基于GIS和遗传算法的公路智能选线

为了解决传统的交互式公路CAD系统不能完成公路选线决策等智能性任务的问题,将GIS(地理信息系统)的空间数据挖掘技术以及智能进化算法-遗传算法引入到公路选线过程中,通过对象组件技术进行空间数据挖掘,以获取选线环境知识,建立了基于GIS的空间环境知识模型;通过确立遗传进化策略、遗传算子,建立了基于遗传算法的路线平面优化模型,借助选线环境知识,对路线遗传种群进行评价和选择,以获得最优方案.结果表明:公路智能选线系统算法具有全局搜索、自适应性和快速收敛的特点;优选方案有效地兼顾了地形、地质、生态和安全等因素,可作为交互设计的初始方案.     

GIS在公路几何线形评价中的应用探讨

文章分析了当前公路项目安全性评价中运行速度计算和线形评价的不足,探讨利用GIS进行运行速度预测计算的技术路线,从而提高公路线形的评价的科学性.最后利用实际的项目数据,基于GIS进行运行速度的计算单元确定、建模、计算、分析与结果输出,讨论将GIS作为公路项目安全性评价的基本手段的可行性.     

基于GIS和遗传-粒子群的公路智能选线方法

为克服现有路线优化方法难以用于生产实践的缺点,提出了一种基于GIS(地理信息系统)和遗传-粒子群混合算法的方法,以辅助路线平面方案的选择。该方法以AutoCAD Map为平台,直接支持DWG格式地形图,实时获取路线所经区域的空间信息,为方案决策提供依据;优化算法采用一种遗传-粒子群优化算法,该算法在基本粒子群算法中加入遗传算法的交叉、变异算子,综合了遗传算法和粒子群优化算法的优点。数字试验的结果表明:该算法能很快收敛到最优解,达到最优解迭代次数为35次左右;该方法具备较好的寻优性能,适用于公路智能选线的实践。     

多目标非线性优化方法在公路选线中的应用

通过对传统公路选线方法的特点进行分析,提出多目标非线性优化方法,即利用方案网络图法构造路线的备选方案,建立符合公路选线特点的多目标非线性的优化模型,从而找到最优路线方案。通过对优化模型的分析,探讨优化模型的求解方法,提出约束法、分层序列法、评价函数法、逐步法等4种求解方法。对4种求解方法进行对比分析,结合公路选线影响因素众多的特点,认为约束法是解决优化问题的一种较为实用的方法。     

自适应SAGA算法进行全局寻优的研究

遗传算法以概率转换规则为基础,在给定问题的潜在解集中进行广泛搜索,具有很强的全局寻优能力,但收敛速度慢。模拟退火算法理论上只要计算时间足够长,就可以保证收敛于全局最优点。但是在实际算法的实现过程中,由于计算速度和时间的限制,全局寻优点的效果并不理想。将遗传算法和模拟退火相结合,提出一种混合的自适应遗传算法,可以提高收敛速度并改善全局寻优性能。     

公路线形设计方案分析

本文分析了公路路线方案选择的特点,提出了公路路线方案选择的原则和步骤,研究了路线方案选择方法,包括生态选线和安全选线,提出了安全选线的标准。这些方法的提出,为设计人员在选线过程中合理协调各种影响因素、解决设计主要矛盾提供了有益的参考。     

基于混合编码的粗粒度并行遗传算法在公路选线优化中的研究

首先分析公路选线设计中,采用计算机软件算法进行优化的必要性,指出由于公路选线优化上的行业特殊性,目前在提高计算效率中还存在局限性;提出一种基于混合编码的粗粒度并行遗传算法来进行公路选线优化,利用混合编码技术精简编码和子线程的通信量,利用粗粒度并行遗传算法提高多核心CPU的应用率,最终达到提高公路路线优化算法效率的目的。详细介绍了整个算法的原理和过程,并开发计算机软件系统应用到实际工程中;最后,在总结中认为,采用并行遗传算法来解决公路选线优化问题,是研究人工智能算法技术运用在公路选线优化领域中,最能提升效率并取得效果的一种途径。     

基于遗传神经网络的纱线质量预测

针对基于单一BP神经网络的纱线质量预测模型的不足,提出了一种基于遗传算法优化的神经网络的纱线质量预测模型,采用遗传算法完成对神经网络权值和阈值空间的寻优搜索,以提高神经网络的收敛速度和获得全局最优解的能力.通过试验表明,基于遗传算法优化的神经网络可以提高纱线质量预测模型的精度和稳定性,其性能优于基于单一BP神经网络模型的纱线质量预测.     

改进GA优化BP神经网络的电梯群控策略

在遗传算法优化BP神经网络的电梯群控系统基础上,利用遗传算法对候梯时间、乘梯时间、舒适度和运行能耗等评价函数进行搜索具有全局性的进化解,通过BP神经网络按照进化解权值进行寻优,从而获得全局最优解。为提高遗传算法的效率,在遗传操作过程中采用最优个体保存策略,同时采用了交叉率和变异率能够随适应度自动改变的自适应算法,提高了达到最优解的收敛速度。得出最优派梯方案,实现电梯的多目标优化调度。     

公路路线比选方案安全性评价研究

公路路线比选方案安全性评价是公路项目安全性评价工作中的重要组成部分,是通过定性及定量方法比较各方案的安全性,给出最优推荐方案。为实现公平、客观及全面的安全评价,避免不同评价单位及评价人员因自身水平及经验限制得出不同的评价结论,本文在大量实践基础上提出了公路路线比选方案安全性评价指标体系,并在此基础上构建出模糊综合安全评价模型。将该模型应用到某公路路线比选方案安全性评价中,结果表明,建立的指标体系及评价模型有效且具有可参照性,能够为路线比选方案的安全性评价提供方法指导,并将写入《公路项目安全性评价规程》（T/CECS G：E10-2021）。     

基于高速公路线形综合指标的安全评价模型

为全面地研究公路线形指标与道路安全的关系,以曲率、曲率变化率、曲线转角、纵坡度、车道宽度、车道数、左右路肩宽度等设计指标为依据在国内首次提出了公路线形综合指标的概念.在此基础上构建了公路线形综合指标评价模型,评价模型为公路线形的量化分析提供了理论评价方法.通过回归得到事故率与线形综合指标累计值的关系,回归结果证明公路线形综合指标可以作为公路线形质量评价和道路安全评价的评价指标,并且综合指标累计值与事故率具有较好的相关性,得到了事故率与综合指标累计值的关系模型.并根据算例制定了安全性评价标准.     

可能速度及其在公路线形设计中的应用方法

根据汽车在公路上行驶的特性和公路线形设计的要求,研究了以设计速度作为依据的公路线形设计方法,发现各技术指标取值不合理、相互组合不协调,易发生交通事故等问题。提出可能速度的概念及在公路线形设计的应用方法,可以有效地检查和评价公路线形设计成果,作为公路几何设计技术指标取值的依据。     

山区农村公路路侧安全保障技术

为了研究山区农村公路路侧安全影响因素、安全评价方法及安全保障措施,对陕西咸阳地区农村公路进行了实地调查,并结合专家意见,应用层次分析法和灰色理论进行了相关分析。结果表明:影响山区农村公路路侧安全的因素有交通量、交通组成、路侧特征及线形特征;适用于山区农村公路路侧安全评价的10个指标为平曲线变量、竖曲线变量、白天平均小时交通量、摩托车比重、路侧事故数、路侧伤亡事故数、路侧净区满足率、路侧深度、离散危险物密度及横向距离;山区农村公路路侧危险度宜划分为3个等级:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,且不同危险度等级应采用不同的安全防护对策。     

基于运行车速的公路线形设计质量评价

速度因素在公路交通事故中占有相当的比重 ,而线形是决定车辆实际运行车速的基础 .通过对车辆运行特征的实地观察和运行车速的现场观测 ,标定了车辆运行车速和加速度与公路线形之间的关系模型 .从行车安全的角度出发 ,将线形单元间运行车速和加速度的变化量作为线形质量的评价标准 ,建立了线形质量评价模型 ,用以进行公路线形设计质量的定量评价 .     

冰雪条件下高速公路可变限速方法

高速公路在冰雪天气下需要进行封路或限速等措施,导致道路通行能力减小,车辆行驶安全性下降。 针对该问题,在考虑道路线形、冰雪条件道路特性与交通流特性的基础上,提出一种基于冰雪条件的高速公路 可变限速方法。建立了包含道路线形与冰雪条件的速度生成模型,同时引入模糊控制系统对路面雪况进行预 测。通过Vissim 软件对高速公路部分路段进行仿真实验,结果表明,该可变限速方法可根据雪况动态调整限 速值,相比于对照组Ⅰ( 固定限速) 降低了车辆延误,提高了通行效率,相比于对照组Ⅱ( 封路除雪+ 无限速) 提高了道路通行能力。表明相较于传统方法,该方法能更有效地保证冰雪条件下高速公路车辆通行效率与安 全性。     

一种山区公路线形安全性评价模型与方法

根据中国西南山区低等级公路(二级以下)的路况条件,通过不同条件下的车速调查,建立了一种运行车速的估计模型,给出了一种用于西南山区公路的基于运行车速的线形安全性评价标准。开发的评价软件实现设计和使用阶段的可视化实时评价,并将该方法用于实际设计项目中。     

公路建设项目供应链质量成本优化的仿真分析

公路建设项目的建设过程是一条涉及面广、各成员联系紧密、相互影响和互动频繁的供应链,整个链条的质量与成本关系复杂,值得认真研究.按照工序或分部分项工程,将公路工程项目分为不同的质量成本优化单元,采用遗传算法进行了搜索.以某公路建设项目为例,运用本文提出的质量成本优化仿真方法,验证了其合理性与可行性.     

考虑隧道与盘山公路的多山地区路网优化设计——以烟台芝罘区中部多山地区为例

受地形限制,多山地区存在一些区域之间空间距离很近,但实际通行路线需绕行较远的问题。为提高各区域之间的交通便捷性,从整体路网规划层面研究了隧道与盘山公路协同建设问题。首先在原有路网基础上,依据出行距离最短策略,建立多山地区路网的网络模型,用以衡量原有路网下居民的出行便捷性。在此基础上,以投资额度限制为约束,以单位投资费用下居民年平均出行距离缩短值最大为目标,建立考虑隧道与盘山公路的多山地区路网优化模型,并基于遗传算法设计模型的求解方法。最后以烟台芝罘区中部多山地区路网为例,得到了隧道与盘山公路协同建设下路网优化方案,并分析了该方案下各出行路径长度降低的比例,通过敏感性分析研究了投资额度对投资效率的影响规律,为主管部门确定合理的投资额度提供参考。     

考虑车辆性能差异的高速路施工区层级限速措施

为提高高速公路施工区的通行能力,降低交通冲突率,本文结合不同车辆的动力特性、运行速度、加速度等参数,对鹅公岌隧道上盖工程施工期间的拟建施工疏散道路提出5种速度管理措施,利用Vissim软件进行仿真模拟和对比分析,并结合仿真数据对拟建施工疏散道路的设计和速度管理方案进行了评价和改进。改进方案中将原来的三车道并在一起,转弯半径由15m增大至100m,弯道限速值由20 km/h增大至40 km/h。结果表明：对施工区道路采取层级限速措施可有效降低车辆在施工路段的行程时间、延误、排队长度和冲突率;采用三级限速措施可使拟建疏散道路两个行驶方向的冲突率均降低0.6次.米^-1;改进方案中80%以上的车入口弯道之前将车速控制在40km/h左右。可见,针对不同车型采用不同的限速值可以缩短车辆在施工路段的行程时间,并有效减少车辆的平均延误。     

基于结构方程建模的道路景观评价

引入经济学中满意度理论,提出道路景观评价指标系统,构建公众对道路景观的质量感知、价值感知和满意度三类指标。使用主成分分析法验证所选取指标的合理性,应用结构方程建模方法（SEM）设计道路景观综合评价满意度模型。在广州市某景观路发放景观调查问卷,分析结果显示道路景观评价指标系统分类合理,道路景观综合评价满意度模型可以系统、科学和定量的分析公众对道路景观的感知。