改进SWMM的下凹式立交桥内涝灾害模拟方法

为了解决下凹式立交桥经常发生内涝积水现象和暴雨洪水管理模型无法模拟积水按地形扩散问题,提出一种改进SWMM的下凹式立交桥内涝灾害模拟方法.该方法通过构建高精度立交桥数字高程模型模型得到桥区地形,同时将SWMM模拟节点溢流的方式进行改进,使溢流水体依据桥区地势进行平面流动.解决了SWMM传统模拟中节点积水无地表扩散的问题,实现了下凹式立交桥的内涝灾害过程模拟,为立交桥的内涝防治研究提供参考依据.     

暴雨洪水管理模型的城市内涝淹没模拟

为解决暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)无法模拟城市地表淹没过程的问题,提出一种改进SWMM的内涝灾害模拟方法.该方法通过改进SWMM模型的构建方式,将城市地表数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据概化为水池并输入到模型中进行模拟,使得溢流水体可以沿着水池底部地形流动,并依据模拟结果和DEM数据计算出城市地表的淹没过程.通过实例对此方法进行了验证.研究结果表明:通过本文方法可以利用SWMM模拟出城市地表的淹没深度和淹没范围,实现了内涝灾害模拟,为城市内涝防治研究提供了参考依据.     

基于水文水动力耦合模型的深圳市典型区域城市内涝模拟

以深圳市某典型区域为研究对象,基于暴雨洪水管理模型(storm water management model, SWMM)和二维水动力模型LISFLOOD-FP构建了研究区水文水动力耦合模型,模拟了典型暴雨下研究区的内涝时空演进过程,结合设计暴雨和设计低影响开发(low impact development, LID)情景,探讨了不同重现期设计暴雨情景下研究区内涝积水分布,分析了不同LID布设措施对内涝积水深度的削减效果。结果表明：典型暴雨情况下研究区最大模拟积水深度为0.57 m,与实测内涝验证数据基本相符,模型能较好地适应研究区的内涝模拟。随着设计降雨重现期的增大,研究区的最大内涝积水深度和积水范围也逐渐增大,不同LID设施对内涝积水的削减效果都逐渐减弱,在100 a重现期时仅有约10%的削减率,且组合式LID和绿色屋顶的内涝积水深度削减率大于透水道路和下沉式绿地。     

基于Cesium的城市内涝模拟三维可视化方法

针对城市内涝研究中存在的问题,通过分析水文模型数据中的关系模式及结构特征,研究水文模型与三维可视化结合的集成方法,探索城市内涝演化过程及机理与三维可视化的结合. 基于SWMM模型,利用开源的JavaScript地图引擎Cesium,将内涝模拟结果展示在三维场景中,设计实现了模拟参数可调的城市内涝三维可交互式可视化系统.     

不同降雨情况对武汉市主城区典型区域积水过程影响分析

以武汉市港西片区为研究对象,构建了暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)和Newflood模型的城市地表水文水动力耦合模型,模拟不同重现期设计暴雨情景下研究区内涝积水变化情况,分析了城市内涝对不同强度降雨条件的响应特征。结果表明：构建的耦合模型可较好地模拟研究区内涝积水变化情况,SWMM模型的纳什效率系数在率定和验证环节中均高于0.8,Newflood模型模拟的积水点位置及对应的最大积水深与实际情况较为吻合,模型模拟效果较好;随着设计降雨重现期的增大,研究区的淹没面积、淹没水量及平均水深也随之不断增加,研究区总淹没面积由1.55 km²增加至2.65 km²;在5 a一遇～100 a一遇的所有设计降雨情景下,研究区域的积水情况主要以轻微积水为主,积水深度大于0.15 m的区域占淹没面积的比例随着重现期的增大而增加,重现期为100 a一遇时该比例达到最大。研究成果可为城市内涝防治和管理提供技术支撑和参考。     

当前我国城市内涝问题归因分析与应对策略

针对频繁发生的暴雨内涝灾害给城市建设和管理带来的严峻挑战,以解决我国当前城市暴雨内涝问题为目标,从我国城市暴雨内涝灾害的发生现状入手,分析了城市暴雨内涝灾害的发生特点和主要诱因。以不同国家和地区城市暴雨内涝的成功案例为启示,结合我国城市暴雨内涝防治的新形势,总结并预测城市雨洪管理技术的发展趋势,提出了我国城市暴雨内涝问题应对的系统构想。该构想针对我国城市当前内涝问题给出以下3点建议:(1)采用先进的城市暴雨内涝治理技术,学习发达国家的经验;(2)充分利用雨洪模型,建立起一整套有效的城市暴雨洪水过程模拟模型;(3)构建一套适合我国城市的雨洪管理体系。通过以上3点实施,可推动我国城市化建设的深入开展,并对城市防汛减灾安全保障能力的提高及城市雨洪应对与应急管理水平的提升具有一定的参考价值。     

耦合CA与SWMM的城市内涝模拟模型开发与应用

综合考虑地表产流漫流与地下雨水管网的交互作用,耦合元胞自动机(cellular automata, CA)与暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）,构建了城市内涝模拟模型(CA-based urban flooding model, CAUFM),并采用英国环境部提供的二维水力模型系列基准测试数据与实测降雨径流数据对CA-UFM模型的准确性及其模拟速度进行了测试分析。应用CA-UFM模型对北京市国家海绵试点区中的建成区进行了不同重现期下的内涝风险评估,结果表明,经过图形处理器（graphics processing unit,GPU）加速后的CA-UFM模型能够在快速模拟的同时确保得到较为准确的结果,为后续海绵城市建设源头设施的布局方案研究提供技术支撑。     

基于TVGM-SWMM模型的城市雨洪模拟

通过耦合城市时变增益非线性模型（time variant gain model-urban, TVGM-urban）和暴雨洪水管理模型（storm water management model, SWMM）,模拟并分析了不同类型的城市下垫面产流非线性变化过程。以深圳市光明新区海绵城市建设示范区为研究对象,基于耦合的TVGM-SWMM模型,模拟了该地区的降雨-径流响应过程,并进一步分析了不同低影响开发（low impact development, LID）模式布设面积对径流调蓄的影响。结果表明：1）在大多数情况下,TVGM-SWMM模型的模拟效果优于SWMM模型,其原因在于前者考虑了城市地区降雨径流的非线性响应关系,并且强调了降雨强度对产流的影响;同时,TVGM-SWMM模型需要的产流参数较少,减少了对城市地区基础数据资料的需求;2）在不同设计暴雨重现期下,TVGM-SWMM模型模拟的径流过程更加符合降雨变化情况,对应的洪峰流量与最大雨强相关性更高;3）研究区LID设施的径流调蓄能力与其布设面积成正相关,其效果随暴雨重现期的增长相对减弱;相同布设面积情景下,下沉式绿地的调蓄效果优于绿色...     

交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型

针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值.     

SWMM模型在沧州市内涝积水模拟中的应用

随着城市化水平的提高,排水设施建设滞后,城区增雨系数变大,很多城市发生了不同程度的城市内涝,迫切需要开展城市除涝研究。以地下水漏斗、地面沉降相对严重的沧州市为例,通过建立暴雨内涝模型、设计暴雨研究对城市内涝进行了模拟,并提供了提高模型精度的建议。     

Dijkstra算法在多约束农产品配送最优路径中的研究应用

传统的Dijkstra算法一般通过对路径长度的迭代来得到从源节点到目的节点的最优路径,是一种无法综合考虑路径的各类约束条件,只能基于单一权值最短路径的算法.农产品配送在选择某一配送路线时不能只考虑路线的距离,还要考虑路线的交通状况,以及实际道路的路况,只有综合考虑这些因素,最后才能得出具有实际指导意义的最优路径.为此,我们对传统的Dijkstra算法进行扩展才能应用到多约束最优路径查找.另外,传统的Dijkstra算法在实现时不仅占用大量的计算机内存,并且算法的执行效率也不高.作者结合当地的农产品运输网络具体情况,对算法进行了存储空间优化和对计算时间优化,从而在节省内存的基础上提高了算法的执行效率.     

基于MAPX的公交查询算法设计与实现

依据游客在出行时选择公交线路的心理调查统计结果,指出换乘次数最少是乘客出行时考虑的首要因素。文中捕述传统的Dijkstra算法,并分析Dijkstra算法不适合公交网络最优路径选择的原因,提出一种基于站点数量最少的公交最短路径改进算法。最后根据这一算法设计基于VC和MapX的城市公交查询系统模块,取得较好的实验效果。     

城市群旅客协同运输线路边际效益分析及优选

为适应城市群旅客出行需求并实现系统整体效益的最大化,提出基于边际效益理论的城市群协同范围及协同线路优化选择问题。基于超网络理论构建城市群多方式交通系统的超网络模型,考虑客流关联强度和换乘设施等因素生成协同线路备选集;将超网络的路径分为在乘段与换乘段,提出多方式出行路径的广义出行费用计算方法;利用3层巢式Logit模型构建旅客城市群出行路径选择行为。在此基础上,提出以系统效益最大化为优化目标的双层规划模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型,并基于边际效益递减理论确定协同运输范围及协同线路。最后以京津冀城市群为例对模型构建的合理性进行验证并应用于问题分析。结果表明：协同运输线路的规模存在边际效益且优选出的协同线路能够基本满足京津冀城市群旅客出行需求,以线路为导向的多方式联运模式拓展了联程运输模式,为城市群多模式协同运输的实施提供了途径。     

基于中关村西区的区域协调模糊控制

为了缓解城市区域交通网络中支线交通流与主线交通流之间的矛盾,根据系统工程中大系统分解协调的控制思想,提出了一种区域协调模糊控制算法,重点介绍了协调控制的设计思想及控制结构．通过微观交通仿真软件Paramics进行了算法仿真,仿真结果表明,该控制算法能对网络交通进行有效疏导,从而验证了该算法应用于城市区域交通网络进行区域协调控制的可行性．     

VISSIM在交通工程专业实验教学中的应用

微观交通仿真是交通工程专业实验教学的重要内容,VISSIM则是现代交通仿真教学的首选软件之一.为了使学生更好的了解各种城市交通条件下城市交通系统的运行状况,以及评价交通工程设计和城市规划方案,研究利用VISSIM构建模拟的城市交通系统,通过VISSIM软件建立并运行交通仿真模型,输出仿真录像和延误、流量、速度等评价指标,并以城市交通系统评价为例,阐述了VISSIM在交通工程专业实验教学中及在交通工程设计方案评价中的应用.     

基于WebGIS技术的智能公交乘换查询系统设计

针对Dijkstra算法在公交乘换应用领域存在计算量大、实时性不高、网络负载压力大、滞留时间长且乘换不经济等缺陷,基于WebGIS技术提出一种改进型智能公交乘换模型,将乘换次数和乘车前后总站数优先考虑,从而构造出中转站及其线路对应的路线一站点换乘矩阵,获得最优公交换乘线路。     

基于综合评价指数的城市公交线路选择优化模型

为了提高公众出行效率,针对城市公交线路的选择问题,提出了公众出行的任意两站点间公交线路优化选择模型,给出了相应的模型实现算法。通过设置权重因子α,综合考虑换乘车次数、乘车时间和乘车费用3个主要因素,在换乘车次数不超过两次的情况下,将乘车费用和时间融合成一个综合评价指数,建立了线路优化选择模型,并以北京公交的线路选择为实例,得出了直达、一次换乘车和两次换乘车的具体结果。给出α取值为1时的建议性线路,从而验证了模型和算法的合理性和实用性。依据此模型的每次线路选择,都能反映公众出行时需要考虑的3个主要因素,在上述条件下该模型具有一定的通用性。     

城市交通网络中的路径优化研究

城市交通网络中出行车辆从起点到终点的路径优化问题是智能交通研究的重要课题 .由于出行车辆的最优路径是随着时间和路况的变化而变化的 ,因此车辆在进入每一个节点之前都应该计算出一条在当前时刻的最优路径 ,以确定车辆在进入每一个节点时要选择的下一步路径 .利用有向图的有关理论 ,建立了城市交通网络路径的优化模型 ,给出了交通网络中有向图每条边权值的数学模型 ,利用传统的dijkstra算法进行优化 ,动态获得出行车辆的最优路径 .经计算机仿真研究表明 ,该方法是可行的     

基于在驶量环境承载力的城市交通管理——以武汉市为例

城市交通系统是城市复合生态系统中的一部分,城市交通承载力的大小影响城市发展的速度与生活环境.构建了由路网资源、燃油供给和大气环境模块组成的基于"在驶量承载力"的城市交通承载力宏观定量模型,并选择武汉市城区作为案例.研究得到2009年武汉市城区交通承载力为40.7万辆,NOx容量是制约武汉市未来交通发展的主要限制因子.