考虑交叉口延误和通行能力优化疏散救援路线的最小费用流模型

疏散交通路线的确定是应急计划的重要内容．以往有关最佳疏散交通路线的研究没有充分考虑交叉口延误和通行能力等因素，若疏散路线经过城市内拥挤路段，忽略交叉口的这些特性会导致结果不尽合理。将交叉口分方向延误和通行能力作为节点权重，用点权网络表示疏散涉及到的道路网，建立了点权交通网络中的最小费用流模型描述城市内事故地点至接收点的人群及其产生的车流的疏散路线问题；设计了求解这种最小费用流的最小费用路算法，通过求解点权交通网络中的最小费用流，得出事故地点至安全接收地点的最佳疏散交通路线及相应的疏散流量。最后以一个数值算例说明了模型和算法的具体应用。     

任务流驱动的指挥信息系统动态超网络模型

针对传统指挥信息系统建模方法在描述系统内在机理时存在的片面、静态和同质化等问题,提出任务流驱动的指挥信息系统动态超网络建模方法。首先构造指挥信息系统多作用域结构空间,通过使命任务空间、逻辑功能空间和物理实体空间及其相互作用关系,描述指挥信息系统内在运行机制;在此基础上,用超网络理论描述指挥信息系统功能网络,进而构建了任务流驱动的指挥信息系统动态超网络模型,并定义了相关参数。最后通过仿真分析验证了模型的有效性和可用性。     

基于时刻表的轨道交通网络动态配流模型研究

目前轨道交通配流问题的研究多以静态为主,难以描述乘客流量的动态变化特征,而轨道交通的网络化和基于时刻表的运行方式使得应用基于时刻表的动态配流方法研究轨道交通网络上的流量变化成为顺理成章的事,本文正是研究了轨道交通网络上的基于时刻表的动态配流模型.首先根据轨道交通网络的运行特点建立轨道交通的时空网络,表示并分析了时空网络上路径和路径费用的组成.然后建立了轨道交通时空网络上的均衡配流模型(user equilibrium),并通过相继平均算法(MSA)对模型进行求解,在传统的Dijkstra算法的基础上改进了最短路径的搜索方法.最后通过北京轨道交通网络的局部线路对本文的模型和算法进行了验证.     

基于预期流优化的集装箱班轮网络引力模型

为探究集装箱班轮网络形成机理,首先分析集装箱班轮特点,发现节点间预期流是影响航线开设的关键因素;其次改进经典引力模型,对节点间预期流进行预测,按预期流由大到小顺序连边,构建集装箱班轮网络引力模型;最后对东亚区域班轮网络进行实证研究,计算港口节点适应度,构建仿真网络并分析其拓扑特性演化情况。演化结果表明,随着连边的加入,仿真网络的连通性增强,各项拓扑特性都不断趋近于实际网络。由此,模型的有效性得到验证。     

考虑新鲜度的农产品冷链物流配送受扰恢复模型

冷链物流配送过程中干扰事件发生后,初始配送方案将不再最优甚至根本不可行,此时如何生成副作用最小的调整方案,快速恢复配送的正常运行,是当前研究的难点.本文运用干扰管理思想,通过度量农产品新鲜度和配送服务时间,创建农产品冷链物流配送的受扰恢复模型;进而在目标节点选择策略、解空间缩减策略和算法融合策略的基础上,提出求解该模型的启发式算法.算例结果表明:与重调度方法相比,本文方法充分考虑了农产品的质量安全,生成的调整方案扰动更小,因此更为实用.     

终端区起飞着陆的协同优化

研究当预期交通需求超过容量时的起飞着陆协同优化问题，终端区系统容量由各定位点和跑道的容量所限制，建立了考虑两种计算情况和两种优化策略的整数规划数学模型，两种情况为：引入定位点容量限制和不计定位点容量限制，两种优化策略为：固定容量分配和优化容量分配，计算表明，引入定位点容量限制下的优化容量分配方案能较好的满足交通需求。     

基于改进列生成算法的受扰航班优化调度

受扰航班恢复问题是一个非常复杂的实时网络优化问题,属于NP-hard问题.同时考虑了飞机资源短缺、机场关闭和计划外的飞机维修情况,并采用航班延误、航班取消、航班交换等多种恢复措施.基于Dantzig-Wolfe分解原理,分别建立主问题和子问题的数学优化模型,采用列生成算法框架求解该大规模整数规划问题.在求解过程中,首先,构造初始可行航线,基于航线调用CPLEX软件对主问题进行求解;其次,针对研究问题的特征,提出一些性质,并采用改进的label-setting algorithm对子问题求解,每次迭代过程中加入多条具有简约成本为负的列,降低迭代次数,对于求得的非整数解采用分支定界法进行处理.最后,通过对多种规模的实际算例进行测试,验证了所采用精确算法的正确性及效果,并对测试结果进行分析总结.     

多态交通条件下无信号交叉口通行能力模型

为适应交叉口交通流的多态性, 基于混合Erlang分布稠密性, 采用期望最大化算法准确拟合交叉口主路交通流到达车头时距数据. 以次路让行主路交叉口为研究对象, 统计交叉口次路穿越主路的可接受间隙概率, 提出基于混合Erlang分布的无信号交叉口通行能力模型. 以实际交叉口调查车头时距为例, 采用负指数分布、Erlang分布和混合Erlang分布分别拟合车头时距, 并采用不同分布条件下无信号交叉口通行能力模型计算次路的通行能力, 结果表明不仅混合Erlang分布更好拟合分布数据, 所提出的无信号交叉口通行能力模型分析结果也更为准确.     

双模式系统中组合策略与通行能力协同优化

交通管理策略能够调整交通流量在多种出行模式间的分配从而实现系统最优.本文研究可交易电子路票与鼓励合乘组合管理策略对通勤者出发时间和出行模式选择的影响,分析交通管理策略参数(如鼓励合乘系数,电子路票收取数额和高承载率车道通行能力占比)的协同优化设计问题.研究表明,实施组合管理策略后,电子路票均衡价格可以唯一确定;实施单一策略时,政府鼓励合乘的力度越大,电子路票收取额的可行域越宽;系统最优解在HOV车道通行能力占比等于某个特定值,政府收取的电子路票数额和政府鼓励合乘的力度满足某一特定关系时获得;实施时变策略能够获得更高的系统成本改善但执行难度较大.本研究可以为政府管理部门实施有效的交通管理策略提供理论参考.     

区域通行能力与出行时间可靠性综合仿真模型

在城市路网中,路段通行能力退化和交通需求随机波动都会增加路网的不确定性。为研究路网中单个区域的交通可靠性问题,通过采用区域备用能力作为综合性能指标,建立了度量区域交通服务水平的双层规划模型。基于此提出了区域通行能力和出行时间综合可靠度的概念及其Monte Carlo仿真算法。最后通过一个数值算例对模型和仿真算法进行验证,仿真结果说明了区域通行能力、服务水平与可靠性之间的相互替代关系。     

动态投入产出优化模型

[1]、[2]文给出了动态投入产出模型及其调节器。本文在[2]文的基础上提出了动态投入产出优化模型,并给出了求解的方法与步骤,无疑,动态投入产出优化模型在经济发展研究中具有十分重要的意义。     

基于机型间隔的机场终端区流量优化

在传统流量优化模型的基础上,综合飞机机型、尾流间隔时间等因素,提出了一种基于机型的机场流量动态优化模型.考虑各种机型飞机起降特性差异和现代空管人员的实际需要,该模型进一步细化了各种机型起降间隔的分类关系,实现了机场终端区流量的优化分配,提高了终端区交通流量;并在此模型基础上,给出了确定满足此分配方案的机型起降队列方法,为空管人员提供有效的决策参考.最后以单跑道机场为例,验证了模型的有效性.     

可变需求结构下城市路网的通行能力与服务水平模型

主要研究城市路网的通行能力、服务水平和出行需求结构之间的相互关系问题.定义了区域备用能力的概念并将其作为路网通行能力的综合度量指标,由此建立了相应的双层规划模型.在模型中,一方面通过变换网络图方法将各个起始-终讫区域(简称O-D)间的出行时间要求转换为虚拟路段的通行能力约束;另一方面模型取消了各个O-D对间保持固定出行需求结构假设,实际交通流量的分布是由O-D出行时间和终讫区域的交通吸引能力所决定,其大小由Logit选择模型确定.最后,数值算例进一步说明了算法的有效性和模型的具体应用.     

基于资源有限模型的无标度网络动态抗毁性优化

为有效防止复杂网络的级联失效,对复杂网络的容量分配策略进行研究。构建了资源有限的级联失效模型,假设网络总容量不变、容许参数可变,该模型可用于比较多种容量分配策略的有效性。在此基础上,提出了4种典型的容量分配策略。针对移去介数最大节点的攻击方式,在无标度网络上进行了仿真。仿真结果表明,负荷偏好容量分配策略是最有效的容量分配策略,网络节点的重要度与节点介数大小强相关,而与节点的度弱相关。通过优化负荷偏好容量分配策略的偏好指数,提高了复杂网络的动态抗毁性。     

动态用户均衡配流模型的研究

提出一个动态用户均衡配流模型 ,它能够预测多 OD对交通网络中交通流的动态变化 ,利用最优控制理论得出该模型最优解的条件 ,并证明了该条件与动态用户均衡相一致 ,该模型可以调控交通网络中的交通流量 .     

车辆路径问题的受扰救援策略

分析了带时间窗服务型车辆路径问题中车辆受损的救援需求,基于干扰管理思想建立了服务型车辆路径问题扰动恢复模型;对车辆受损的带时间窗服务型车辆路径问题提出了两种救援策略,并研究了该策略在处理集货型和送货型问题的转换方法;最后对实施这两种策略的效果进行了分析和比较.     

加工能力受扰的可控排序干扰管理

在加工时间可控的单机排序中,面对随机发生的干扰事件,研究了初始加工时间表的制定问题。对于干扰事件造成的影响采用匹配时间排序的应对策略,在干扰事件发生后,通过压缩工件加工时间,使新时间表在某时间点后完全恢复到初始加工时间表。基于工件吸收干扰事件影响的能力,设计复合排序规则来决定工件的优先级。由于问题内在的复杂性,在复合排序规则中,应用遗传算法来确定某给定待处理工件集的最优参数。使用概率分布表示干扰事件的发生时刻和持续时间,并综合概率信息和工件的优先级来制定初始加工时间表。最后,通过随机数值试验模拟,发现本文设计的初始时间表优于根据最短加工时间优先规则制定的初始时间表,验证了方法对于处理干扰事件影响的有效性。     

基于累积前景理论考虑路网通行能力退化的用户均衡模型

考虑出行者有限理性的特点,以累积前景理论为基础, 建立了考虑路段通行能力退化情况下的用户均衡模型, 并说明了解的存在性. 在数值算例中, 分别采用期望效用理论和累积前景理论进行计算, 对比了两者在描述出行 者路径选择行为上的差异. 结果表明, 累积前景理论能够克服期望效用理论的不足, 更好地描述出行者路径选择的决策过程.     

预则型动态交通网络配流模型

提出卫种预测型动态交通网络配流模型,利用最优控制理论和最优化原理推出了模型最优解存在的条件,并给出最优解的经济解释,体现模型体现了道路使用者对路树的预测依赖于先进的交通信息系统和决策者的理发预测的特点,它与实际情况更为接近。     

动态联盟中的项目风险优化模型

研究动态联盟中以活动网络形式组织的风险型项目,建立了项目风险优化模型。模型的目标是通过制定项目实施策略和对活动追加费用,降低项目失败风险,实现项目期望收益最大化。针对目标的非线性特性,设计遗传算法来求解模型。计算结果证明了算法的有效性和模型的实用价值。