基于微观交通仿真的动态交通管理优化问题研究

动态交通管理的优化帮助交通管理者针对实时交通状况制定出最优的交通管理方案.本文就此类问题建立了双层优化模型,并在下层模型中借助微观交通仿真模型,来评估优化过程中任一给定交通管理措施对路网交通流的影响;针对此模型,开发了基于模拟退火算法的优化解法.实践表明,借助下层交通仿真模型能方便有效地估量动态交通管理措施对交通流在微观层面上的影响,从而为上层模型中大规模的搜索优化奠定基础.     

基于出行者路径选择行为的VMS诱导策略研究

针对现有交通诱导系统片面地确定可变信息板(VMS)位置和发布内容的弊端,提出系统性确定符合路网出行需求的VMS诱导策略的方法,该方法从交通管理者对系统建设成本的限制和出行者的路径决策心理出发,建立综合考虑两者期望的双层规划模型.其中上层模型考虑交通管理者对网络总效益的期望和对VMS建设成本的约束,下层模型根据出行者在VMS诱导下的转向概率,运用符合出行者路径选择心理的随机动态交通分配模型,并设计了求解算法.应用表明,在不同的系统建设成本约束下、网络总出行成本是网络交通需求水平、出行者的转向概率、VMS的布设位置、交通诱导信息的发布周期和内容等的组合结果,因此求解保证网络总出行成本最低的VMS诱导策略时需要同时考虑以上因素.研究结论可为城市交通管理VMS诱导决策提供理论支持.     

面向需求的高速公路网检测器布置方法

交通流信息采集需求可分为交通规划、路段运营管理、交通流管控三个层次。定义满足交通规划需求的检测器布置方案为最小检测器布置,满足交通状态估计与投资相平衡的检测器布置为最优检测器布置。将高速公路网视为有向图,边数与节点数之差为最小检测器数量,利用最小边控制集的思想得到最小检测器布置方案。运用扩展卡尔曼滤波算法对不同检测器布置方案下交通流状态进行估计,计算估计偏差,以获得最优检测器布置。通过数例对提出的分层优化方法进行了仿真试验,验证了方法的有效性。     

复杂网络中观交通流动态限速控制策略研究

为研究大数据时代下的复杂性科学问题,利用当前新兴的复杂网络理论结合改进的交通流仿真模型,研究可变限速对动态交通的影响,进而分析了不同的网络结构下最优的可变限速控制策略。结果表明最优的可变限速控制策略可以优化网络的交通状态。结论有助于帮助交通管理部门提出合理的交通规划方案以及制定有效的交通管理及控制措施。     

基于系统动力学的人口迁移重力模型改进及实证检验

探讨人口迁移的动因和规律能够帮助政府管理部门进行资源有效配置和政策制定,引导人口合理分布,促进区域之间协调发展.针对传统重力模型人口总量约束条件不足的问题,基于人口迁移推拉理论和系统动力学提出了改进的人口迁移重力模型.模型假设城市居民会综合考虑期望收入、就业机会、交通阻力和住宅价格等因素进行迁移地址决策,并以苏州工业园区和深圳市的案例验证了模型的有效性.最后,对政策因素进行了敏感性分析,研究发现,交通阻力越小,期望收入比越高,住宅价格增长越小,人口迁入的数量越高.交通规划管理部门应结合人口迁移影响因素的特点,合理进行地区之间的轨道交通建设和资源优化配置.     

通勤者时间分配模型与交通需求管理策略

时间安排模式及其对活动-出行行为的影响为交通需求管理策略和交通管理措施的分析评价提供了依据。通过分析上海市居民出行调查数据,建立了对通勤者在家活动、出行和外出非工作活动上的时间分配的fractional logit 模型, 应用所建立的模型,初步分析了压缩工作周策略对通勤者在上述6 类活动上投入时间的影响。 研究表明：建立时间安排fractiona logit 模型,可有效预测通勤者针对交通需求策略对时间安排模式的调整,为交通管理部门制定和评价交通管理策略提供依据。     

面向环境的城市交通规划方法理论

传统的交通规划方法未考虑环境因素对交通系统的制约作用,因而已不能满足现代城市交通系统可持续发展发展的要求.本文提出面向环境的城市交通规划方法试图解决这一问题.在假设出行者具有环境理性和交通管理部门对交通流量进行有效控制的基础上,给出了面向环境的城市交通规划方法的交通需求预测模型,并建立了环境影响评价指标体系.     

控制与诱导结合中带时窗限制的动态配流模型

交通控制与诱导的集成一体化代表了现代交通管理的发展方向,而动态交通分配及其相关问题的研究是控制与诱导集成的重要理论基础.在现有研究成果的基础上,综合考虑了道路最大通行能力对交通配流策略的影响,从用户到达的时间要求和控制约束两方面考察了交通流到达目的地的时间限制,以系统最优的思想,建立了一种控制诱导相结合的有到达时间限制的动态配流模型,并且利用遗传算法对离散化后的模型进行了求解.模型中的时窗限制是作为已知条件来考虑的,通过对交通流的控制和诱导从而使系统达到最优.最后给出了一个具体交通网络实例,从而验证所提出的模型及算法的有效性和可行性.     

基于反面选择原理的智能融合故障检测模型及其应用

针对反面选择算法用于故障检测所存在的局限性,提出了一种基于反面选择原理的智能融合故障检测模型.该模型利用人工免疫系统的反面选择原理来构建神经网络检测器,通过训练将系统的异常模式信息存储在分布的检测器中,根据检测器的激活来发现系统的故障.通过混沌时间序列的异常检测仿真实验,研究了模型参数对故障检测性能的影响.最后以发动机压气机失速检测实验为例,证实该方法对失速信号的模式特征具有较强的分辨能力,同时表明神经网络检测器比常规的二进制编码检测器具有更好的故障识别能力.     

多机场网络系统流量分配策略

为有效减少机场交通拥挤、降低航班延误,从系统角度研究战略层面的机场交通供需平衡问题.通过考虑单机场进场和离场间的相关性以及多机场联程航班间的关联性,提出了开放式多机场有向网络交通流系统;基于多元容量受限约束和联程航班约束,以最小化网络系统内所有航班的总延误为目标,建立了开放式多机场网络配流模型.结合国内三大机场的实际航班数据,对模型进行了仿真验证.仿真结果表明:所建模型可以对多机场网络系统流量与容量进行协调优化匹配,充分利用系统容量最小化系统航班延误;可为空管部门提供流量调配优化策略、为民航部门制定航班计划提供辅助决策依据.     

阵列噪声增强技术在数字信息隐藏中的应用研究

研究了阵列噪声增强技术在数字信息隐藏中应用.非耦合的双稳态检测器组成的并联阵列可视为一种规则网络,阵列噪声与检测器参数都是可调谐参数,网络输出性能能够由非零阵列噪声优化.这就是阵列随机共振现象,也可以视为一种阵列噪声增强技术.将代表版权等信息的黑白字符水印排列成二进制序列之后,依据非线性双稳态检测器的频率检测鲁棒性,将之调制成具有一定延迟时间的脉冲调幅信号.宿主图像经离散余弦变换(DCT)后,在中频区域中选相应数量的DCT系数经Arnold变换置乱后作为背景噪声,水印信号则嵌入这些选定的中频系数中.嵌入水印的DCT系数经过逆变换后得到水印图像.水印图像受到各种信号处理方法的攻击时,可以利用非线性双稳态检测器从攻击图像中提取水印字符.通过阵列噪声增强技术,提取水印和原始水印字符的相似度与单独的双稳态检测器检测结果相比得到了进一步改善.     

基于投影余角的多普勒雷达几何检测器

针对多普勒雷达信号检测问题,基于几何代数工具重新审视离散傅里叶变换,提出了一种以投影余角为检验统计量的多普勒雷达几何检测器。该检测器相对传统功率/包络检测器具有良好的动态压缩性质与恒虚警特性。通过与现有功率/包络恒虚警检测器的对比试验,表明了几何检测器对背景起伏与强多音信号干扰的优良适应能力,为雷达检测器设计提供了一种新的视角和工具。     

基于层次线路优选法的公交线网仿真设计

针对交通路网布设方案的不可实验性,为提高公交线网设计优化性能,提出了基于"层次线路优选法"的仿真设计思路,对公交线网进行层次划分,并分层进行线路优选,组合成网,突出发挥不同层次线路的功能,消除了传统"线路优选法"忽略公交网设计不同层次线路需求的缺点。阐述了"层次线路优选法"的基本原理,给出了"层次线路优选法"的基本实现步骤,并着重描述了层次选择模型的构建、公交线路选择的遗传算法。采用经典算例对线网的仿真设计方法进行验证。结果表明,与其它研究成果相比,此方法得出的线网设计结果方案在满足单次出行换乘次数低、无公交盲点的前提下,具有线路负载均衡、线路弯曲度小、高线网覆盖率、低线网重复系数、线段最大重复次数少的特点,满足了公交线网设计的基本功能要求。     

电容探测器探测场分析与仿真

研究了电容探测器的探测场特征.首先以两电极电容探测器为研究对象,依据电磁场理论推导出电容探测器的探测场为一准静电探测场.然后在这一准静电场条件下,对鉴频式和耦合式探测器的探测场域分别进行仿真.仿真结果显示耦合式探测器周围的等势线较鉴频式的密集,且分布区域更广,充分表明耦合式探测器的探测灵敏度较鉴频式探测器的灵敏度更高.     

饱和路网中动态交通分配与路口控制一体化建模研究

基于对动态交通分配和网络信号控制相互作用的研究,以饱和交通网络为研究对象,建立了动态交通分配和信号控制的一体化双层优化模型。在上层模型中考虑系统最优,进行信号策略的优化,在下层模型中反映用户最优,实施交通网络流的配置。模型中考虑了车辆的实际长度,研究了饱和网络中因为流量饱和而导致的路口排队现象及其对路段费用的影响。最后用实例仿真说明了饱和网络一体化研究的必要性和一体化模型的有效性。     

基于免疫克隆选择算法的多用户检测技术研究

为了解决最佳检测器计算复杂度较高的难题，提出一种精简有效的克隆选择算法。把人工免疫系统和神经网络系统的信息处理机制引入到CSA提出了免疫克隆选择算法。所提ICSA通过使用随机Hopfield神经网络制备疫苗构成新的免疫算子，把新的免疫算子结合到克隆选择算法中，不仅加快了克隆选择算法的收敛速度，并提高了克隆选择算法的全局收敛能力。然后在CDMA系统利用此算法设计了新的多用户检测器。仿真结果证明了ICSA检测器能够快速收敛到全局最优解，并且无论抗多址干扰和抗远近效应能力都优于传统方法和一些应用优化算法的多用户检测器。     

考虑概率型共因失效的多阶段任务系统可靠性分析模型

针对多阶段任务系统(phased-mission system, PMS)任务可靠性受概率型共因失效(probabilistic common cause failure, PCCF)影响的问题, 提出一种基于贝叶斯网络(Bayesian network, BN)的PCCF-PMS分析模型。首先, 研究基于BN的PMS表征方法, 建立不考虑共因失效的PMS基础BN模型, 即PMS-BN。其次, 构建共因空间节点, 并研究在共因空间节点影响下系统模型参数的修正方法。最后, 引入共因节点对PMS-BN模型进行扩展, 实现考虑共因失效影响的PMS可靠性量化分析。以地球同步轨道卫星的首次变轨任务为例说明所提模型的正确性, 分析结果表明, 共因失效问题对于PMS的可靠性存在显著影响。PCCF-PMS模型能够综合处理受概率型与确定型共因失效影响的PMS可靠性分析问题。所提模型适用于共因事件间呈独立、互斥、统计相关等统计关系的情况, 且网络模型规模可控。     

低频UWBSAR图像中的目标检测

低频ＵＷＢＳＡＲ不同于窄带高频ＳＡＲ信号。本文针对ＶＨＦ／ＵＨＦＵＷＢＳＡＲ目标与杂波特点，建立了信号模型；在综合现有的几种检测方法基础上，提出了一种新的检测方案，即结合的变化检测和双参数ＣＦＡＲ检测。实验仿真结果表明：这种方案检测过程简单，杂波抑制性能好。