突发事故下交通拥堵控制策略

突发事故在城市交通网络中经常发生,对交通系统的正常运行带来极大影响,因此研究突发事故下交通拥堵的控制策略具有十分重要的意义.本文研究突发事故下临时性车辆禁行的设计问题.文中建立了临时性车辆禁行设计的双层规划模型,上层目标从交通管理者的角度最小化出行者的系统总阻抗,下层通过基于元胞传输模型的仿真描述在临时性车辆禁行下的出行者的动态路径选择行为,并提出了基于遗传算法的求解方法.计算结果表明,本文提出的临时性车辆禁行控制措施能够有效的降低突发事故所导致的交通拥堵,提高交通网络的系统性能.     

基于效用的云计算容错策略和模型

云计算近年来已成为一种被广泛接受的计算模式.随着云计算在商业、交通、卫生等领域应用的不断推进,云应用系统的可靠性问题引起了人们的特别关注.然而,云应用系统的结构和行为特征复杂,如何保障系统的可靠性是一项极具挑战性的课题.本文研究云计算的容错模型和策略,通过构建可扩展的云计算容错模型,以刻画云计算的运行机理、组件故障行为、云应用间合作和竞争特性.依据云计算的故障及资源服务特征,提出云计算的故障迁移和恢复方案.围绕容错涉及的时间和价格,依次计算云计算组件和云应用的效用,进一步分析各云应用的利益.通过求解模型的Nash均衡,以优化整体云计算的容错效用.最后,利用模型检查技术验证容错模型和容错处理的正确性.本文研究对于揭示云计算的结构和行为特征、建立云计算容错设计理论、提高云计算容错的效用具有理论意义和应用价值.     

移动计算环境下不确定性组合服务的事务建模与执行分析

移动计算环境中,服务面临资源受限与连接波动,同时存在越区切换和弱一致性需求等事务性挑战.为了确保移动环境下组合服务的事务有效性,本文以服务的不确定性和事务属性为基础,提出了一种基于Markov链的移动组合事务模型.首先通过形式化方法构建移动环境下原子服务模型和原子服务的事务机制,并基于状态概率实现了原子服务的2维不确定性表征,然后运用Markov链完成移动组合服务的模型表达,提出了该模型下的不确定性处理与事务方法,最后基于典型业务结构分析了移动组合事务的执行语义与实施.实验表明:该事务模型能有效描述移动环境下组合服务的事务需求,且服务不确定性的不同指标和各事务架构皆对组合事务成功率产生较大影响.     

人工协调场及其在动态不确定环境下机器人运动规划中的应用

针对动态不确定环境下移动机器人运动规划问题, 提出了人工协调场的方法. 建立了协调力, 并设计了协调场能随机器人和环境的状态发生变化, 以克服传统人工势场法在动态不确定环境下所存在的诸如局部极小、抖动等问题. 和传统人工势场相比, 协调场具有二维正交力矢量. 基于协调因子的实时决策模型, 方便并简化了机器人的行为设计, 有效地克服了局部极小. 重点分析了人工协调场的可控性、自适应性、安全性和可达性等性质及其设计, 并实现了移动机器人在动态不确定环境下基于人工协调场的运动规划. 理论分析和仿真实验结果证明了所提方法的有效性.     

非合作Internet用户行为特征和约束机制的研究

基于一次博弈模型的流速与拥塞控制方法虽然能解释用户的非合作行为,但是由于最终的均衡解的效率不高,影响了其应用价值.文中在讨论了一次博弈模型和流速均衡的解析解的基础上,对基于无限重复博弈模型的流速与拥塞控制行为进行了深入研究.提出了重复和无限重复流速与拥塞控制博弈模型,论证了重复博弈NEP的存在性和最优性,并讨论了重复博弈中贴现因子的意义.接着研究了N个用户的无限重复流速控制博弈中用户不合理行为的惩罚威胁策略,设计了无限和有限博弈中用户行为的惩罚约束方法.最后利用重复博弈模型中的结论,提出了一种基于重复博弈模型的流速率控制算法FCAR.仿真实验表明,FCAR算法能够较为有效地规范和约束用户不合理行为,促使理性的非合作用户达成合作,以实现整个流速与拥塞控制系统效用的最优.     

短消息在交通信息发布系统中的应用与研究

为满足出行者对实时交通信息的需求，在已获得交通信息的基础上，结合出行者需求的个性化、多样化等特点，研究了实时交通信息的短消息动态发布模式。以通用SMIP协议为承载，采用自定义的应用层协议；设计伺服和推送两种发布服务方式，达到更好的手机终端与交通信息平台之间的信息协同效果。最后，以Java开源软件为平台开发交通信息的短消息动态发布子系统，使已有交通信息发布系统的基本功能得到进一步的拓展。     

基于动态规划的多无人机通信连通性保持研究

随着无人机技术的逐渐成熟,制造成本不断降低,无人机在多个领域得到广泛应用,如农业、工业、安全、军事等.而无人机在执行任务时,往往需要与地面基站保持通信的连通性.但在距离较远或有遮挡情况下,信道质量将严重下降,这对通信连通性的保持提出挑战.针对该问题,本文考虑部署多架无人机作为通信中继,以串联方式构建任务无人机与地面基站稳定的通信链路.本文以长期信道容量作为优化指标,基于动态规划理论提出了两种中继无人机的规划方法:CMMP-AT和CMMP-OBO. CMMP-AT方法强调在任务执行初期就部署全部中继无人机,该方法部署较为简便,但计算复杂度较高. CMMP-OBO方法提出按照任务需求逐架部署中继无人机,该方法较为灵活,且计算复杂度低,扩展性好,可节约中继无人机的运动能耗.实验结果表明, CMMP-AT方法针对一个两中继无人机场景,需要40.03 h规划结果,而CMMP-OBO方法只需57.66 s即可规划出结果,并且可节约3.87%的运动能耗.此外,为了精确控制中继无人机遵循规划出的轨迹行进,本文基于模型预测控制方法实现对规划轨迹的追踪,并在V-REP环境中实现了多中继无人机场景的仿真.仿真结果表明,相比PID控制方法,模型预测控制方法能够更精确地追踪规划轨迹.在两种仿真场景下,模型预测控制方法的追踪误差仅为PID控制方法的43.97%和41.42%.     

天津市中心商业区停车行为实证研究

通过对天津市大胡同商业区、滨江道商业区和小白楼商业区的停车情况进行实地调研,分析了中心商业区的停车现状,并给出了停车者的停车目的、停车场选择影响因素、停车时间、停车步行距离、费用支付的情况和停车价格的满意度,以及可接受的价格上涨幅度等方面的分析结果；并利用调查数据和Logit模型建立了天津市中心商业区停车选择行为模型.模型结果表明,停车费和步行距离是停车者在选择路外、路边停车场时的主要影响因素,为城市中心商业区交通需求管理提供了依据.     

需求驱动的Web服务建模及其验证:一个基于本体的方法

从Web服务所交互的环境角度出发，提出了基于环境本体的Web服务能力描述框架，从Web服务操作的环境以及操作导致的环境变化两个方面刻画Web服务的能力，并由此建立了需求驱动的Web服务组合模型．同时提出用π演算的进程表达式表示Web服务的行为语义，并建立了从Web服务概念化的能力表示到形式化的进程表示的自动转换机制，在此基础上给出Web服务组合的可行性验证算法及需求可满足性的验证方法．经过验证的Web服务组合模型可以作为备选执行方案之一反馈给需求提出者．     

可用于被动式交通调查的GPS接收仪器评估

交通出行调查是交通规划和模拟不可或缺的数据收集手段，GPS能提高交通信息获取的效率和精度，因此利用GPS交通调查技术辅助或替代传统交通调查成为发展和应用的重要趋势。本文评述了这种趋势的必要性，总结了国外GPS技术在交通调查中运用的经验和局限，结合对国内商业化GPS仪器以及国外交通调查专用GPS仪器的调研和评比，为如何选择GPS仪器进行交通调查提出一些评估指标和建议。     

交通事件下的城市快速路应急策略仿真研究

交通事件下的应急管理是目前交通组织管理研究的热点。应用车流波动理论分析了交通事件对车辆延误的定量影响,给出了基于车流波动理论的车辆排队模型和平均速度模型,并以天津市快速路为实例,建立了基于VISSIM软件的城市快速路仿真模型。在此基础上,进行多情境下的交通事件仿真模拟,通过对不同情境下仿真结果的分析,提出了解决交通事件下交通拥堵问题的应急管理措施。     

基于个体行为的人员疏散微观离散模型

紧急情况下的人员疏散研究可为减少人员受到的伤害提供必要的指导.提出了一个基于元胞自动机理论的人员行为微观离散模型, 该模型可以充分考虑人员个体行为特征, 认为人员在选择逃生路线时将受到一系列因素的制约, 包括人员对建筑物结构的熟悉程度、对紧急情况发展的了解程度以及周围人员之间的引力和斥力作用等. 该模型的着重点在于研究影响人员疏散效率各因素的单独及综合作用, 是从人员行为的角度出发考虑疏散问题. 针对火灾情况下的模拟研究表明, 可比较准确地预测紧急情况下的人员疏散现象.     

基于实物期权的PPP项目投资评价研究

传统的现金流折现法忽视了不确定性因素的影响,不能对基础设施PPP项目进行有效评价.针对传统的折现法的这一缺陷,分析了PPP项目中存在的期权特征,并提出基于实物期权理论的二叉树期权评价模型.通过实际的案例分析,考虑交通PPP项目中车流量的不确定性,得出实物期权理论相对于现金流折现法的优势.最后提出实物期权在PPP项目评价中的应用前景与建议.     

网格服务链模型的验证分析技术及应用

确保网格应用中大规模资源共享和复杂任务处理的正确性与可靠性是一项重要的工作．文中从形式化方法的角度出发，提出了基于状态Pi演算的网格服务链模型作为对网格中服务协作与组合进行建模和分析的理论工具．其中，状态Pi演算针对Web服务资源框架（WSRF）的思想，协调了系统状态与行为间的关系，扩展了Pi演算对系统状态的全生命周期管理能力．在此基础上，进一步结合了模型验证技术对网格服务链进行设计和运行时的逻辑性质分析．通过材料形变与断裂过程动态分析的网格应用案例，展示了采用上述方法对网格应用进行需求验证和可靠性分析的有效性．     

基于 R-RNN的孵化器运营水平评价及应用

针对科技企业孵化器运营水平难以科学定量评估的问题,提出了基于粗糙集和 RBF神经网络的 R RNN孵化器运营水平评价模型.基于孵化器运营工作原理的归纳分析,提出多层次孵化器运营水平评价指标体系.根据指标重要程度采用粗糙集理论对评价指标进行预处理,去除冗余指标项,选取重要控制指标并减少网络输入维度,进而采用 RBF神经网络对科技企业运营水平进行综合评价.最后通过具体的应用实例验证了该评价模型的有效性与可行性     

基于GIS的医疗设施可达性测量方法及实证——以宁波市海曙区为例

为支持政府优化公共设施布局,利用GIS、改进潜能模型构建了刻画人口对医疗设施需求的人口需求指数,与测量医疗设施空间公平性的因子空间叠置法集成得到医疗设施可达性测度方法,并以宁波市海曙区为例进行实证。结果表明:(1)人口需求指数和公平性测量方法能够有效地刻画医疗设施的空间分布,进而表征医疗设施空间布局的合理性;(2)以社区为分析单元,数据获取难度大,但是能准确地判识出缺医最基层单元;(3)海曙区医疗设施可达性分布不均衡:鼓楼街道和月湖街道可达性较高、段塘街道和望春街道较缺乏医疗设施,高需求或很高需求而可达性低的社区占社区总数的32.43%。     

基于可视锥的可接近性分析方法及其应用

可接近性是一种重要的产品特征, 可接近性分析已成为解决不同制造过程中所出现的计算制造问题的有力工具. 讨论了可达性、可接近性和可视性等概念之间的关系, 提出了一种基于可视锥的可接近性分析一般方法. 在点的可视锥基础上, 定义了完全可视锥、部分可视锥和局部可视锥等几类特征可视锥, 并给出了一个基于C-空间的可视锥计算方法. 最后探讨了如何应用可视锥实现数控加工、CMM测量和装配顺序规划等制造过程中的可接近性分析.     

月面巡视器遥操作中的任务规划技术研究

任务规划技术是嫦娥三号任务中月面巡视器遥操作中的一项关键技术.本文首先分析了各种月面环境因素对巡视器月面工作过程的影响机制,综合考虑月面地形因素、太阳能量、光照阴影以及对地通信条件等,建立了面向任务规划的综合月面环境.在该环境模型基础上,提出了一种月面巡视器遥操作中的任务规划方法.通过定期更新环境模型,将动态环境模型下的路径规划问题转换为一系列静态环境模型下的路径规划问题,实现任务层的动态路径规划;在路径规划过程中进行实时约束检查,实现行为规划并将其影响效果迭代入动态路径规划过程中,最终实现巡视器任务规划.针对不确定性,本文引入弹性计划提高任务规划输出结果在实际工程中的可行性.仿真实验结果表明:月面综合环境模型全面描述了影响巡视器任务规划的各种环境因素及其影响;任务规划方法可生成全局最优路径,以及沿路径安排的满足约束条件的巡视器行为序列,最终生成巡视器的月面工作序列,作为地面遥操作实施的依据.     

快速平滑收敛策略下基于QS-RRT的UAV运动规划

基于快速扩展随机树(rapidly exploring random tree,RRT)的运动规划算法,通过随机采样的方式探索未知任务空间,具有概率完备性和较高的计算效率.该类算法在应用于无人机运动规划时必须对飞行距离、过程安全性和航路平滑度进一步优化.针对这一问题,首先对威胁环境、无人机运动学性能和探测能力建模,然后根据飞行特征设计了随机采样、威胁规避、路径可跟踪性以及全局与局部平滑性等优化策略,并构建快速平滑收敛RRT(quick and smooth convergence RRT,QS-RRT),最后以此为基础分别提出了面向已知和未知任务空间的无人机运动规划算法.仿真结果表明,该算法能够在保证飞行路径收敛性、安全性及其规划效率的基础上,有效缩短飞行距离,改善航路的可跟踪性和平滑度,增强在实际飞行过程中的可操作性.此外,该算法还易于在航路优化效果和规划效率之间权衡,增强了对不同规划任务需求的适应性.     

单一风电场的短期负荷调度优化策略

随着并网风电场数量迅速增加,单一风电场的调度水平需要提高.如何优化一个周期内风电场机组运行的数量与启停方案,迫切需要研究.针对风电场机组数量众多,调度方案解维数过高的问题,分析风电场机组负荷特性,提取机组负荷特征矩阵,运用FCM模糊聚类算法对风电场机组群进行分类;定义风电场机组运行相对损耗指标和启停相对损耗指标,在风功率预测的基础上,根据总调度指令,应用非线性规划理论建立风电场机组组合优化模型,运用模糊聚类算法和遗传算法相结合对模型进行求解.所建立模型和相应求解方法克服了风电场机组调度解维度过高带来的困难,获得了连续时期的风电场全部机组优化调度.最后,通过算例分析计算了某45MW风电场的多目标机组优化调度,验证了所提出算法的可行性和有效性.