长江流域航运与水环境协调发展模型

为促进长江流域航运与水环境的协调发展,利用系统分析方法和系统动力学模型,建立了长江流域航运与水环境协调发展模型,对各种宏观调控政策和措施效应进行了仿真模拟分析。模拟结果表明,计算指标模拟值与实际值基本吻合,最大相对误差为12.9%,表明模型能较好地模拟长江流域航运与水环境协调发展系统;航运污染主要来源于船舶事故污染和船员生活污染,占总污染90%以上;人口、水环境、航运及工农业协调增长模式有助于水环境质量的持续改善;船舶事故应急管理水平的提高是航运污染治理的关键。     

基于区内出行比例的城市交通小区半径计算方法

针对国内城市交通小区划分多靠定性分析的情况,分析了国内外交通小区划分方法,提出了基于区内出行比例的交通小区半径定量计算方法。基于交通小区半径和出行距离的三种不同组合,推导出了相应的区内出行比例计算模型,利用Excel软件的VBA编程功能,进行了三者之间的数量关系计算,通过对区内出行比例的控制,得出交通小区半径的合理范围。实例计算结果表明:当区内出行比例范围为5%～10%时,西安中心市区交通小区的合理半径在0.7～1.1km之间,而实际调查区内出行比例为9.28%,交通小区半径为0.9km,调查值与计算值接近,小区半径定量计算方法可行。     

交通事故摄影测量中相机标定的扩展两步法

为了利用摄影测量技术提高交通事故数据采集的效率,分析了交通事故与相机标定方法的特点,提出了交通事故现场摄影测量的扩展两步相机标定方法。在扩展两步标定方法中,首先对相机进行线性标定,然后进行非线性修正,最后进行图像校正,并提出了完整的标定步骤和程序,进行了相机标定实验。扩展方法标定的结果与线性标定结果相比,最大绝对误差和相对误差分别为10.9和1.7%,最小绝对误差和相对误差分别为4.1和1.0%,表明扩展两步相机标定方法能够显著提高相机标定精度,抗噪性能稳定。     

基于用地和交通特征的停车需求预测模型

为了解决城市停车难问题,对停车需求进行合理预测,考虑目前日益紧张的土地资源和快速增长的交通流量,分析了用地与交通影响预测模型建立的基本原理,采用用地特征函数描述了土地使用性质与停车生成率之间的关系,采用交通影响函数分析了路网流量增长率和停车率对停车需求的影响,在此基础上建立了停车需求预测模型。利用开发的软件系统,根据典型区域的土地资源规划和道路交通调查数据,进行了城市停车需求预测。预测结果表明:随着时间的变化,在各种因素影响下,停车需求近5 a增长较缓慢,而在随后的5 a中停车需求快速增长,且日停车需求量的增长速度明显高于高峰小时的增长速度。     

基于动态网格模型的航线自动生成算法

为了充分利用电子海图信息,进行航线设计,提出了基于动态网格模型的航线自动生成算法。采用一个判断网格模型中方格可航性的快速算法,对方格的可航性进行分类;给出了一个有效地使用8个字节表示邻接方格8个方向的编码方法,使邻接方格的连通性与字节的逻辑操作相对应;提出了网格路径权序列均匀度概念,给出了距离等长路径的优选方法,分析了路径与所对应的实际航路长度的差异;基于二分查找法,求出航线上所有转向点的路径方格序列。研究结果表明:基于动态网格模型所生成的航线可避开危险的障碍物,是合理、安全的。     

无信号平面交叉口安全服务水平计算模型

为了客观评价公路平面交叉口的安全状况,提出了交叉口安全服务水平基本概念,分析了影响无信号交叉口安全服务水平的客观因素,给出了安全服务水平评价方案,分别构建了基于机动车、非机动车、行人冲突点的安全服务水平主模型和基于交叉口几何特征、交通标志等次要影响因素的修正模型,并由此提出无信号平面交叉口安全服务水平计算模型。根据多个无信号交叉口数据,把安全服务水平分为1～4级,并验证了安全服务水平模型的合理性。验证结果表明:应用安全服务水平计算模型得到实例交叉口危险度为200.7,安全服务水平为3级,符合交叉口实际的安全状态,因此,交叉口安全服务水平模型能够有效评价交叉口的安全性。     

组团式大城市客运综合换乘枢纽布局规划方法

为了使客运综合换乘枢纽布局适应中国大城市用地布局特征,分析了枢纽布局与城市土地利用、客运需求走廊分布和交通网络的关系,提出了宏观布局、微观选址的枢纽布局规划方法。宏观布局以公交导线土地开发为理念,确定枢纽的选址区域;微观选址以提高居民出行效率为目标,以用地性质、平均容积率及与客运需求走廊的距离为约束,建立非线性选址规划模型,确定枢纽的最佳位置。应用结果表明:应用该方法确定的枢纽选址区域与多中心组团式城市用地布局规划相一致,枢纽选址确定的最佳位置,其500m半径范围内覆盖的人口和就业岗位最高,而且能有效地反映枢纽布局与城市土地利用的互动性。     

基于向量Liapunov函数的时滞车辆跟随系统稳定性分析

为了提高自动化高速公路车辆纵向跟随控制系统的稳定性,建立了关于车辆跟随误差的具有时间滞后的无限维非线性关联大系统模型,应用向量李雅普诺夫函数对大系统的稳定性进行了分析。以大系统的孤立子系统的稳定性条件为基础,在假定系统满足全局Lipschitz条件的情况下,得到了此类大系统指数稳定的充分性判据。该判据是与时间滞后量无关的显式判据,可方便地应用于车辆纵向跟随控制器的设计。     

空气弹簧对车辆曲线通过性能的影响

建立了考虑左右空气弹簧垂向耦合模型的车辆系统数学模型,由理想气体的状态方程得到空气弹簧的力学方程,分析了车辆通过曲线时车辆与空气弹簧的动态特性。仿真结果表明:由于高度阀的动作,车辆在驶出曲线后各空气弹簧的压力不一致,导致车体不能回到静平衡位置;车辆以正常速度通过曲线时,车辆曲线通过动力学性能变化不大;在车辆多次通过同一种曲线的较恶劣工况时,空气弹簧内气压变化范围是一定的;增加抗侧滚刚度能明显抑制车体侧滚,从而减小空气弹簧内气压的变化量;增大空气弹簧横向跨距,并选择合适的刚度和阻尼,能使车辆驶出曲线后各空气弹簧压力接近静平衡值。     

应急设施鲁棒优化选址模型及算法

为解决不确定情况下应急设施选址问题,采用鲁棒优化方法处理应急节点权重的区间估计,基于最优的设施选址到各个应急节点的赋权距离之和最小,建立有限期要求的不确定性应急设施选址模型,并给出了模型的求解算法,比较分析了鲁棒解与确定情况下的最优解。分析结果表明:当情况发生变化后,在确定情况下得到的最优解将发生较大的偏差,而在所有可能发生的情况下,鲁棒解与最优解目标函数值的最大偏差最小,因此,不确定性应急设施选址模型的解可以有效规避风险。