城市交通微循环网络设计优化模型

定义了交通微循环概念.建立了交通微循环网络设计双层优化模型,上层问题为在满足路段饱和度约束及最大改造能力约束的条件下使得交通微循环对环境影响最小、交通效率最高及投资最省;下层问题采用用户均衡交通分配来描述驾驶员的路径选择行为.运用功效系数法构造了多目标规划的评价函数,并通过遗传算法建立了模型的求解算法.算例表明,通过求解双层规划模型可同时确定交通微循环网络构成及各条道路改造后的通行能力.     

考虑慢行交通影响下的交通微循环路网优化设计

为减少实行交通微循环过程中日益增加的对区域内居民生活和出行交通的不良影响,以最小化道路连通性、最小化慢行交通的出行时间、最小化环境污染和最小化道路饱和度为优化目标,考虑干道路网饱和度约束、慢行交通平均限速值约束、慢行路网密度约束,建立了多目标区域交通路径优化的双层规划模型。利用遗传算法进行求解,采用轮盘赌选择算子和非均匀变异算子进行操作,得到了最优的微循环路网优化组织方式。通过算例分析,与实行微循环前的路网相比,实行微循环后的路网饱和度明显下降,减小了对街区内的居民影响和生态环境破坏,得到了一个合理的街区交通微循环网络。     

考虑非机动车流影响的微循环路网组织优化

为提高道路网通行能力,缓解干道拥堵,提高支路利用率,研究了非机动车流对机动车流的影响,并构建了影响模型,对机动车流的路阻函数进行改进。使用改进后的路阻函数构建微循环路网单向交通组织双层规划模型。上层模型以路网交通效率最大,干道平均饱和度最小和微循环支路平均饱和度最小为目标; 下层模型是基于用户平衡分配的交通流分配模型。采用遗传算法对模型进行求解。最后以北京市西三旗地区某微循环系统为例进行算例分析。研究结果表明:实施单向交通能够有效降低干道饱和度,提升支路利用率,平衡道路资源使用。在不考虑非机动车流影响时,进行单向交通组织的路段为9条,考虑单向交通影响时,进行单向交通组织的路段为4条,仅有两条路段重合,两种情况路网组织方案差异明显,所以应在实际路网优化时考虑非机动车流的影响。可见,考虑非机动车影响的微循环路网组织优化模型能够为实际单向交通组织提供理论支持。     

基于MOP模型的ITS对城市交通运输效率的优化研究

智能交通系统(ITS)作为协调各种交通方式和改善运输效率的主要途径,受众多因素影响导致应用效益折减,如何根据交通实际需求,凝练ITS优化运输效率的方案是ITS发展面临的重大任务.通过明确ITS对交通运输效率优化的目标和影响因素,以不同交通方式客运周转量为主要指标,构建ITS优化城市交通运行效率的多目标规划模型(MOP模型),并以北京市为例进行实证.研究结果显示,ITS是不同交通方式达到预期目标的支撑,并基于此提出了在保证交通运行效率最优时各交通方式完成的目标客运周转量.     

多交路共线运行的城市轨道交通车辆运用优化

基于共线交路的四种基本形式,建立了车底独立与套跑运用条件下的多目标非线性混合整数规划优化模型.开发了一个车底运用优化工具,并通过实例验证了该模型的实用性与有效性.结果表明:车底运用数量与共线段行车间隔、不同交路列车的开行比例、共线段及非共线段运行时分、折返站的折返时间标准及车底的运用方式(独立或套跑运用)等因素关系密切.最后给出了该模型在城市轨道交通列车运行图编制系统中的实际应用效果.     

基于交通效率的城市道路网络优化

道路网络的优化是建立可持续发展交通运输系统的重要环节。引入交通效率的概念,提出了基于交通效率的城市道路网络优化思路。与传统的四阶段交通规划模型相结合,将多车种用户平衡问题作为下层模型,考虑建设费用、污染物排放和能源消耗的约束,建立了使广义交通费用最小化的城市道路网络双层优化模型,分析了关键参数,并应用遗传算法和模拟退火混合算法进行了求解。实例研究表明,该模型既能满足交通需求,又能满足交通系统的环境保护目标。     

多目标优化参数向单目标优化参数的转化研究

以夯实机冲击轮下落阶段进行运动分析为例,建立冲击轮动力参数的多目标优化模型,以水平速度变化率最小和垂直速度变化率最大为两追求目标.运用多目标优化方法中的线性加权和法对其进行优化处理,由多目标优化问题转化为单目标优化问题,运用MATLAB软件解得的最优解即为该多目标优化问题的有效解.使得优化后的冲击轮动力性能在水平方向和垂直方向上均有较大的改善.     

基于多目标规划电梯群控算法的研究与设计

随着人民生活水平的提高和城市建筑的高速发展,楼宇需要配置多台电梯以提高交通服务质量和可靠性.然而,仅靠电梯数量的增加不仅不能完全满足现代楼宇的多种要求,还会带来诸如环境污染、能源损耗、运营效率低下等问题.为适应高层建筑和群控电梯的发展,对多目标的电梯群控系统进行了研究.通过分析群控系统的多目标要求,建立了多目标优化模型,提出了客流交通模式的识别方法,并给出了不同交通模式下的调度策略和群控方法.应用GE PLC控制平台实现群控电梯多目标模糊综合评判算法的研究与设计,且调试结果表征了其有效性.     

考虑交通大数据的交通检测器优化布置模型

为了提高城市交通信息采集的准确性、可靠性和经济性,提出了一种交通检测器优化布置模型。大数据背景下,考虑系统成本、多源数据共享、数据需求、检测器故障、道路基础设施、检测器类型等因素,构建了交通检测器布置的影响因素集。综合分析各个影响因素,提出了由最小系统成本优化、最大截断流优化、最小包含路径优化和OD(origin-destination)覆盖约束构成的多目标优化模型。应用基于遗传算法的宽容分层序列法,对模型进行求解。算例研究表明:该文的模型实现了多目标的优化,反映了多源数据共享和检测器故障的影响,满足了OD覆盖约束,可达到交通检测器的优化布置。     

知识服务中的供需双边匹配模型

研究了基于多指标评价信息的知识供需双边匹配问题.通过评价信息的处理,给出了知识供需双方满意度的计算公式,在此基础上,以知识供需双方满意度和知识服务中介利益最大为目标,构建了多目标双边匹配优化模型;进一步地,运用基于隶属函数的加权和方法,将多目标优化模型转化为单目标优化模型,并通过求解优化模型得到双边匹配结果;最后,通过...     

基于Simulink的天然气发动机瞬态加速工况仿真设计

利用Simulink软件建立了天然气发动机在瞬态加速工况下的发动机模型,该模型加入了进气压力修正模块,弥补了在瞬态加速工况下压力传感器所测进气压力的不准确,实现了进气压力的准确预估,使发动机瞬态加速工况也能控制在理论空燃比附近,并通过转速闭环控制使转速能迅速稳定在目标转速附近.仿真结果表明,模型能较好地实现瞬态加速工况下的空燃比控制,达到快速稳定转速的目的,可为发动机电控单元开发提供一定参考.     

基于油膜模型的摩托车发动机瞬态空燃比控制方法与实现

针对瞬态工况下空燃比的非线性偏离,在对油膜模型传递函数进行分析的基础上,运用模型匹配的原理,得出了汽油机油膜补偿器,并进一步对油膜补偿器进行了延伸,提出了一种根据发动机温度和节气门一阶滤波器递推公式的瞬态工况空燃比修正公式.将该方法应用于一台125摩托车发动机喷油控制.结果表明,通过对瞬态工况空燃比的修正,使整车的排放量和油耗进一步降低,同时也使发动机运行更平稳.     

涡轮增压汽油机废气旁通阀瞬态控制研究

在不同瞬态工况下使用不同的废气旁通阀PID目标控制策略,建立涡轮增压汽油机瞬态计算模型.对发动机定转矩加减速工况下的瞬态响应进行模拟计算,并与原机响应特性做对比分析.结果表明,在定转矩加速工况下,以适当增大的各固定转速下增压压力作为瞬态控制目标值,可以显著改善发动机的瞬态响应.在发动机定转矩减速工况下,采用前期适当延长废气旁通阀全开的时间,待转速下降到1.25倍目标转速后,控制目标切换到增压压力的控制策略能够缩短发动机的响应时间.与此同时,采用废气旁通阀瞬态控制方法,不仅能够提升涡轮增压汽油机瞬态响应性能,而且可以防止瞬态工况下增压器超速和喘振.     

稀燃汽油机空燃比滑模-神经网络控制及实验

提高电控汽油机空燃比控制精度是改善发动机燃油经济性、动力性和降低尾气污染的关键环节．针对稀薄燃烧汽油机的工作原理,提出了一个稀燃汽油机空燃比滑模-神经网络控制方案,并对方案中的各环节进行了详细描述．采用自行开发的发动机电控系统,在一台稀燃发动机上进行了实验,并对实验结果进行了分析．实验结果表明,采用滑模-神经网络方案对稀薄燃烧发动机空燃比进行控制,不仅可以提高准稳态时发动机的空燃比控制精度．而且可以降低过渡过程的空燃比超调．节气门急速变化时的空燃比超调最大为1个空燃比单位,最小为0．2个空燃比单位,大大优于车用电控系统的控制结果．     

基于改进模糊PID算法的空燃比控制策略研究

对发动机瞬态工况空燃比进行控制时,由于单缸汽油机本身固有的非线性和时滞环节,传统PID控制很难取得满意的效果,本文构造了一种带动态补偿的模糊PID控制器.首先搭建了单缸机仿真模型,并将模糊PID控制算法应用于空燃比控制中,以适应系统的非线性;然后针对单缸机系统中固有的时滞环节提出一种动态时滞补偿器,以降低时滞环节对系统的影响;再将该时滞补偿器耦合于模糊PID控制器中,应用于单缸机瞬态工况下的空燃比控制.仿真结果表明,改进的模糊PID控制器不仅能补偿系统中时滞环节带来的非最小相位影响,而且能很好地适应发动机系统的非线性特征,从而使控制系统的稳定性、准确性、快速性均得到了很大的改善.     

神经网络在汽油机瞬态空燃比控制中的应用

为了对稀薄燃烧汽油机的瞬态空燃比进行精确控制，提出了一个稀燃汽油机空燃比神经网络一滑模控制方案，该方案采用神经网络实现对瞬态过程中实际进入气缸内进气量的精确预测和进气管内油膜动态特性的前馈补偿．在一台稀燃发动机上进行了瞬态空燃比实验，节气门急速变化时的空燃比超调最大为1个空燃比单位，最小为0．2个空燃比单位；空燃比调整时间一般在3s以内，最快可达到1s．控制结果达到了对稀燃发动机瞬态空燃比的精确控制．     

HCCI汽油机缸内热力学状态的影响因素

缸内热力学状态对汽油机HCCI着火及燃烧过程有着决定性的影响本文在全可变气门机构单缸试验发动机上,系统研究了残余废气率、有效压缩比、空燃比、进气温度、冷却水温、进气流态以及发动机转速等参数对缸内热力学状态的影响规律．研究发现,在较大区域改变内部残余废气率时,HCCI燃烧存在热状态自稳定效应．内部残余废气、冷却水温、进气温度、空燃比、有效压缩比都可以作为控制HCCI燃烧缸内热力学状态的参数．通过对内部残余废气率、有效压缩比以及空燃比的协同管理,可以实现对缸热力学状态的快速管理,进而实现对汽油机HCCI燃烧相位的控制．     

基于控制的稀薄燃烧汽油机进气模型

提高电控汽油机空燃比控制精度是改善发动机燃油经济性、动力性和降低尾气污染的关键环节.针对稀薄燃烧汽油机的工作原理及其排放控制要求,提出了改进的基于发动机物理模型的稀薄燃烧汽油机空燃比的控制方案.对方案中稀薄燃烧汽油机进气模型进行了详细描述,利用自行研制的发动机电控系统,采用最小二乘法对模型的主要参数进行辨识,并对影响模型参数的主要因素进行了简要分析.结果表明,进气管时间常数是发动机转速和节气门开度的函数,节气门开度越大,时间常数越小.     

变组分煤层气发动机微机控制系统设计

该文考虑到煤层气的燃烧特点和低排放的要求,为了充分发挥煤层气体为发动机燃料的优势,研究开发了一套变组分煤层气发动机微机控制系统,提出了与变组分煤层气发动机相适应的接口及驱动电路,并设计了系统控制软件。控制系统对发动机的各种工况都能进行较好地控制。该控制系统为进一步研究煤层气发动机提供了有效手段。     

基于进气调节的汽油机空燃比控制系统研究

针对单缸汽油机进行了结构改进,设计了用于空气调节的电子节气门机构,制定了各个工况下的空燃比控制策略,并对发动机的控制参数进行了优化,开发了发动机空燃比控制系统,实现了喷油和进气量的联合控制.台架试验结果表明,采用进气调节系统后,发动机动力、经济性和排放指标得到了显著的改善.