基于轨道交通网络特点的K最短路算法研究

城市轨道交通网络发展带来出行路径选择的复杂性,为了科学掌握线路客流,组织运输,合理引导乘客路径选择,需要开展轨道多路径算法研究;同时,随着生活节奏加快,要求算法高效,注重路径获取的实时性。针对轨道网络特征,将站点之间K最短路搜索转化为线路换乘组合搜索,降低搜索空间复杂度,并利用杭州轨道交通网络进行案例验证。算法明显提升轨道网络K最短路搜索效率,能够更快速响应轨道交通实际运行变化,有助于提升今后轨道交通出行服务应用。     

基于CBTC的灯泡线线路拓扑结构分析与设计

分析灯泡线对既有CBTC系统线路拓扑结构下链接关系的影响,提供一种基于轨道交通灯泡线线路的系统设计方法,并给出描述线路拓扑的数据结构定义。系统设计方法核心思想是:在CBTC系统中,将灯泡线中的拐点作为一个链接对象。通过对拐点两侧的区段链接关系进行描述和确定,对于存在灯泡线的线路,根据列车运行方向,实现对含拐点线路的路径搜索,并对包络跨在拐点上的列车进行包络位置计算,对列车运行方向与信号机、车档等方向的一致性判断给出具体方法。通过使用这种方法,使得既有CBTC系统少量修改拓扑结构,就能支持灯泡线线路。     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

基于网格搜索的PCA-SVM道路交通标志识别

针对现有识别方法对交通标志的识别精度和算法效率不高的问题,提出了一种基于网格搜索的主成分分析-支持向量机(PCA-SVM)道路交通标志识别方法。该方法首先采用主成分分析(PCA)法对交通标志进行降维处理,提取出交通标志的主元特征,然后利用网格搜索法(GS)对支持向量机(SVM)进行参数优化,最后利用参数优化好的支持向量机分类器实现对交通标志的识别。通过实验仿真,并与现有的其他交通标志识别算法进行分析对比,实验结果表明,本文方法在保证较高识别精度的同时,算法效率得到显著提高。     

基于替代图的列车运行调整计划编制及优化方法

借助对列车优先级、节点、替代弧和替代对等参数的定义,以列车追踪运行间隔时间、列车连发间隔时间和列车间越行地点等为约束条件,以替代图中最长路径最短为优化目标,建立基于替代图的列车运行调整计划编制及优化模型.采用本地搜索算法对模型求解,经过原始计划生成和初级优化,得到有瑕疵(冲突)的但资源利用率较高的初始调整计划.当初始调整计划未满足需求或计划在实施过程中受到扰动需要修正时,采用分层多级优化分枝定界算法,对初始调整计划对应的替代图进行进一步的优化,得到优化的列车运行调整计划.由于替代图与列车运行调整计划的对应关系,用这2种算法对替代图分阶段求解和优化,可以得到满足不同需求的调整计划.通过对模拟环境的仿真,验证了模型和优化方法的完整性和可行性.     

A~*进路搜索算法的研究与实现

目前应用于铁路现场的各种计算机联锁系统所采用的进路搜索方法经实践发现其搜索效率低、占用资源大,针对此问题,结合进路搜索的实际要求,采用带启发信息的A*算法进行进路搜索。使用Visual C++搭建计算机联锁软件的实验平台,对A*进路搜索算法进行性能测试。结果表明,A*进路搜索算法能够快速准确的搜出所需基本进路,动态生成进路表,并且搜索时间短、占用空间小,相较其他算法具有更良好的性能。     

基于滑窗子空间算法的桥梁运营状态预警分析研究

以某典型斜拉桥振动台模型试验为研究背景,采用滑窗技术与数据驱动随机子空间识别算法对桥梁运营状态预警方法进行研究。为实现在时域上对桥梁模态参数进行实时跟踪识别,将滑窗技术引入子空间法,提出一种滑窗子空间模态参数识别方法。而后基于滑窗子空间算法识别结果,参考各国高速铁路桥梁相关规范的状态评价指标,提出基于频率值和频率变化率的铁路桥梁运营状态预警方法,实现铁路桥梁的实时状态评估。运用模型试验各工况下的测试数据,对该模型桥的状态进行实时评估和预警分析,并将状态预警结果与模型桥实际损伤情况进行对比分析,验证所提方法的正确性,该方法可直接应用于桥梁结构的运营状态预警分析中。     

非均匀收敛随机介质模型对浅埋隧道施工引起地表沉降预测研究

针对软弱土层中的浅埋大跨隧道在施工过程中出现的初支变形、断面底部隆起等现象,通过对原有的断面收敛模式进行修正,提出考虑初支变形与断面底部收敛的统一收敛模式,并以单洞及双洞椭圆隧道为例,推导出该种收敛模式下隧道施工中产生地表沉降的随机介质法预测公式,应用遗传-蚁群混合算法(GA-ACA)解决该预测模型的参数反演计算问题。为验证该模型对浅埋隧道地表变形预测的准确性,以乌鲁木齐地铁1号线三—新区间某典型断面为例,分别使用均匀收敛、底部为0、底部非0以及统一收敛模式等4种收敛模式进行参数反演,并将反演结果与现场监测结果做对比,研究结果表明:统一收敛模式与隧道断面实际变形规律更加吻合,其预测精度要比不考虑初支变形与断面底部收敛时的预测精度更高,即对浅埋、超浅埋隧道而言,初支变形以及底部隆起等现象对地表变形预测结果产生的影响不可忽略。     

数量折扣条件下的动态订货批量优化

为研究卖方提供数量折扣安排时，买方优化动态订货批量的决策问题，考虑多种产品、多折扣类型和买卖双方的能力约束，建立了该问题统一的非线性混合整数规划模型．利用禁忌搜索技术设计启发式算法对模型求解．算例的计算结果验证了模型和算法的有效性。     

带折扣的多阶段库存系统的优化算法

针对供应商提供数量折扣、需求率随时间变化、周期性检查并补充库存的多阶段库存控制策略，提出一种优化算法．该算法以各时段的累计需求为根节点建立搜索树，从而将带折扣的库存问题转化为典型的动态批量问题，运用动态规划法即可求解．利用该算法可以找出在计划时段内总成本最小的补充策略．用算例说明了该算法的有效性．