基于前向道路信息的拖车倒车系统滚动时域控制(英文)

针对离轴联接形式的拖车倒车系统,阐述了其混合逻辑(mixed logical dynamics,MLD)的建模理论和基于滚动时域控制(receding horizon control,RHC)的方法.首先,采用Lyapunov理论分析了拖车倒车系统的运动学特性.接着,采用MLD建模理论来描述拖车倒车系统的运动学模型.针对此MLD运动学模型,提出了一种扩展的二次型代价函数.为了减小拖车的跟踪误差以及平滑牵引车转向角的操控性能,提出将其等效为线性二次型跟踪问题.针对此问题,利用多参数混合整数二次规划(multiparametric mixed-integerquadratic programming,mp-MIQP)技术,设计了一种考虑有限时域前向道路信息的显式RHC控制器.最后,通过仿真对控制器进行验证.结果表明尽管跟踪非平滑的参考路径,控制器均表现出期望的控制效果.     

线性离散零和问题的改进滚动时域控制

提出一种改进的滚动时域控制算法来解决离散线性时不变系统的零和问题.与普通滚动时域控制不同的是,每一步中性能指标的终端权值矩阵将随着运算的进行不断更新,这等价于延长了时域长度.严格证明了该算法得到的控制律将收敛到无限零和问题的解,同时保证了闭环系统的一致最终指数稳定性,而不需要对终端状态、时域长度及终端性能指标施加额外的约束.最后仿真例子说明了该算法的有效性.     

基于滚动时域的遗传-免疫算法优化航班着陆调度

航班调度问题一直是空中交通管制(ATC)中的一个复杂而具有重要意义的任务,而航班着陆问题(ALS)是其中的核心问题.航班着陆调度是NP-hard问题,具有规模大、约束条件多的特点.因此,为了有效合理地解决航班着陆问题,本文提出了基于滚动时域的遗传-免疫算法(RHC HGIA)的航班着陆调度算法.RHC HGIA主要从两个方面解决航班着陆问题,一方面根据设定的滚动时域长度与大小选择需要进行优化的待降落航班;另一方面对选择的待降落航班使用遗传-免疫算法进行优化并确定其实际着陆时间.经过优化后的航班组成新的航班降落序列,从该序列中选择实际着陆时间在给定时域范围内的航班进行着陆.重新设置滚动时域长度,选择待降落航班进行优化,直到所有待着陆航班都已着陆为止.本文仿真实验以某机场一天内的20架待着陆航班数据为基础,并在机场管制仿真系统中进行模拟仿真.仿真实验表明,与传统航班着陆调度算法(FCFS)相比,经过RHC_HGIA算法优化后的待着陆航班的额外成本有明显的降低.     

基于滚动时域混合整数线性规划的汽车紧急避让问题求解方法

为了提高汽车高速紧急避让行驶安全性,提出一种汽车紧急避让问题求解方法.基于滚动时域混合整数线性规划(RHC-MILP),通过引入逻辑变量和连续变量的混合形式的线性约束来描述障碍物避让约束,对车辆的动态特性进行线性近似,建立离散时间模型;以整数变量描述车辆和障碍物之间的相对位置,以安全顺利避开障碍物性能指标作为代价函数,建立混合整数规划,并采用滚动时域控制策略进行求解.仿真和实车试验结果表明,该方法能够求解汽车的紧急避让问题,具有求解精度高,求解时间短的优势,并且仿真值和试验值的变化趋势基本一致,从而验证了该方法的正确性和可行性.     

基于时域声辐射模态的结构噪声主动控制研究

以平板为例，在时域里对声辐射模态进行了初步研究．研究表明时域声辐射模态既与时间无关，也互相独立，使得计算和控制声功率得以简化．针对瞬时声功率主要由第一阶辐射模态的声功率所决定的特点，在时域里进行结构噪声的主动控制研究，提出了新的主动控制策略，即通过抵消第一阶辐射模态的声功率使得总的声功率得以有效降低．在此基础上，建立基于FXLMS算法的自适应前馈控制系统，进行仿真计算，结果证明了主动控制策略是有效的．     

基于多模型与滚动时域估计的机动目标跟踪算法

针对受限于已知物理约束的机动目标,提出了一种目标跟踪算法。针对机动目标的不同运动模式,采用多模型组合的方法进行了近似;针对目标的已知物理约束,采用滚动时域估计方法进行处理,并将其作为状态估计的先验信息来提高估计精度;最终通过设计多模型结构的状态估计演化方程、改进滚动时域估计的误差协方差矩阵更新公式,给出了一种多模型结构与滚动时域估计相结合的机动目标跟踪算法。仿真结果表明:该算法与自适应卡尔曼滤波(AKF)、交互式多模型(IMM)算法相比,可以对具有物理约束的机动目标进行更好的跟踪。     

基于动态切换的城市轨道交通车站应急疏散模型

基于应急条件下乘客可能采取的最近疏散行为、退避疏散行为、从众疏散行为、回返疏散行为、均衡疏散行为等5种主要疏散行为对乘客吸引力的动态变化,构建了基于应急信息刺激的乘客疏散行为动态切换的3层模型体系.对不同微观行人仿真模型的优缺点进行分析,构建了融合应急行为决策模型、A*算法、社会力模型的应急疏散联合仿真体系.最后,利用实际城市轨道交通车站的应急疏散调查数据,对模型参数进行了标定,并对仿真效果进行了验证.     

基于变时域策略的线性系统事件触发预测控制

针对具有加性扰动的约束连续线性时不变系统,提出一种基于变时域策略的线性系统事件触发模型预测控制方案. 首先,基于最优状态轨迹与实际状态轨迹之间的偏差设计无Zeno行为的事件触发机制,以减少求解优化问题的频率. 其次,为了降低实际状态趋近终端集时求解优化问题的计算复杂度,设计一种更为高效的指数收缩形式的自适应预测时域更新机制. 再次,基于双模控制策略,提出自适应事件触发模型预测控制算法,并给出了保证算法可行性和闭环系统稳定性的充分条件. 最后,基于质量-弹簧-阻尼系统验证了所提算法的有效性.结果表明本文方案能够在不损失控制性能的前提下有效降低系统资源消耗和求解优化问题的计算复杂度.     

基于绿色交通的自行车与轨道交通换乘研究

轨道交通与自行车出行是单位能耗较低的两种方式,实现轨道交通与自行车的有效换乘是发展绿色交通的一个重要内容.本文对轨道交通与自行车换乘的可行性进行了分析,并指出了我国目前在此方面存在的问题,以及针对该问题应采取的措施.     

基于自动售检票数据的轨道车站客流识别模型

为探究城市轨道交通车站客流模式,采用轨道自动售检票(automatic fare collection,AFC)数据,构建客流指标,提出了一种基于K-means聚类算法的站点客流识别模型.以重庆轨道3号线连续1个月的AFC数据为例,探讨工作日、周末、节假日时期不同客流指标和综合多变量指标的聚类结果.结果表明:不同时期客...     

城市轨道交通与其它交通方式衔接的研究

从线路和车站相互关系的角度 ,分析和论述了城市轨道交通规划中 ,该系统与其它交通衔接的方式及技术问题 ,并给出了国外在这方面比较好的做法 ,为我国城市轨道交通的规划提出了具有积极借鉴意义的方向 .     

基于消错决策法的地铁车站安全态势分级

在城市轨道交通研究中,因不同车站所处区位及交通特征差异巨大,有必要针对不同等级、类别的车站进行相应的监测预警和配套设施部署,对提高地铁系统的风险防控和应急救援水平具有重要意义。利用一种消错决策方法,研究并建立了涵盖城市轨道交通运行过程中产生的动态数据的车站分级指标体系,并以南京地铁3号线为案例对29个车站进行了站点分级。结果表明,以选取的\"高峰小时客流量\"\"高峰时间不均匀系数\"\"线网节点介数\"等5个车站分级指标,将案例中全部车站动态地分为三个等级。该研究结果论证了地铁车站安全态势分级方法的有效性和可行性,可为运营单位更加科学合理地对地铁线网进行针对性监管部署提供理论及方法依据,使之具有实际操作性。     

模型预测控制在供应链库存管理中的应用

针对供应链网络需求不确定的特点,采用模型预测控制技术解决供应链管理中库存的动态优化问题.首先,阐述了模型预测控制的机理及其在供应链动态控制方面的适应性;其次,建立了成本目标优化模型,提出控制法则并给出控制算法;最后,仿真结果表明,模型预测控制技术在预测合理库存水平以及控制动态、不确定的供应链系统是可行的.     

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。     

基于灰色熵权模型的城市轨道交通站点运营风险动态评价

随着运营环境的不确定性变化,城市轨道交通站点会呈现不同的运营风险。通过对城市轨道交通站点历史运营事故的致因分析,从人员、设备、管理和环境4个方面构建站点运营风险评价的指标体系;基于灰色理论和熵权模型,提出一类站点运营风险的动态评价方法。对指标进行经典域划分后,利用灰色熵权模型计算指标权重,利用灰色关联度方法计算评价指标时间激励因子,进而获取城市轨道交通站点运营风险的综合评价值,并确定站点运营的风险等级。算例分析的结果表明,基于灰色熵权模型构建的城市轨道交通站点运营风险动态评价方法具有一定的可行性。     

变采样周期网络控制系统的模型预测控制

对一类具有随机时延和输入约束的网络控制系统,利用变采样周期的方法,将连续的被控对象离散化,从而将网络控制系统建模为部分转移概率未知的Markov跳变系统。基于预测控制的滚动优化原理,提出一种模型预测控制策略,通过线性矩阵不等式的方法,给出保证整个闭环系统随机渐近稳定充分条件。仿真算例说明所提方法的有效性。     

交通方式与城市绿色交通

以绿色交通为理念，对城市交通方式进行分析研究，探讨城市绿色交通的基本内涵，提出实现城市绿色交通的发展思路。     

我国发展城市轻轨交通的意义

随着我国城市化进程的加速,城市交通问题已经成为我国许多城市所面临的难题之一。本文阐述了轻轨交通的优势以及我国大城市发展轻轨交通的迫切性和现实性,说明通过发展城市轻轨交通,可以达到优化调整城市布局、缓解城市压力、改善城市生活质量的目的,对我国城市的发展具有重大意义。