最优道路收费问题的数值算例,用提出的双层多项式优化模型描述了算例中的最优道路收费问题,并通过Wardrop用户均衡约束调整现有路段上的交通流量,使总通行费收益最大化。研究结果表明：该简单算例的最大收益为13.5元,同时可以得到该算例的矩矩阵的秩为1,从而证明了该结果的全局最优性,提出的方法克服了均衡约束数学规划(MPEC)法和值函数法等现有求解双层优化问题的经典算法由于连续交通网络设计固有的非凸性,只能找到局部最优的问题;提出的全局双层多项式优化模型与算法为典型连续交通网络设计提供了更好的探索工具。     

基于水波原理的城市突发事件交通影响程度研究

分析城市突发事件对交通的影响程度,从而采取相应的交通应急对策,具有重要的现实意义.本文借助水波原理,将城市突发事件对交通的影响比拟成往水中扔石头产生的效应.提出了交通影响系数概念,并以此来界定突发事件对交通的影响程度;引入累积交通影响系数概念,利用二重积分构建了累积交通影响系数理论模型,从而评价突发事件对周边路网的综合交通影响程度.选取一起交通事故为例,在对调查数据筛选和整理的基础上,得到了交通影响系数时空分布图;根据交通影响系数随时间和距离的变化曲线特征,利用MATLAB构建了交通影响系数与时间和距离的关系模型;最后计算得到了事故的综合交通影响程度为0.466 7,结果表明该起事故对周边交通的影响较大.     

考虑前后车速度和减速幅度的元胞自动机模型

三相交通流理论和基本图方法对自由流到拥挤流的相变过程提出不同的解释,双方争议至今没有解决.基于典型慢启动模型规则,本文提出一个考虑前后车速度和减速幅度的交通流元胞自动机模型来探讨自由流到拥挤流的相变.新慢启动模型的减速幅度大小与前车速度相关,两个减速幅度值分别对应缓慢减速和急减速.新慢启动模型的数值模拟结果表明：同一密度值对应的交通状态可能是自由流,也可能是拥挤流;小堵塞集团可以稳定存在于道路系统并有同步的趋势;当道路系统中存在大量不考虑舒适驾驶并倾向于急减速的车辆,在此条件下,三相交通流理论提出的紧致压缩效应不具有合理性,自由流状态可以直接相变为堵塞状态.