基于DEA的寒区城市冬季公交线路服务满意度评价

针对寒冷地区冬季城市公交的运营和服务易受恶劣气候条件影响的情况,根据寒冷地区冬季城市公交系统的服务特征,运用数据包络分析方法(DEA)评价公交线路的服务满意度.首先从乘客满意度的角度出发,利用结构方程模型进行评价指标的筛选;然后从公交运营者和出行者两方面确定评价模型变量,根据问卷调查信息构建了C~2R-DEA模型,应用该模型不仅得到了公交线路的服务满意度水平,而且给出了非DEA有效线路的调整方法;通过交叉效率模型,得到公交线路服务满意度的准确排序结果,最后针对公交运行和服务中存在的不足提出相应的改进意见.     

偏最小二乘回归在岩体力学参数取值中的应用

为了解决工程实践中复杂岩体的岩体力学参数的取值问题,利用偏最小二乘回归方法,在自变量间存在强相关性的情况下建立计算模型,有效解决了变量间的多重共线性问题,尤其当样本点少、变量个数多时,该方法更有效.以岩体变形模量的取值为例进行了分析研究,结果表明,PLS拟合值与实测值相差很小,拟合值与实测值的趋势基本一致,说明该方法实用有效.计算量小,预测精度高.     

城市公共交通系统发展策略的系统动力学建模与仿真

城市公交系统是由公交出行者、公交运营系统和公交管理者3个主体构成的多变量、非线性的复杂巨系统,不同发展策略对各主体的影响不同.根据城市公交系统在系统中的作用将公交系统划分为公交需求子系统、公交供给子系统和公交吸引能力子系统.采用系统动力学方法,建立城市公共交通系统变量间的因果关系图和流图,分析并确定城市公交系统常用的3种发展策略方案,以哈尔滨市公共交通系统的统计数据为基础,对不同发展策略下的城市公交系统发展情况进行仿真,得出客运量、拥挤程度和分担率的变化趋势,评价不同发展策略的实施效果.     

混合动力电动客车驱动系统控制策略及仿真

提出了一种混联式混合动力城市公交客车驱动系统的机电偶合方案及工作模式。针对某一运行工况，以维持电池SOC平衡为主要目标，设计了该驱动系统的控制策略；基于ADVISOR2002，建立了该驱动系统的仿真模型。仿真结果表明，控制策略和仿真模型能满足混合动力城市公交客车驱动系统的设计要求。     

基于分组策略的补货配送问题优化模型

针对已存在的供应链环境下较少考虑补货配送问题中的分组配送策略,结合大量零售商对单一产品需求量不同等特点,引入分组的决策变量.根据配送中心补货周期与配送次数的函数关系,以最小化三级供应链系统的平均总成本为目标,构建了带有配送中心能力约束的补货配送优化模型.根据优化模型的特点,利用改进的遗传算法求解模型,并进行了数据仿真试验.结果表明,该优化模型能为配送中心提供一种有效的分组配送方案,选择的优化算法更稳定快捷,能为企业提供有益的管理启迪.     

基于动态PLS框架的多变量无静差预测控制

针对动态偏最小二乘(DyPLS)建模方法容易导致模型与实际系统的失配,使控制系统产生静差的问题,提出基于DyPLS框架的多变量系统无静差模型预测控制(MPC)方法.将基于状态空间模型的MPC方法推广到DyPLS框架下.在内模型中采用状态空间模型描述系统的动态过程,利用该模型设计MPC控制器.该方法将内模型的状态作为控制系统的反馈,由于模型的失配导致该状态不能准确地描述系统的实际状态,导致了静差的存在.对该框架下的状态空间模型进行增广,引入扰动模型,利用状态观测器估计系统输出与模型输出的偏差.给出该增广模型的能观测性条件.为了采用卡尔曼滤波器的方法求取观测器的增益矩阵,分析原空间的数据投影到潜变量空间后变量方差的变化情况.该方法在控制中引入了输出反馈,保证了控制的无静差跟踪特性,能够抑制系统中的不可测扰动.Jerome-Ray的精馏塔模型的仿真结果验证了该方法的有效性.     

多变量非线性系统的有约束模糊预测控制

针对多变量非线性系统提出了一种带约束输入的广义预测控制(GPC)算法.首先对多变量非线性系统建立T-S模糊模型,利用模糊聚类算法和正交最小二乘算法对输入变量的模糊划分及后件部分的参数分别进行辨识,然后在每个采样点对系统进行局部动态线性化.根据得到的系统线性化模型设计GPC算法,该算法充分考虑了控制输入及其增量受约束的情况,而且不必求D iophantine方程,大大减小了计算量.仿真结果表明该算法能保证系统输出有效跟踪设定值,而且控制输入和控制增量均在其约束范围之内.     

一类非自衡系统的多变量预测函数控制

针对过程控制中大量存在的多变量非自衡系统 ,研究了一类非自衡系统的多变量预测函数控制问题。常规预测函数控制主要针对渐进稳定系统 ,不能直接控制非自衡系统。根据含有一阶积分环节的非自衡系统的开环阶跃响应在某一时刻后可视为直线的特点 ,改进了常规预测函数控制算法 ,提出了一种可直接控制多变量非自衡系统的预测函数控制改进算法。该改进算法基于简单的开环阶跃响应模型 ,克服了非自衡系统预测模型截断误差的影响 ,具有模型易于获取、算法简单的特点。仿真结果表明 ,该算法对多变量非自衡系统的控制是有效的     

哈尔滨城市公交工况的构建

针对哈尔滨市开展新能源公交客车示范运行,客车动力系统的匹配及其优化问题,采用GPS设备对哈尔滨城市公交典型线路的运行工况进行了实测,将记录的车速曲线分割成运动片段,采用主成分分析法和聚类技术提炼了运动片段的特征,进而建立了哈尔滨城市公交工况,并分别与中国城市公交工况和曼哈顿城市公交工况的特征值进行对比分析.分析结果表明,哈尔滨城市公交工况的平均车速低于中国城市公交道路工况,平均加、减速等特征值则高于中国城市公交道路工况.怠速比例低于曼哈顿城市公交工况.建议公交车生产及研发部门采用哈尔滨市自身的公交行驶工况,匹配设计出更符合实际的新能源公交客车动力系统,并通过优化控制策略,进一步提高车辆行驶的经济性.     

基于红外技术的城市公交系统的实现

为解决城市公交系统存在的问题,设计了一种基于红外技术的城市公交系统的原型.详细介绍了系统的硬件设计以及红外信号的单片机软件编码和解码方法,以CHQ0038为红外接收头,实现了红外信号的可靠发送和接收,传输距离可达到15 m.     

Equilibrium model and algorithm of urban transit assignment based on augmented network

The passenger flow assignment problem for the urban transit network is relatively complicated due to the complexity of the network structure and many factors influencing the passengers’ route and line choices. In the past three decades, many models have been proposed to solve the passenger flow assignment problem. However, the common-line problem remains challenging in transit flow assignment. In this paper, the characteristics of the urban transit network is analysed and a new technique of augmented network is proposed to represent the urban transit system. The purpose is to eliminate the complex common-line problem when modeling transit passenger flow assignment. Through this augmentation technique, the urban transit system can be represented by an augmented network-it then behaves like a simple network and can be used as a generalized network for traffic assignment or network analysis. This paper presents a user equilibrium model for the urban transit assignment problem based on such a technique. A numerical example is also provided to illustrate the approach.     

Optimizing bus services with variable directional and temporal demand using genetic algorithm

As a major mode choice of commuters for daily travel, bus transit plays an important role in many urban and metropolitan areas. This work proposes a mathematical model to optimize bus service by minimizing total cost and considering a temporally and directionally variable demand. An integrated bus service, consisting of all-stop and stop-skipping services is proposed and optimized subject to directional frequency conservation, capacity and operable fleet size constraints. Since the research problem is a combinatorial optimization problem, a genetic algorithm is developed to search for the optimal result in a large solution space. The model was successfully implemented on a bus transit route in the City of Chengdu, China, and the optimal solution was proved to be better than the original operation in terms of total cost. The sensitivity of model parameters to some key attributes/variables is analyzed and discussed to explore further the potential of accruing additional benefits or avoiding some of the drawbacks of stop-skipping services.     

城郊公交线网hub站点和milk?run线路设计

为解决现有的常规公交线网设计方法没有考虑实际城郊客流需求的特殊性,造成乘客出行时间过长的问题.构建基于milk-run和hub-spoke的设计理念,且同时考虑载客能力的城郊公交线网优化模型,并提出相应的遗传算法实现模型的求解.在所提出的方法中,能够得到hub站点的数量及具体位置、milk-run线路的结构、和车辆分配方案.不同于常规公交线路运营方式,所提出的城郊公交线网通过milk-run线路将分散的客流聚集到各线路的hub站点,从而形成大客流的规模效应,到达hub站点的大客流可以通过直达线路从hub站点到达相应的目的地,以此减少乘客总的出行时间.最后,为验证所提出的方法的有效性,将其应用到位于香港天水围的实际城郊公交线网中,并对比了优化后的公交服务和现有的公交服务水平.对比结果表明:在现有的公交车辆配置数量不变的条件下,所提出的方法,可以减少16.26%总的乘客出行时间,说明所提出的方法能够有效提高现有公交服务水平,增加乘客出行满意度,吸引更多乘客采用公交出行,减少交通拥堵.     

基于社会福利最大化的城市轨道交通补贴决策

以社会福利最大化为目标,以票价、发车间隔、站间距以及服务区域面积等为决策变量,对城市轨道交通财政补贴问题进行了优化。针对无约束、盈亏平衡和补贴刺激三种状态分析了财政补贴的最优解决方案。并对无约束和盈亏平衡状态进行了敏感性分析,计算结果表明,对于城市轨道交通线路系统福利补贴在较广泛的范围内,最佳的福利曲线非常平坦。因此,在社会福利最大化的目标下,收支平衡财政补贴政策适合于城市轨道交通系统。在居住密度变化显著和道路网存在较大变化的区域,本研究结果可为政府对城市轨道交通系统的财政补贴提供依据。     

基于历史数据和时间系数的城市轨道站点客流预测

在对城市轨道交通站点客流规律、特点进行分析的基础上,通过对上海市轨道交通系统客流历史数据的深入分析,在引入平假日系数的同时,提出了小时系数的概念,并建立了基于平假日系数和高峰小时系数的城市轨道交通站点客流神经网络预测模型,提高了站点进站客流预测的精度,为城市轨道交通系统客流管理提供了理论基础.     

基于边介数的大城市公交网络优化模型

为解决大城市公交网络优化设计问题,提出一种考虑交通拥堵的网络优化模型．首先分析最短路策略在大城市应用的弊端和造成交通拥堵的原因,在研究复杂网络理论的基础上,基于边介数提出绕行策略．通过扩展边介数,定义有效边介数和有效路径,提出基于边介数的大城市公交网络优化模型,并设计了实现算法．以长春市路网为例,求解β．结果表明,随着β的变化,平均出行距离先减小后增大,在β=0时最短;平均出行速度先基本稳定后急剧增大．β=0.1时,居民平均出行时间最短,网络效率最高,这时优化模型可快速减少由于交通拥挤造成的网络效率损失．     

Schedule optimization to improve trunk-local bus transfer efficiency in small conurbations: A case study of New York’s capital region

Fostering the use of transit has been broadly accepted as an effective way to improve social equity and reduce the externalities caused by transportation. In the great body of transit literature, many have focused on the improvement of transfer efficiency. However, investigation on transit transfer efficiency is still lacking for medium sized cities or suburban areas that have sprawled from city centers. The special features associated with such an urban form lead to unique travel patterns and bus operations. This work develops a process to improve bus transfer efficiency for small conurbations considering their special characteristics. A case study of New York's Capital District is used to illustrate the proposed method. Results show that the transfer waiting time can be remarkably shortened. The proposed method can be widely adapted to other transit systems in small conurbations.     

城市轨道交通站点地区TOD规划模型及应用

运用公交导向开发（transit—oriented development,TOD）模式指导轨道交通周边土地开发一直是学者和政府关心的问题,为了将TOD模式落实到实际土地利用规划,从TOD的基本理念出发,以TOD3项核心原则为基础,建立了以提升轨道交通系统运量、保证区域生活环境品质和均衡土地利用为目标,以轨道交通站点地区不同类型土地的容积率为决策变量的多目标决策模型,设计了模型的实用求解方法,以协助规划者进行各类土地的容积率设计。以上海徐家汇轨道交通枢纽为对象进行了实证研究,证明了模型的有效性。     

城市轨道交通站点分布优化模型与算法

为解决最优平均站间距在实际布设站点时指导作用不明显的问题,提出城市轨道交通站点分布优化模型与算法.首先定义了城市半径,然后将城市分为3种形态,线路分为两类,分别建立基于城市规模的轨道交通平均站间距模型,并进行了求解.根据线路途经区域能否建设站点,将线路分为障碍区、连接区和可行区,确定可行域.根据站点客流量及线路途径区域的功能布局将站点分为3个等级,建立求解站点位置模型.最后以长春轻轨4号线进行实例分析,结果表明:模型能够求解最优平均站间距,并确定每个站点的布设位置.与既有站点比较分析,模型求解的站点分布将轻轨4号线高峰小时运能提高了6个百分点.