城市非高峰期动态出行交通网络均衡

我国在城市化进程中,许多城市交通部门为了缓解城市交通拥堵问题,制订了大力发展公共交通的政策,而城市公共交通非高峰期的出行人群交通方式选择是一个值得讨论的问题.在此基础上通过分析几种不同的交通出行方式的分路段成本,建立了具有非高峰期特点的多方式出行路网模型,并对模型进行了计算求解,依据结果对非高峰期公共交通出行的特点进行了讨论.     

基于变长度染色体混沌遗传算法的专用交通道优化

大型运动会要求主办方在规定时间内将相关人员从运动员村运送至指定比赛场馆.基于大城市日趋严重的交通拥堵,为满足运送时间的要求,通常在城市公共交通网络中设置专用交通道.但专用交通道的设置会对城市公共交通产生影响,最小化其对城市公共交通影响是专用交通道优化问题的关键.针对此类问题,在给出了改进的混合整数规划模型的基础上,提出了基于问题特性的变长度染色体混沌遗传算法,包括变长度染色体编码、混沌个体初始化、交叉操作、变异操作、适应度函数的计算和不可行解的惩罚、修复策略等.最后,以经典算例和随机生成算例对算法有效性进行了验证.     

基于双层规划的随机补能车辆均衡分配研究

随着我国人均汽车保有量不断增加,导致居民对能源需求持续提升,进而加剧了补能车辆在有限站点的集聚程度.基于实时交通信息,以路网补能总阻抗最小化为目标,建立了随机车辆补能分配的双层模型,其中上层为路网车辆均衡模型,下层为个体补能决策模型.结合驾驶员的个人偏好,考虑油价和站点排队程度两个诱导因素,设计了GA-MSA算法进行求解.最后在Nguyen-Dupuis路网上对模型和算法的有效性进行验证,结果证明本文所提出的模型及算法具有较好的适用性和补能优化效果.     

工程施工中运输网络优化方案

施工工地运输方案的优化设计可以归结为 :按施工期要求设计运输线路或验证已有线路通行能力 ,计算总线路中影响提高流量的关键路段 ,取得最小费用最大流 .本文运用图论理论这一数学工具把实际问题抽象为有向网络 ,进而建立数学模型 .此方法理论上严密 ,解题步聚直观清晰 ,对水利、公路、水路、铁路等其它运输系统有普遍意义 .     

城市公交线路网络图的最短路与乘车路线问题

分析大城市公共交通网络图的特点 ,提出了乘公共交通在大城市观光旅游时的乘车路线问题 ,并应用图论的理论和方法 ,通过建立数学模型 ,给出最佳乘车路线的设计方法 .本文的方法和结果可以应用在城市公共电脑服务系统中、公共线路的设计上、公交线路网络图的评价和改造上等 .     

侧钻水平井轨道设计模型、算法及应用

本针对三维水平井轨道优化设计问题，建立了以非线性常微分方程为主要约束条件的最优控制模型。以均匀设计方法选初始点，并依此把允许区域分解为有限多个子域，在每个子域上构造了改进的Hooke-Jeeves优化算法，将它用于多口水平井的实际生产中，表明了本给出的模型、算法及软件的正确性与有效性。     

基于实际路网情境的配送车辆调度优化

在实际路网情境下结合车道数、车道宽度、路口信号灯设置等路网物理特性,构建了考虑综合交通阻抗的多车型车辆调度模型,提出了两阶段求解策略:第1阶段设计了改进A-star精确解算法用于计算客户时间距离矩阵;第2阶段针对实际路网的特征设计了混合模拟退火算法求解调度方案。以大连市某配送中心运营实例进行路网情境仿真试验,结果表明:改进A-star算法较改进Dijkstra算法具有更短的路径搜索时间;混合模拟退火算法求解结果较实际调度方案优化了13.1% 的综合成本;路网增流、区域拥堵和路段禁行三类路网情境均能对配送方案的车辆配置、路径选择、客户服务次序、作业时间和违约费用等5方面内容产生干扰,调度计划的制定需要详细考虑这些因素的变化。     

关于“交通分配”问题的数学模型及算法介绍

“交通分配”问题简单说就是要研究路网上交通流量的计算,有如电网上电流的计算、水网中流量的计算.具体来说,我们考虑一张城市的路网图,其顶点表示城市的一个区域,而两顶点间的联线(以后称为弧)表示联接两地区的道路。假如已知图上以某点为起点,其他点为终点,在单位时间内要行驶多少辆汽车,现在的问题是:行驶在每路段上有多少辆车,或者说交通流多大?这就是“交通分配”问题,有些文献上称为“交通平衡”问题。这是交通研究中的基本课题.     

连续型异质有限理性用户分类及其随机网络均衡

为提高交通行为引导政策的针对性,有必要研究随机路网环境下不同类型出行者对交通引导政策的反应,即多类有限理性用户风险态度和路网退化系数对用户行为决策的影响.本文构建了连续风险态度离散化的用户分类模型以及基于退化路网的多类有限理性用户均衡模型,证明了解的存在性,并设计了启发式算法求解.基于双向随机退化Nguyen&Dupuis路网模拟了10类用户同时出行的均衡状态.分析了均衡时异质用户行程时间期望、标准差和累积到达时间感知价值等参数与用户风险态度和路网退化程度之间的关系.研究发现行程时间期望、标准差与其用户类别并无显著差异;行程时间标准差与退化路网随机性正相关,但未发现行程时间期望与路网随机性相关.用户累积到达时间感知价值随风险态度增加而递减,即保守用户感受到的累积到达时间价值更小.因此在相同的引导策略下,保守用户的广义效用函数可能变化更大,政策引导效果可能更加显著.     

路段容量约束弹性需求交通均衡分配近似算法

本文研究了带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配问题及其近似解法.采用超需求模型将弹性需求转化为固定需求,提出了一种带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配近似算法.该算法在迭代过程中,通过不断自适应调节排队延误因子、误差因子来近似真实路段行驶时间,使路段流量逐步满足约束条件,最终达到广义用户均衡.这种方法克服了容量约束弹性需求用户均衡分配计算量大及随机分配法要求枚举所有路径的困难.随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验.     

考虑禁左条件的用户均衡交通配流模型与算法

交叉口处左转车流是对车流量影响较大的一个流向,也是造成城市交通拥挤和交通事故的关键因素之一,所以越来越多的城市路网选择在交叉口禁止左转来保障主干路车流通畅.在禁左的情况下,出行者究竟如何选择出行路径,究竟应该在哪些交叉口采取禁左管理可以使网络总旅行时间最小?针对以上两个问题,将根据用户均衡(UE)原理,建立考虑交叉口禁左条件的交通配流双层规划模型.利用Frank-Wolfe算法,对下层模型中的出行车辆进行配流,并返回到上层模型计算网络总旅行时间,通过遗传算法确定设置禁左交叉口位置,使得网络总旅行时间达到最小.根据数值算例,展现合理设置禁左交叉口的位置,可以使得交通网络总费用减小.     

交通灯数学模型

主要讨论在假定车流均匀的前提下如何安排路口的交通灯时间才能使路口的交通达到最大限度的畅通.这里交通最大限度通畅的定义是一个交通周期内积存车辆的最大可能长度达到最小.文章首先以最大限度通畅为目标,道路条件、行人通过马路等条件为约束,建立优化模型解决孤立丁字路口的交通灯安排问题,这个模型也适用于孤立十字路口的分析.随后文章建立了多个路口相连时路口交通灯的安排模型.最后,文章讨论了上述几个模型的稳定性以及改进方向.     

多品种生鲜农产品的车辆路径优化

针对多品种生鲜农产品建立了带软时间窗约束的车辆路径优化模型,模型以配送总成本最少为目标,以生鲜农产品新鲜度阈、时间窗等为约束条件.然后,通过引入Dijkstra算法,改进交叉算子,提出了针对上述模型的改进遗传算法.最后,以上海市交通道路生鲜农产品配送作为案例,对算法进行测试.     

一种基于在线训练的交通信息实时预测快速算法

对于实时交通信息预测,预测精度与预测时间效率始终是一对难以解决的矛盾.重点研究如何提高预测时间效率问题.以精确在线支持向量回归算法(AOSVR)为基础,提出了基于云模型的sigmoid核函数简化计算方法,建立了改进的AOSVR交通信息实时预测模型.该模型应用于实际的交通流实时预测,预测结果表明,由于简化了计算,以损失较小回归精度的代价,显著提高AOSVR模型预测效率.     

单机单转包商调度与外包联合优化问题的改进启发式算法

针对以总完工时间与总外包费用加权和为优化目标、总外包费用不超过给定上限的单机单转包商调度与外包联合优化问题,设计出一种改进的剔除型启发式算法。该算法通过运用动态规划技术求解新的辅助问题来获取初始外包工件集,并引入判定条件提前从初始外包工件集中剔除特定工件。为满足对总外包费用的上限约束,还利用新型的启发式筛选次序族逐一确定从当前外包工件集中剔除的工件。在仿真实验中,通过生成大量的测试算例,对比分析了改进算法与另2种已报道算法在求解质量、计算时间上的表现情况。实验结果表明所提出的改进算法在解的整体质量上具备显著的比较优势,并且能在5.6秒内完成对工件总数为1500的测试算例的求解。     

基于路段消散指数的交通拥堵评价

路网交通拥堵状况评价,是交通流管理、调节和诱导的重要依据.本文基于电警、卡口交通监测数据建立自适应行程置信时间随机性模型,定义了路段消散指数用以描述路段拥堵情况,将卡口过车数据和浮动车数据、互联网数据相融合,根据历史数据,给出道路交通状态划分标准的阈值设置方法和基于浮动车数据描述道路畅通程度的指标,克服了只以浮动车车速定义交通拥堵指数的不足;最后,将运算结果与互联网导航平台数据的拥堵情况进行了比较.比较结果表明,基于路段消散指数的交通拥堵评价是一个有效的方法,可以应用在路网交通拥堵态势预测的研究中.     

环形路网上带有服务时长的在线TSP问题

为了提高快递揽件的时效性,需要对快递车辆进行有效调度。针对环形路网上服务时长以及需求无法预知的揽件问题,本文提出了以服务总时间尽可能短为目标的环形路网上带有服务时长的在线旅行商问题。用在线算法分析了此问题竞争比的下界,设计了两个在线算法并分析了各自的竞争比,结果表明服务时长可以改善在线车的性能。最后通过简单算例对两个算法进行说明,本文研究结论可以为环形路网上的快递车辆实时调度提供指导。     

城市公共交通公司已有线路的最优营运

公交公司如何从营运管理方面努力,解决城市公共交通拥挤和公交公司盈利微薄甚至亏损的问题,是很值得研究的实际问题.我们通过对安徽省马鞍山市公共汽车公司的调查分析,归纳出公交公司营运方面的共同基本情况,以在保证营运的社会效益前提下使公交公司取得最好效益为目标,建立了已有线路的最优营运模型,以期为编制营运计划提供依据. 一、公交公司营运方面需解决的问题 城市公共交通拥挤是十分普遍的现象,而公交公司盈利微薄甚至亏损也是很普遍的现象。改变这种状况无疑需要多方面的条件,除了其它客观因素和公交公司自身的管理措施外,营运方面…     

警车配置及巡逻方案研究

以警车的配置与巡逻方案为研究对象,建立了一套警车巡逻模型,并提出巡逻效果显著度及隐藏性的评价标准,分别针对警车初始位置配置与巡逻方案的制定,提出警车配置优化选址的贪婪算法与基于多Agent的警车巡逻方案设计方法,给出了不同情景下的配置及巡逻方案:①在只考虑警车选址配置的情况下,配置19辆警车可以使全市路网警车覆盖率达到92.8%;②在顾及巡逻效果显著性与隐藏性的情况下,配置25辆警车使全市路网在整个巡逻过程中平均警车覆盖率达到90.9%;③在配置10辆警车的情况下,使得全市路网在整个巡逻过程中平均警车覆盖率达到61.5%.     

弹性地基上双曲率扁壳的优化设计问题

本文讨论位于弹性地基上的双曲率扁壳优化设计的一个方法。其实质是取扁壳的初始挠曲函数作为待求的控制函数或设计变量,以载荷的势能作为判定双曲率扁壳优化设计的质量准则,故势能泛函即为目标函数,而优化条件及等周条件均作为约束条件,从而得到本问题优化设计的必要条件。同时引入一共轭函数,最后将问题归结为求解共轭函数的微分方程及初始挠曲函数两个边值问题。