高铁站功能区布局优化模型研究

为使高铁站功能区的布局更加科学合理,论文以旅客在高铁站房内的平均走行时间最少和高铁站建造成本最低为目标,综合考虑功能区的面积、长宽比例、功能区禁止重叠、流线等约束条件,构建基于多目标混合规划的高铁站功能区布局优化模型,通过算例验证了模型的有效性。该方法得出的结论可以为高铁站功能区布局的规划设计提供参考。     

面向新型混合交通流的智能交叉口网络布局优化

考虑网联自动驾驶车辆(Connected Autonomous Vehicle, CAV)应用先进的车联网与自动驾驶技术，可以采用智能交叉口的组织形式，大幅提升交叉口的通行效率，为降低CAV与人工驾驶车辆(Human-driven Vehicle, HV)混行条件下城市交通系统的整体出行成本，提出智能交叉口在城 市交通网络中的布局优化问题，建立数学优化模型并求解。首先，基于对两类车辆行驶特性的分析，建立混合用户均衡模型，描述CAV与HV的路径选择行为；其次，从交通规划者的角度，以系统最优为目标，整合混合用户均衡模型，建立面向新型混合交通流的智能交叉口网络布局优化模型，并利用改进的遗传算法求解；最后，选取Sioux-Falls交通网络作为案例分析，验证模型与算法的有效性，并研究CAV渗透率变化对优化结果的影响。研究表明，智能交叉口在城市路网中的合理规划极大地提高了新型混行场景下城市交通系统的出行效率，同时，大幅降低了由于网联自动 驾驶单方面技术优势带来的CAV与HV的出行效率差距，增进了出行公平性。     

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.     

200km/h客货共线单线隧道内接触网设计探讨

通过对遂渝线单线隧道内接触网悬挂的介绍,探讨了以新的设计方式进行速度200 km/h客货共线隧道内接触网平面设计的方法,并通过遂渝线情况的研究,对下一步的设计提出了建议。     

混合编程在隧道地层变形时空统一预测中的应用

通过Java与MATLAB的混合编程,可以充分发挥它们各自的优势,使计算效率与开发效率得到统一。通过具体混合编程实例以及在盾构隧道地层变形时空统一预测中的运用,结果表明此混合编程技术功能强大,实现简单。     

城市轨道交通大小交路模式列车开行方案的优化

列车开行方案是城市轨道交通运输组织的基础.大小交路模式列车开行方案规定各时间段内各交路上开行列车对数.分析大小交路模式乘客出行成本和企业运营成本的计算方法,以乘客出行成本及运输企业运营成本最小化为目标,以列车追踪间隔时间、乘客需求和最大可用车底数量为约束,构建城市轨道交通大小交路模式列车开行方案双目标混合整数非线性规划模型.采用理想点法将原模型转化为单目标模型,借助Lingo11.0求解.通过算例验证模型的合理性,并对折返站和小交路区段客流比重进行成本的灵敏度分析,结果表明:小交路折返站的选取对成本影响显著,且小交路区段客流比重越高,开行大小交路模式越有利于降低运输成本.     

基于TD3算法的人机混驾交通环境自动驾驶汽车换道研究

提高人类驾驶人的接受度是自动驾驶汽车未来的重要方向,而深度强化学习是其发展的一项关键技术。为了解决人机混驾混合交通流下的换道决策问题,利用深度强化学习算法TD3（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient）实现自动驾驶汽车的自主换道行为。首先介绍基于马尔科夫决策过程的强化学习的理论框架,其次基于来自真实工况的NGSIM数据集中的驾驶数据,通过自动驾驶模拟器NGSIM-ENV搭建单向6车道、交通拥挤程度适中的仿真场景,非自动驾驶车辆按照数据集中驾驶人行车数据行驶。针对连续动作空间下的自动驾驶换道决策,采用改进的深度强化学习算法TD3构建换道模型控制自动驾驶汽车的换道驾驶行为。在所提出的TD3换道模型中,构建决策所需周围环境及自车信息的状态空间、包含受控汽车加速度和航向角的动作空间,同时综合考虑安全性、行车效率和舒适性等因素设计强化学习的奖励函数。最终在NGSIM-ENV仿真平台上,将基于TD3算法控制的自动驾驶汽车换道行为与人类驾驶人行车数据进行比较。研究结果表明：基于TD3算法控制的车辆其平均行驶速度比人类驾驶人的平均行车速度高4.8%,在安全性以及舒适性上也有一定的提升;试验结果验证了训练完成后TD3换道模型的有效性,其能够在复杂交通环境下自主实现安全、舒适、流畅的换道行为。     

轨道交通建设与城市道路相结合研究

为有效利用城市土地与空间资源,轨道交通多沿既有或规划城市道路敷设。在项目设计过程中,若未考虑好轨道交通与城市道路的关系,将会引起征地拆迁、道路改造、环境保护等一系列问题,有可能影响项目建设的顺利进行。因此,为提高轨道交通建设质量,从两者的空间关系、线形适应性等方面进行理论分析。结合城市空间规划,从环境适应性、技术可行性与经济合理性等多方面考虑确定合理的空间关系,以技术指标匹配性为参考指标,进行线路走向选择。通过工程实例的对应研究,论证理论分析的合理性及可操作性,可用于指导轨道交通的建设及城市道路的改造。     

青岛至连云港铁路运输组织模式研究

研究目的:青连铁路是一条承担中长途旅客运输和港口集疏运功能的干线铁路,速度目标值为200km/h,其旅客运输组织模式既不同于传统的既有客货混跑模式,也有别于纯客运专线的运输组织模式。如何合理确定青连铁路的运输组织模式,是影响青连铁路经济效益和社会效益的关键。研究结论:从旅行时间节省、能力利用均衡和动车组购置费等方面,经比较分析各种运输组织模式的适应性后,确定青连铁路性质为是以客运为主的客货混跑铁路,旅客列车采用动车组与普速旅客列车相结合的运输组织模式。该模式充分发挥了青连铁路的线路能力,极大满足了不同的客流需求,也兼顾了部分货物列车。