城市轨道交通接驳公交线路优化设计

城市轨道交通和常规地面公交之间的有效接驳是提高城市公共交通系统运行效率的重要环节。本文详细分析了接驳公交出行中乘客出行时间成本和公交车辆运营成本,以城市轨道交通接驳公交系统总成本最小为目标,考虑公交线路布局约束、乘客流量守恒约束,以及公交能力约束等,构建了城市轨道交通双边接驳公交线路优化模型,对接驳公交线路布局以及开行频率进行优化。根据模型特点,设计了人工蜂群算法。为了提高算法的计算效率和稳定性,采用了多种邻域搜索策略,且对算法的相关参数进行了校正。数值算例表明,人工蜂群算法可以很好地优化城市轨道交通接驳公交线路的布局,且在求解质量、计算效率和稳定性等方面都优于遗传算法。     

基于路段流量相关性的检测器优化布设

根据路网中路段间流量的相关性,提出了一种路网交通检测器优化布设方法.通过路径-路段发生矩阵得到关键路段数量,并分析了网络规模、网络连通性、OD对数量及路径数量对关键路段数的影响;综合考虑路径覆盖率、道路等级、道路长度以及配套设施等因素,建立了最优关键路段组选择的多目标优化模型;提出了通过线性组合由关键路段流量推算其他路...     

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。     

基于IC卡数据估计交通小区的公交OD算法

公交客流OD是公交线网优化、评估的基础数据;也是公交运营管理不可或缺的重要信息,而公交站点OD是区域公交OD客流的基本单元。在分析利用IC卡数据挖掘公交站点OD客流原理的基础上,梳理公交站点OD推算小区OD的影响因素,引入公交站点至小区之间的距离权重系数以及地块用地分配权重系数,构建了公交站点OD推算交通小区OD的模型算法;并对比分析不同参数构建模型的优劣。同时,以广州市为例进行实证研究,算例表明了模型的可行性和算法的有效性。     

考虑成本约束和可靠性的检测器优化布设

针对路网中交通检测器布设问题,同时考虑到各路段布设费用差异性、总成本约束与检测器故障情况及观测数据随机不确定性,根据误差传播规律,以降低综合布设费用和提高路段流量推算可靠性为目标,构建了多目标检测器优化布设模型.为验证数学模型的科学性有效性,运用Nguyen-Dupuis和Sioux-Fall网络进行算例对比分析,研究结果表明:通过优化求解算法可获取最佳检测器布设方案,降低了检测器配置费用、提升了路网流量估计质量,且满足全路段流量完整可观测性要求,其流量推算次数及误差累计能有效减少20%与19%,论证了该模型在中大型网络上的适用性和合理性;其设计主要基于网络自身拓扑结构和节点流量守恒方程,不需要历史交通信息及路径信息,有效降低了计算复杂度.     

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。     

交通仿真技术的研究与实现

利用MapInfor二次开发工具MapX获取路网模型的方法实现了地图SVG输出显示。MapInfor软件有其自己的数据存储形式,系统设计时需要将MapInfor使用的数据表上传到Oracle数据库中,实现地图的拖动、放大、缩小功能。根据实际交通情况提出了一种动态OD矩阵估计法,同时与广义最小二乘法、最大似然法、最小信息量法、卡尔曼滤波法等作了比较,最后实现了交通仿真。     

中小城镇生活固废中转站选址研究

为妥善解决中小城镇生活固废中转站优化选址问题,本文针对中小城镇垃圾收运现状对中转站选址优化影响因素进行分析,基于改进MCLP模型确定一套中转站系统分级优化方法。该方法首先通过建设、转运成本最小而固废回收量最大多目标规划模型确定最优一级站组合,而后应用综合了负效应的整数规划模型与覆盖模型依次确定二级站与回收站位置与收纳量。通过实例分析,验证了本文模型、方法的有效性与实用性。     

基于碳足迹的城市客运交通优化研究

城市客运交通结构是关系城市交通系统发展方向的核心问题。建立城市可持续发展的交通运输系统,不但要考虑交通出行效率目标最大化,还要使交通系统的资源消耗最小,环境污染最低,以打造低碳城市的发展模式。为了减少城市客运的碳排放,本文根据碳足迹理论,通过建立城市交通结构模型对广州市的客运交通结构进行合理优化,基于社会可持续性、经济可持续性和环境可持续性等方面的交通可持续性,以交通系统的社会效率最大化和交通系统内部成本以及环境影响最小化为约束,构建城市客运交通结构模型并进行优化,得出了2020年公交系统(轨道交通与常规公交之和)的分担比例增长至63.5%,其中轨道交通分担比例增长了近12.5%,而小汽车交通及出租车交通的分担比例都有较大程度的降低。该模型从出行特性角度出发,在考虑可持续发展的基础之上,把城市交通需求、资源、能源、环境作为约束条件,较好地体现了当今城市交通的发展态势,为城市客运交通结构优化提供理论支撑,同时根据广州市的交通发展对模型进行了实例验证,应用中取得了良好的效果。     

考虑CO2排放成本的风储联合调度优化

储能系统越来越多地应用于电力系统,其与风电配合可以减少风机出力的波动性,因此有必要对风电储能联合调度。提出了一种考虑CO_2排放成本的风电储能联合调度优化模型。首先说明了CO_2排放成本。然后建立了以火电机组成本费用、排放成本、火电机组启停成本、风机成本、电池成本最小为目标,考虑有功功率平衡约束、风机出力约束、火电机组启停约束、电池储能充放电约束等条件的优化模型。接着利用非线性遗传算法对本文所建模型进行求解。最后在IEE30节点中进行仿真分析,说明了所提方法的正确性和有效性。     

动态路径诱导交通阻抗优化方法与实现

基于实时交通采集数据,获取合理动态规划最优路径,提出了考虑驾驶员出行行为因素的交通阻抗优化方法.研究了基于实时交通状态因素的动态路网优先等级指数的确定方法,重构了动态路径诱导交通网络模型,大大降低了路网的复杂度;基于多源实时数据,研究了动态路径诱导交通阻抗优化的计算方法,实现了路网的动态路径诱导,并通过GIS平台进行了仿真分析.该方法更符合驾驶员行为习惯,对于改进Dijkstra算法在动态路径诱导中的应用具有操作优势和显著意义.     

中小城镇生活固废中转站选址

为妥善解决中小城镇生活固废中转站优化选址问题,针对中小城镇垃圾收运现状对中转站选址优化影响因素进行分析,基于改进MCLP模型确定一套中转站系统分级优化方法。该方法首先通过建设、转运成本最小而固废回收量最大多目标规划模型确定最优一级站组合;而后应用综合了负效应的整数规划模型与覆盖模型依次确定二级站与回收站位置与收纳量。通过实例分析,验证了方法的有效性与实用性。     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题.从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略.考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解.以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持.     

基于生命周期风险图的设备检修策略优化

为提高设备检修策略优化的科学性,考虑检修策略对设备故障率和系统经济风险的动态影响,提出了生命周期风险图的概念,该图表征了一定检修策略支撑下系统风险随设备老化的变化趋势、刻画了经济寿命和可接受风险区间。在此基础上,建立了检修成本影响状态年龄、故障率和运维成本的函数关系,并以包括投资、运维和检修的全寿命周期成本平均值最小为目标,以可接受风险水平为约束,建立了检修次数和检修时间的优化决策模型,采用枚举和遗传算法联合进行模型求解。以区域电网变压器设备检修优化为例,验证了所提方法和模型的有效性。     

基于交通冲突的山区高速公路可变限速控制方法

为了提高山区高速公路交通运行的安全性,将相邻路段速度差以及交通冲突风险最小化。针对以往研究缺乏从交通流稳定性层面对可变限速(VSL)系统控制效果分析的现状,提出基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制方法,建立山区高速公路多目标限速优化控制模型并开发仿真环境进行测试,分析可变限速控制系统对山区高速公路交通运行安全性的影响。首先,构建基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制策略。通过METANET宏观动态交通流模型实现对交通流在时空域中运行态势的描述,以相邻路段速度差以及路段冲突风险,即替代型交通安全指标最小为优化目标,以交通系统运行效率以及限速值变化范围为约束条件,构建了可变限速多目标优化控制模型,采用基于群智能的差分进化算法求解计算可变限速值。应用VB与MATLAB混合编程技术,开发基于VISSIM COM的仿真平台测试控制效果。最后,以实测山区高速公路交通流数据对仿真模型进行校准,并综合考虑山区高速公路交通特性、驾驶人服从率等因素,运用VISSIM COM/MATLAB模拟环境对山区高速公路进行可变限速控制。研究结果表明:与未实施可变限速时相比,对山区高速公路实施可变限速控制,能够显著降低速度离散性,使可变限速路段各分段中心断面的速度标准差降低30%～40%,山区高速公路交通安全性得到了提高。     

基于特征级融合的高速公路异质交通流数据修复方法

为获取完整的交通流数据集,提出了一种交通流数据修复方法.结合多源数据的互补特性,基于深度学习模型构建了时空关联特征提取方法,将高速公路交通流数据缺失情况分为3类,并基于随机森林算法建立修正模型.模型以平均绝对误差最小为优化目标,基于测试集和选择集优化了模型的参数.利用高速公路固定检测器和浮动检测技术获取的多源数据,对比分析了单一数据源与多源数据的修正精度.结果表明:多源数据修正模型明显优于单一数据源修正模型,在点缺失、线缺失和面缺失3种情况下,MAPE的平均值分别提高了24. 87%,39. 87%和52. 93%.此外,随着缺失比例的增加,较单一数据源模型,多源数据修正模型精度更为稳定,在点缺失、线缺失和面缺失3种情况下,其MAPE的方差仅为0. 01,0. 03和0. 08,证明其具有较好的鲁棒性.     

考虑复杂场景的常导高速磁浮辅助停车区优化布置

针对辅助停车区（ASA）布置的复杂场景,面向多目标速度曲线共存线路,以辅助停车区数量与列车区间追踪时间最小化为目标,以列车安全运行为约束,构建了多目标优化模型,设计与讨论了带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-II）,提出了一种考虑辅助停车区布置特征的种群初始化策略,使得算法具有良好计算性能。算例仿真验证了模型与算法解决复杂场景下辅助停车区优化布置的有效性,为求解辅助停车区布置问题提供了新思路。     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

油料调度保障问题的多目标优化方法

【目的】研究油料保障活动中的调度保障问题。【方法】综合多方面因素，构建了以调度效率最大化、系统调度成本最小化以及系统调度时间最小化为目标函数的多目标优化模型。【结果】利用多目标优化的主要目标法等标量化方法将问题转化为单目标优化模型，分析该模型解的性质并提出相应的遗传算法进行求解。【结论】提出的多目标优化方法能够在保障调度效率的同时获得相应较低的系统成本和相应较短的系统调度时间，可为油料调度保障问题提供决策参考。     

多成本和绿色飞行的机队规划

为了减少航空公司的运营成本,以燃油成本最小、时间成本最小、碳排放成本最小以及机型利用率最平均为目标函数,建立了多目标整数优化模型。以某航空公司的实际数据为算例,代入优化模型确定最优机队配置。对各子目标的权重进行灵敏度分析,得到了不同权重组合对总运营成本和碳排放量的影响,给出可选的权重范围。研究结果表明:本文的优化模型一年可以为该航空公司节省约2 869万元运营成本,少排放7 665 t CO_2。