基于连通可靠性的区域路网抗震优化加固

道路交通是地震发生后抢险救灾的重要通道。结合道路单元抗震可靠性以及道路单元重要程度等分析结果,建立路网抗震加固优化模型。模型以加固优化费用最低为目标,保证加固优化后道路单元抗震可靠度和系统抗震连通可靠度达到最低限定值,重点考虑加固优化后系统连通可靠程度最高。采用正交枚举法对满足模型条件的方案进行求解,给出一种路网抗震加固优化方案的设计方法。最后,通过算例验证方法的可行性。     

基于系统机能曲线的城市道路公共交通系统韧性评估方法

为科学定量评估城市道路公共交通系统韧性，构建了基于系统机能曲线的城市道路公共交通系统韧性评估模型，并提出了一种量化系统韧性的方法。模型中包含公交车系统和出租车系统两个维度，并采用城市公交车服务率和出租车在线率来表征其系统机能，能够综合评估城市道路公共交通系统韧性。用该方法对2021年郑州特大暴雨灾害中的道路公共交通系统韧性进行了计算分析。评估结果表明：郑州市道路公共交通系统处于中等韧性水平，且不同的恢复方案对系统的恢复力和适应力均会产生影响。所建立的模型能够描述系统从受到扰动至达到新的平衡状态各个段的机能水平，从而定量计算城市道路公共交通系统韧性。该方法适用于单一灾害作用情景和多种灾害耦合作用情景，可为提升城市道路公共交通系统应对不确定性扰动的能力提供参考。     

基于GPR与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究

近年来由道路路基病害所导致的城市道路塌陷事故频繁发生,造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对城市道路路基病害所带来的诸多问题与安全隐患,提出了一种基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型。首先在分析路基病害成因的基础上建立了城市道路路基病害评价指标体系;然后依托城市道路路基病害动态演化物理模型,使用探地雷达采集并积累样本数据;最后基于样本数据建立概率神经网络预警模型并进行仿真分析,结果表明预警准确率达到88.9%。该预警模型在郑州市中牟县的滨河路和荟萃路进行了应用试验,预警结果与实际情况基本吻合,表明该预警模型可对城市道路路基病害做出有效预警,为道路养护和工程整治设计提供技术支撑。     

基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究

近年来由道路路基病害所导致的城市道路塌陷事故频繁发生,造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对城市道路路基病害所带来的诸多问题与安全隐患,提出了一种基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型。首先在分析路基病害成因的基础上建立了城市道路路基病害评价指标体系;然后依托城市道路路基病害动态演化物理模型,使用探地雷达采集并积累样本数据;最后基于样本数据建立概率神经网络预警模型并进行仿真分析,结果表明预警准确率达到88.9%。该预警模型在郑州市中牟县的滨河路和荟萃路进行了应用试验,预警结果与实际情况基本吻合,表明该预警模型可对城市道路路基病害做出有效预警,为道路养护和工程整治设计提供技术支撑。     

自动驾驶汽车连通专用道网络设计问题研究

【目的】现有自动驾驶汽车专用道设计模型不能保证设立的专用道彼此相互连通，将导致自动驾驶汽车频繁驶入驶出专用道。这不仅增加自动驾驶汽车的走行时间，也会增加与有人驾驶车辆的相互干扰，降低整个交通系统的性能。基于此建立了一个自动驾驶汽车连通专用道网络设计模型，用于设计连通的自动驾驶汽车专用道网络，保证无人驾驶汽车只使用专用道即可完成出行。【方法】提出的自动驾驶汽车连通专用道网络设计模型是一个离散双层规划模型，上层问题以系统总出行时间最小为目标，决策在哪些路径上设置自动驾驶汽车专用道；下层问题描述自动驾驶汽车连通专用道条件下有人驾驶汽车与自动驾驶汽车的均衡配流问题。由于所提模型的特点，基于模拟退火算法设计了求解算法，并通过数值试验验证了算法的有效性。【结果】通过数值分析发现即使在自动驾驶汽车的市场占有率较低时，所提连通专用道方案仍然可以有效减少系统总出行时间。【结论】当自动驾驶汽车在市场占有绝对份额后，应设立有人驾驶汽车的连通专用道，允许自动驾驶汽车自由使用剩余车道。这样既能保证有人驾驶汽车的路权，也能充分发挥自动驾驶汽车提高道路通行能力及减少系统总出行时间的潜力。     

基于贝叶斯网络的城市道路交通事故分析

以5 190起交通事故数据为分析依据,基于专家知识和数据融合方法建立了城市道路交通事故分析的贝叶斯网络结构.利用服从Dirichlet分布的贝叶斯方法对贝叶斯网络进行参数学习.结合网络模型,应用联合树引擎推断了在车辆类型、事故地点和交通参与者等因素的影响下交通事故类型概率分布.结果表明:客货车等大型车辆发生侧面碰撞的可...     

无线传感器网络中覆盖度和连通度问题的研究

对无线传感器网络中的覆盖度和连通度问题进行了研究。传统的求解覆盖度和连通度问题的整数规划算 法对于大型的无线传感器网络，其整数规划算法的求解时间复杂度过高，导致算法效率偏低，CCP-WSN通过对的 研究，提出了一种新型的求解CCP-WSN的盲覆盖区增强算法，该算法采用启发式的策略，大大降低了求解的时间 复杂度，并且能够求出网络的近似最优解，非常适合于分布式应用。     

基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法

针对存在认知不确定性的结构优化问题,提出了一种基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法,可有效提升计算效率.该方法通过等面积法将证据变量转换成概率变量,构建等效的概率可靠性设计优化模型,并使用序列优化与可靠性分析方法求解获得近似设计点;开展基于证据理论的可靠性分析求解约束的可信度,构建近似移动矢量和确定性优化模型,求解获得新的设计点;重复概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程,直到收敛得到最优设计点.本文方法能够将嵌套的证据理论可靠性设计优化问题转换为近似等效的概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程进行求解,能够有效降低证据理论可靠性设计优化的计算成本.通过算例验证了所提方法的有效性.     

无线传感器网络中覆盖度和连通度问题的研究

对无线传感器网络中的覆盖度和连通度问题进行了研究。传统的求解覆盖度和连通度问题的整数规划算法对于大型的无线传感器网络，其整数规划算法的求解时间复杂度过高，导致算法效率偏低，通过对CCP—WSN的研究，提出了一种新型的求解CCP-WSN的盲覆盖区增强算法，该算法采用启发式的策略，大大降低了求解的时间复杂度，并且能够求出网络的近似最优解，非常适合于分布式应用。     

一个基于合理性分析的路网可靠性定量评价方法

基于土木工程的可靠度理论，结合道路的网络特征和人们的出行特点，提出了基于合理性分析的路网，可靠性和节点重要度的量化评价方法，通过对某城市道路网四种基本形式的，可靠性和瓶颈单元实例分析。阐明了该方法的合理性和实用性。     

北屯市道路交通系统抗震可靠性的分析

为了达到现代化城镇道路交通系统的抗震减灾目标,依据网络可靠性分析理论,以新疆新兴城市北屯市的道路交通网络模型为研究对象,采用道路单元可靠性分析方法,分析了北屯市现有道路的抗震可靠现状,并在此基础上采用蒙特卡罗随机模拟技术,以医疗救护系统连通可靠度为评价指标,计算了不同烈度下交通网络中各个节点与医疗救护点间的连通可靠度,找出了城市交通网络系统中存在的薄弱环节,并有针对性地提出了一些建议,可为北屯市道路交通系统的防震减灾规划提供参考。     

基于可变网元的离散路网设计模型与算法

对离散路网设计问题中新增道路带来原有路网单元结构与属性变化的影响进行分析,指出考虑这一影响后,Braess诡异出现的可能性大大增加.进而建立了基于可变网元的离散路网设计模型,采用路网生成算子来表征道路增减带来的路网单元结构的变化,设计了路网生成算子的算法流程.最后给出了求解离散路网设计模型的模拟退火遗传算法,并给出了算法实例.     

基于复杂网络的交通运输网络可靠性研究进展

从指标分布特性、小世界及无标度特性和可靠性3个方面论述了复杂网络在交通运输网络的研究进程和应用现状。从网络模型构建和复杂交通运输网络应用两个方面总结了现阶段复杂交通运输网络可靠性研究中存在的问题。研究表明,今后运输网络可靠性研究将从4个方面展开:模型构建过程中充分考虑各子网络及其他相关网络的影响;基于大数据分析构建动态有向网络模型;应用牵制理论控制提高网络可靠性;城市群及多中心城市复合复杂交通运输网络可靠性研究。     

网络失效条件下的北京市城市道路交通网络统计特征分析

为获知城市道路交通网络的结构和网络特性,根据实际的拓扑和交通流数据,采用原始法进行建模,将路口抽象为节点,将路段抽象为网络的连边,构建城市道路交通网络模型。通过MATLAB和pajek计算,分析了道路抽象、基础设施和动态交通3种网络的统计特征。对基础设施和动态交通网络的强度分布的分析,证实了北京市城市道路网络中的这两种网络均为无标度网络;通过计算基础设施网络的节点强度和介数等特征指标,获知了北京市城市道路的重要路口和路段。最后,仿真分析了3种网络在不同网络失效条件下的重要统计特征,结果表明北京市城市道路基础设施和动态交通网络既具有鲁棒性又具有脆弱性。     

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。     

考虑出行全过程的城市群多方式交通流分配模型与算法

为优化城市群旅客运输网络结构,提出了组合出行模式下城市群多方式交通流分配模型,研究网络均衡时城市群多方式旅客运输网络的流量分布状态.基于对城市群出行全过程的充分分析,利用超网络理论构建了城市群多方式交通超网络模型,将超网络的路段划分为上网路段、行驶路段、换乘路段和下网路段等4类,其中行驶路段包括城市交通网络上的行驶路段...     

基于GIS空间分析技术的城市路网可靠性评价方法研究

建立了基于GIS空间分析技术的城市路网可靠性评价方法模型,介绍了基于ArcEngine组件的路网空间查找、空间相交、几何网络连通等方法的详细构建过程与实现代码,并分析了最后以广州-佛山都市圈道路网络的可靠性差异.     

Comparative Study of Emergency Logistics Path Planning

As natural disasters attract extensive attention worldwide,it is significant for governments and researchers to determine how to deliver emergency supplies after natural disasters.Considering the disaster victims' urgent needs for supplies after the disaster,based on the previous research,the path planning model from the shortest path and the optimal time was created in this paper.As in the actual road the outbreak of emergencies might cause some secondary disasters,including landslides triggered by heavy rain,paralysis of traffic together with a large crowd caused by earthquakes,the theory and method of the complex network to explore the topological structure characteristics of the whole network in the affected area were applied.Then,combining with the actual situation of the road network,the reliability analysis of the points,edges as well as topological structures were presented and a mathematical model based on reliability was proposed.Finally,two kinds of emergency logistics path planning models were compared and analyzed by some examples.The results showed that the relationship between time optimality and reliability was relevant.Emergency logistics path planning should not only consider the optimal transportation time of emergency logistics,but also pay attention to the reliability of transportation from a global perspective.     

城市道路交通拥堵自动判断算法研究

 与高速公路交通流特点相比较,从城市路网中交通流多数为间断流的特点出发,结合目前城市道路中所使用的交通流采集设备及信号控制设备,利用交通工程中交通流到达－离散模型对城市道路中不同类型的城市交通流进行分析,选择出符合交通流变化的数学模型对进入路段和驶出路段的交通流分别利用模型匹配,从而进行交通拥堵进行自动检测。这类算法的应用既为城市道路拥堵的自动判断提供了手段,又使得城市中所使用的智能交通设施发挥更广泛的作用。     

基于出租车轨迹数据的交通异常识别算法研究

为了实现基于出租车轨迹数据的交通异常识别,本文首先以城市栅格地图模型为框架,提出了一种针对城市路网的多光谱分隔算法,并根据城市路网分别从区域增长与区域融合两种角度实现了多光谱地图的分割。其次在分割的城市路网基础上,设计了交通异常的识别算法。算法依据单元区域内道路网络拓扑结构构建交通异常图,然后根据出租车路径选择模式的历史规律计算每个单元区域内不同路径上的出租车轨迹流量的变化,最后根据三倍均方差指标识别单元区域内的交通异常。文章最后以哈尔滨为例进行了算例分析,算例结果表明,本文提出的异常识别算法取得了良好的效果,验证了算法的有效性及准确性。