信号交叉口左转待行区综合效益评估

结合微观交通仿真技术、道路交通事故预测模型(HSM)、尾气排放模型(CMEM)、机动车噪声排放和衰减模型以及道路交通外部成本,实现了对信号交叉口在有左转待行区和无左转待行区条件下的动态交通仿真;从通行效率、燃油消耗、交通安全、空气污染、温室效应以及噪声污染六个方面评价左转待行区对信号交叉口综合效益的影响。最后,将方法应用于广州市典型干路交叉口。结果显示,建设左转待行区后交叉口平均综合成本下降了近25%。左转待行区虽能够有效提高交叉口行车效率,但是会导致该区域的尾气、噪声污染加剧。因此,提出的评价方法可以有效、全面地评估左转待行区,为城市交叉口优化改造提供一定的参考。     

信号控制下路段交通承载能力计算及交叉口配时优化模型

为了能够对信号控制下的路段交通承载能力进行准确分析计算,综合考虑路段空间属性、路段排队长度、驶入驶出流量以及交通控制方案等因素,给出了道路及路段与信号交叉口的交通承载能力定义,推导了最长承载时间与最大承载车辆总数的计算方法,建立了信号交叉口的交通承载能力优化模型,并搭建了基于VISSIM与PYTHON的实时交互仿真实验平台.针对算例中信号交叉口流量不变与流量动态变化2种情形进行了计算仿真.结果表明,与现有的等饱和度配时方法相比,该优化模型2种情形的最长承载时间分别增加了约23.0％和55.1％,且仿真结果与计算值的最大偏差在12.4％以内,验证了优化模型的有效性,实现了通过延长最长承载时间降低过饱和交叉口上游发生排队溢流的风险.     

公交专用道绿波信号设置及仿真模拟分析

为评价公交专用道绿波信号设置对社会车辆及乘客的总延误影响,引用了人总延误评价方法。给出了公交专用道绿波信号设置方案,建立了公交优先条件下城市道路交叉口绿波协调控制模型,基于VISSIM微观仿真软件分析了交叉口延误情况。实例研究表明：公交专用道绿波信号要使主、次路的道路、交通满足一定宽度及流量条件方可设置;公交专用道绿波信号设置效果可以用交叉口人总延误改善率来判定。该方法分析说明公交专用道绿波信号设置只要使整体效果最优,其设置是可行的。     

基于Paramics的城市道路复杂交叉口信号控制策略优化研究

基于微观交通仿真平台Paramics,提出了一种针对城市交通路网中复杂交叉口信号控制策略效率评价系统的理论框架与实现方法。作为应用实例,以广州市海珠区的某复杂交叉口为研究对象,通过建立其几何精确的CAD模型,进行现场交通调查获取真实OD的数据,进而建立其微观交通仿真模型。最后,通过加载不同的信号控制方案(包括现行的方案),并仿真分析各方案的运行效率,从理论上寻求最优的方案。实际应用结果表明,所建立的基于微观仿真的城市交叉口信号控制优化方法,能方便、有效、低成本地应用于实际交通工程中,为此类城市交通复杂问题的解决提供有益的理论参考。     

世博交通评估系统交叉口建模与仿真

上海世博会历时180天,预测共计7000万人次的流量,这为上海市交通带来了严峻的考验。如何在世博专线车顺利通行的条件下保证车流最大通行能力和最小车流延误,是采取交通措施的最大难题。针对世博园区周边的交通环境,提出世博专用道、公交专用道的设置方案及交叉口信号控制策略,建立了城市微观交通仿真评估软件(CTS-E)中的交叉口相关模型。通过该软件对设计方案进行仿真分析,评估通行能力指标,用实例来说明研究方法的可操作性。     

面向交通控制的实时在线仿真参数标定

提出了在信号交叉口建立面向交通控制的实时在线微观仿真及仿真模型标定的方法.采用车队离散图示作为拟合指标,通过不断调整待标定参数使仿真与实地中车队离散的差异值减少至合理的误差范围.利用粒子群算法,以上海市嘉定区的曹安路嘉松北路交叉口为研究对象进行实地验证,结果表明,该方法仅通过11次迭代便求解出误差在2%以内的参数解,证明该方法可行及有效并为信号交叉口交通控制模型的研发或优劣的检验提供了基础条件.     

考虑出行成本的信号交叉口周期时长优化方法研究

信号周期是影响交叉口运行效果的重要因素之一。为了寻找最佳信号周期时长,保证交叉口通行效率和环境质量的同时投入较低成本,文章在分析交通控制信号与交叉口通行能力、车均延误和尾气排放量的规律基础之上,综合考虑时间成本、油耗成本和环境污染治理成本因素,建立了以车均出行成本最低的信号周期选择模型。并针对实际交叉口进行了仿真验证,结果证明该方法即保证了交叉口运行效果又保证了成本投入,为交叉口信号周期优化提供了一种新的思路。     

道路施工交通影响范围确定方法研究

文章结合当前交通影响范围确定方法,基于容量限制-增量加载的路网交通量再分配结果,提出一种通过阈值分析确定道路施工影响范围的方法.施工道路紧邻的信号交叉口和无信号交叉口选取不同阈值指标,即在信号交叉口,其阈值选用F·韦伯斯特-B·柯布理论信号最佳信号周期适用范围最大流量比;在无信号交叉口,其阈值选取无信号控制条件下主次道...     

道路交叉口信号控制效益评价指标及方法

目前我国在道路交通信号控制的效益评价方面缺少统一标准,各地对交叉口信号控制效益的评价主要通过经验判断,缺少量化分析.首先,总结分析了国内外现有研究的各类交通信号控制评价指标及方法,在此基础上,综合选取交叉口关键车道排队长度、平均行车延误和绿灯利用率等指标,并针对高峰、平峰等不同时段的评价目标设置各项指标权重.然后,采用加权平均法综合计算交叉口信号控制效益指数,依据指数值确定对应的效益等级.最后,选取无锡市梁清路与隐秀路交叉口进行实地评测应用.结果显示,采用本文方法进行交叉口信号控制效益评价,实现了各项指标的量化分析,评价结论与实际情况较为吻合.     

城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法

针对城市交通信号自组织控制中信号相位的建模方式下,在交叉口进入拥堵路况后各个信号相位绿灯损失时间不断增加的问题,提出了一种城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法。城市交通信号自组织系统以交叉口内各车道交通拥挤程度为决策信息,以其实时交互与协调的相邻交叉口为自组织单元,根据流体力学建立城市交通信号切换的确定规则集合。通过建立流量分配原则与期望的绿灯时间对控制策略进行更新,解决传统城市交通信号自组织控制中滚动步长的信号建模方法在面向系统每个自组织单元由道路组成、交叉口间联结方式以及交通流随机性等带来的复杂性问题。在传统方法的基础上,首先,对交叉口内各信号相位添加状态约束以提高控制规则的合理性,在完成自身参数优化的基础上,为相邻交叉口间通行效率的协调提供基础。其次,利用元胞传输模型模拟微观交通流传递,预测队列在交叉口处连续传递的运行方式,确定该交叉口放行需求的同时,建立了基于信号相位的上下游流量分配规则。最后,综合从上游交叉口驶出的不同车流量大小,依据下游交叉口当前最大允许驶入的车流量,并按计算得到的放行需求进行动态分配,以此放行车辆需求为基础,确定期望绿灯时间,完成信号相位建模的优化方法。仿真结果表明:优化后的建模方法不仅能同时提高自组织控制在拥堵与非拥堵路况下的通行效率,还能有效减少各交叉口处于拥堵状态的整体时间,使得交叉口群间整体通行能力得到提升,实现一种单点控制与小规模区域控制的同步优化。     

考虑产品质量控制的生产系统预防性维护策略联合优化研究

针对生产系统因生产异常导致的产品质量特征均值偏移,提出了设备状态与预防性维护周期相结合的预防维护策略,运用抽样监测产品质量绘制的均值控制图来判断机器设备的状态,考虑不同设备更新状况下包括抽样费用、维护费用、质量损失费用和停机损失费用的总费用,以单位时间期望总费用最小为目标函数,预防性维护周期与均值控制图参数（样本量、抽样间隔及控制系数）为决策变量建立模型。运用差分进化算法对模型求解以验证其可行性,并利用灵敏度分析方法验证决策模型的有效性。联合产品质量与预防性维护的决策模型更加符合生产系统的实际情况,有效提高经济效益。     

矿山开采的生态成本

以生态足迹基本方法为基础,构建生态成本计算模型,并应用该模型以某露天矿和地下矿为例估算了2011~2020年的生态成本.研究结果表明,直接经济价值损失和能耗生态成本占矿山总生态成本的比例很大;露天矿山的生态成本远远高于地下矿山,露天矿山单位原矿的生态成本大约是地下矿山单位原矿的生态成本的两倍,主要是露天矿山的直接经济价值损失和复垦成本远远高于地下矿山.对矿山生态成本进行研究与核算,有利于矿山企业加强对生态成本的控制,促使企业更好地履行社会责任,使矿山企业自身的发展与社会的可持续发展结合起来.     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时，需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理，在考虑区域信号配时优化的条件下，以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量，建立了双层规划模型，上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小，下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成，并采用遗传算法对模型进行了求解，通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时，交叉口的延误不可忽略；在考虑交叉口延误的基础上，对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时，需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理，在考虑区域信号配时优化的条件下，以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量，建立了双层规划模型，上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小，下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成，并采用遗传算法对模型进行了求解，通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时，交叉口的延误不可忽略；在考虑交叉口延误的基础上，对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

基于Simulink仿真模拟的智慧能源管理系统分析

智慧多能源系统被认为是未来能源领域的发展方向，是以通讯信息技术为基础、集成多能源提高能源利用效率、降低能源供应成本的有效模式。华南现代中医药城园区现主要以外购电、锅炉供热的传统供能方式来分别满足用户的电能、蒸汽热能需求，为了提高中药城园区能源的综合使用效率及促进药渣的综合使用，提出了药渣气化、生物质气体热电联产工艺。进一步，为了仿真模拟中药城园区药渣废弃物资源化利用情况，建立了相应的智慧多能源系统模型、多目标函数和约束条件，并采用MATLAB/Simulink进行仿真模拟求解，最后与中药城园区的传统供能方式进行对比分析。仿真模拟结果表明：生物质热电联产供能方式与传统供能方式相比，生物质热电联产供能方式的年总成本下降11.78%，主要体现在运行维护费用、污染物排放惩罚费用、能量过剩惩罚费用减少方面。     

计及需求响应的随机综合能源系统优化配置

为兼顾综合能源系统的经济与环境效益,提出了含产电放热储能的双目标综合能源系统优化配置模型.首先考虑在不同置信水平下风力发电预测误差,其次基于用户侧的电荷分类以及用户对室内温度感知敏感度分析电/热需求响应,最终以经济和环境成本最小为目标,构建含不确定与电/热需求响应的综合能源系统的双目标优化模型.算例结果表明:风电预测误...     

考虑设备风险和风光不确定性的园区综合能源随机优化运行

综合能源系统因其能源梯级利用的高效性被广泛应用，而在运行过程中各设备的潜在故障风险与风光出力波动会成为系统供能稳定性的安全隐患。为此本文首先基于设备负载率建立了故障概率模型与设备风险模型。其次针对风光出力的不确定性采取蒙特卡洛采样法生成典型场景，建立了考虑设备风险与风光不确定性的综合能源多目标随机优化模型，运用分段线性化、宽容分层序列法将该模型处理为混合整数模型。最后通过算例仿真表明所提优化模型能够兼顾运行风险与经济成本，相较于传统经济调度，在总成本仅上升了9.6%时、设备风险降低了79.3%，证明了模型的经济性与安全性。     

储能型光伏系统电池容量优化配置及经济性分析

独立型光储微电网作为光伏应用的有效形式得到了广泛的使用,其中系统的经济性优劣主要依赖储能的类型和配置调控方案。基于此,根据独立光伏系统的建模思想,在给定负荷变化规律的前提下,以最大化利用光伏输出能量为目标,建立光伏能量最大化利用模型,将光伏发电单元和储能单元作为整体进行容量优化配置。通过算例分析,获得目前较为典型的5种储能电池和光伏容量的优化配置结果,在此基础上,为使系统经济性最优,进一步引入年均成本为目标并建立相应模型,得到了5种电池和混合储能电池的经济对比分析结果,最后对5种电池对应的放电时间、循环效率和寿命进行了敏感性分析。结果表明,在同等配置条件且满足项目指标的要求下,能量型铅酸电池和功率型铅酸电池组成的混合电池具有更好的经济性,其次为钠硫电池和铁锂电池,全钒液流电池成本最高。     

基于碳排放的综合运输流量分配及径路优化

针对有效降低交通运输领域的能源消耗及碳排放问题,从绿色交通的角度,构建了在一定碳排放水平下的公路-铁路综合货运网络流量分配及径路优化模型. 该模型根据多商品网络流理论,设置二元型决策变量,以运输服务水平等为约束条件,以最小化运输费用和碳排放成本为目标. 通过Matlab语言调用Cplex优化器,采用模拟数据对模型进行了验证. 结果表明该模型可以获得较理想的货流分配路径方案.     

基于碳排放约束的山东省沿海城镇带能源发展多目标优化决策

 针对能源发展中的高能耗问题和碳排放问题，以山东省沿海城镇带为研究区域，将二氧化碳排放因子纳入能源消费结构优化之中，采用多目标规划的方法构建了以碳排放成本最小、能源消费产生的污染物治理费用最小为目标函数，以经济发展规划、能源消费总量、能源消费结构及碳排放量为约束函数的山东省沿海城镇带能源消费结构多目标优化模型。研究区2035年的能源发展多目标优化结果为：煤炭消费量占能源消费总数下降为36%；油类能源消费量占能源消费总数的17%；天然气消费量占能源消费总数的25%；清洁能源占能源消费总数的比例提高到22%，各项指标均满足山东省能源消费的多个目标和约束。同时，针对山东省沿海城镇带低碳情景下的未来发展，提出了加快能源供给侧和能源消费侧的结构性改革、实施清洁能源和电能替代等建议，以加快转变高耗能生产方式，促进经济结构优化升级，实现节能减排、低碳环保的可持续发展。