Integrated models of land use and transportation for the autonomous vehicle revolution

ABSTRACT

The advent of the autonomous vehicle (AV) will affect not only the transportation system, but also future patterns of land development. Integrated land use and transportation models will be critical tools in assessing the path forward with this technology. Key questions with respect to land use impacts of AVs arise from potential changes in sensitivity to travel and reduced demand for parking. It is an open question whether AVs will induce urban sprawl, or whether spatial economies of agglomeration will mitigate any reductions in travel time sensitivity. The deployment of shared fleets of AVs would likely reduce parking demand, producing yet to be explored impacts on property development within existing urban footprints. We perform a critical assessment of currently operational models and their ability to represent the adoption of AVs. We identify the representation of time in such models as a vital component requiring additional development to model this new technology. Existing model applications have focused on the discrete addition of new infrastructure or policy at a fixed point in time, whereas AV adoption will occur incrementally through time. Stated adaptation surveys are recommended as tools to quantify preferences and develop relevant model inputs. It is argued that existing models that assume comparatively static equilibrium have been convenient in the past, but are insufficient to model technology adoption. In contrast, dynamic model frameworks lack sufficient structure to maintain reasonability under large perturbations from base conditions. The ongoing advancement of computing has allowed models to move away from being mechanistic aggregate tools, towards behaviourally rich depictions of individual persons and firms. However, much work remains to move from projections of existing conditions into the future, to the evolution of the spatial economy as it evolves through time in response to new technologies and exogenous stresses. Principles from complex and evolutionary systems theory will be important in the development of models with the capacity to consider such dynamics.     

Development of Green-Naghdi models with a wave-absorbing beach for nonlinear, irregular wave propagation

Two-dimensional and three-dimensional Green-Naghdi (GN) models equipped with a numerical wave-absorbing beach have been developed to simulate nonlinear, regular, and irregular wave propagation. The numerical beach is introduced near the downstream boundary to absorb outgoing waves. An appropriate amount of numerical damping and an appropriate length of numerical beach are investigated using numerical experiments. The results show that the GN models with a numerical beach work very well in simulating wave propagation in water in a small computational domain.     

船舶电站物理仿真实验装置典型故障分析

阐述了最新研制开发的船舶电站物理仿真实验装置的仿真原理,分析并排除了该装置调试运行过程中出现的典型故障,为电站操作人员提供参考。     

常规物理力学性质指标在湿陷机理上的体现

研究目的:湿陷性为黄土的主要工程地质问题,其产生机理极其复杂,产生原因多种多样,需进一步深入研究。研究方法:基于现有文献对黄土的湿陷原因与机理的认识,以甘肃黄土地区高等级公路黄土分区项目为例,利用多元统计分析方法中的因子分析对甘肃陇西陇东地区黄土的59组样本的9个常规试验的物理力学指标数据进行了分析,在此基础上,对黄土湿陷机理内因进行了分析。研究结论:黄土的湿陷性指标与其它物理力学指标存在相关性,同时,揭示出产生湿陷的黄土必须有湿陷空间及一定量遇水强度降低的联接,黄土的疏松性、多孔性正是其反映,特别是支架孔隙是导致黄土湿陷的最主要原因,而非饱和黄土是产生湿陷的前提,粘粒含量及粘土的水-胶联结在产生湿陷过程中的作用需要进一步商榷。此外,本方法解决了常规单因子分析因指标交叉而分析失真的缺陷。     

应用于城轨车辆的盘形磁流变制动器设计

对运用于城轨车辆的盘形磁流变制动器进行了研究。通过介绍磁流变液的流变特性,以及分析磁流变制动器的制动原理,推导了盘形磁流变制动器的制动力矩计算公式。针对在城轨车辆的运用设计了一种磁流变制动器。在Matlab/Simulink和ANSYS软件环境下对磁流变制动器的制动特性进行了仿真分析。结果表明该磁流变制动器满足城轨车辆制动性能的要求。     

养生作用对硫沥青性能影响分析

硫磺部分替代传统石油沥青用于道路工程建设可减少石油沥青用量,降低施工能源消耗,促进工业废渣中硫磺的回收利用,具有较高的经济和环保价值。为探究硫磺掺量（质量分数）及养生作用对硫沥青（SEA）性能的影响,采用差示扫描量热仪（DSC）验证硫沥青中硫磺的重结晶现象,对养生前后硫沥青的基本物理性能和黏度进行分析,并采用动态剪切流变仪（DSR）和弯曲梁流变仪（BBR）对养生前后硫沥青的流变特性和疲劳性能进行评价,最后借助荧光显微镜（FM）观察养生前、后硫磺在沥青中的微观分布特性。研究结果表明：养生后高硫磺掺量的硫沥青DSC曲线出现吸热峰,硫沥青（特别是高硫磺掺量下）的劲度有所增加,因此对硫沥青进行养生使其性能稳定后再进行相关性能评价更具现实意义;硫磺掺量较低（≤ 10%）时,硫磺主要以溶解硫的形式存在于沥青中起到软化沥青的作用,因此沥青的低温变形能力有所改善,但其高温抗变形能力有所降低;当硫磺掺量较高（≥ 35%）时,硫磺主要以重结晶的形式悬浮在沥青中使沥青变硬,在增加沥青高温抗变形能力的同时也牺牲了其低温抗裂能力;硫磺掺量较低时,硫沥青黏度随着硫磺掺量的增加而降低;硫磺掺量较高时,硫沥青90℃和105℃黏度随着硫磺掺量的增加而增加,但硫沥青120℃和135℃黏度相差不大,同时硫磺加入最高可降低沥青的施工温度达20℃;线性振幅扫描（LAS）试验结果表明,养生后的硫沥青疲劳寿命比基质沥青长,其中35%硫沥青疲劳性能最佳;硫磺掺量进一步增加,硫沥青疲劳寿命缩短至与基质沥青相近;FM分析表明,硫磺掺量不高于5%时,硫磺全部溶解于沥青中,且养生后硫磺未重结晶,相应硫沥青无荧光性;硫磺掺量高于5%时,硫磺在沥青中分布均匀,养生后10%硫沥青中硫晶斑尺寸和面积显著增大,高硫磺掺量硫沥青中硫晶斑面积仅略有增加。     

引江济淮工程派河口船闸通航水流条件及改善措施

派河口船闸是引江济淮派河口枢纽重要组成部分,位于派河入巢湖口门段,建设条件复杂。综合已有工程、河道边界和相关规划,提出了复线船闸平面布置初拟方案。采用定床河工模型试验的技术手段对船闸下游引航道与口门区通航水流条件开展了详尽研究,探明了节制闸泄洪时下游通航水域纵向和横向表面流速、流态特征,分析了通航水流条件不满足规范要求的原因,指出可通过岸线平顺、新开泄洪分流通道和控制临界安全泄洪流量等措施进行改善。优化后的方案可满足设计要求,为工程设计和今后运行管理提供技术支撑。     

安康至重庆高速铁路大巴山区工程地质条件及选线研究

研究拟建安康至重庆高速铁路沿线的工程地质条件,分析主要的工程地质问题。针对经达州(四川)、万州(重庆)两个主要线路方案,提出工程地质比选意见。收集方案研究范围内的区域地质资料,既有公路、铁路的科研报告,相关政府部门的地质灾害报告,大巴山区岩溶特征相关资料。在大巴山区的城口、岚皋等地区,开展地质调绘工作。掌握了沿线的地形地貌、气象、地震等自然地理概况,以及地层岩性、地质构造、不良地质、特殊岩土等工程地质概况,尤其是大巴山区的岩溶发育特征。根据沿线的工程地质条件,分析修建该铁路可能遇到的工程问题。对两个主要比选方案,进行了工程地质条件评价。线路通过大巴山区时,经万州方案的工程地质条件更复杂,施工风险更大。推荐经达州方案。     

虱积沙路基填筑料的物理改良研究

近年来,随着铁路建设的跨越式发展,部分铁路已深入到沙漠地区。但是,由于自然条件的限制,沙漠地区的路基填料的各项指标往往不能满足施工的需要,这就需要设计人员和建设者们在不利的环境下,寻找一种可以有效利用的新途径风积沙填筑路基。结合包西铁路的施工实践,对风积沙路基的物理改良施工进行了研究。     

物流配送点选址模型及其算法研究

首先介绍以最低送货运输费用为目标 ,借助最小二乘法推导出单物流配送点的选址模型及其迭代算法 ;在此基础上重点分析了已知物流配送点数目条件下的选址和物流服务分配问题 ,提出用二进制数的矩阵来描述物流服务分配方案 ,推导出其选址的数学模型 ,并给出交替选址迭代算法 ;最后讨论了如何把在未知配送点数目条件下的选址问题转化为已知配送点数目条件下的选址问题来求解