环境因素下城市交通离散网络设计问题中确定最大OD需求量的优化模型及求解算法

在考虑环境因素的情况下将广义备用能力的概念与城市交通离散网络设计问题结合在一起,一方面要求整个交通网络可以容纳的OD需求量与车辆尾气排放总量之差最大;另一方面,通过在交通网络中添加新的路段来提高整个交通网络的OD需求量。文中给出了环境因素下城市交通离散网络设计问题中确定最大OD需求量的优化模型。在分支定界思想的基础上设计了求解该模型的启发式算法。最后,通过简单的算例,说明该算法是可行并且有效的。     

环境污染限制及最优信号控制条件下的综合离散网络设计问题

现代城市综合交通网络设计问题研究的主要内容就是通过新建或改善道路网络,用以减少现代交通带来的环境污染、合理设置交通信号等诸方面的问题。将道路环境能力限制、最优交通信号设置问题与城市交通离散网络设计问题结合起来研究,一方面通过修建新的路段使交通需求量达到最大从而满足城市中不断增长的交通需求;另一方面通过道路环境能力限制使交通网络的最大需求量能符合现代城市环境保护的要求。给出了描述上述问题的一个双层规划模型及其启发式求解算法。最后,通过一个简单的算例,说明该算法是可行并且有效的。     

城市土地使用与交通协调发展

城市是生产力发展和人类劳动分工的产物现代城市的迅猛发展是伴随着工业化演潮及私人机动车的普及而引发的。分析城市的“居住、工作、游憩、交通 四大活动,城市土地为这些活动提供了实现酌物理空间．而交通则既是城市的一项基本活动同时又是其他活动之间重要的联系纽带。因此．城市土地使用与交通协调发展。课题的缘起在于两者之间的密切相关性．内容核心是在物理层面为城市健康发展提供“硬件”基础,在简述城市土地使用与交通互动理论的基础上．主要针对城市土地使用与交通协调发展的内涵与特征以及在市场经济背景下如何才能达到该目标作一些探讨．     

城市交通网络设计问题中的双层规划模型

城市交通网络设计问题的主要内容就是通过规划的思想建立数学模型,通过优化计算方法寻找最优的用于道路网络新建或改善的交通建设投资决策方案,即研究如何能用最少的资金投入达到使整个交通网络中某种指标最优的目的。这些具体的系统性能指标可以是使整个网络中的系统总阻抗最小、交通拥挤程度最低、能源消耗最少等,从而为交通规划部门和决策人员提供科学、系统、合理、有效的决策方案和决策数据,使政府有限的资金投入能取得最佳的投资效益。本文首先简单介绍了城市交通网络设计问题研究的主要内容,然后给出了城市交通网络设计中一般形式的双层规划模型及其推广形式。     

土地使用对交通出行的影响

世界范围内关于土地使用对出行影响的研究越来越多,但是由于土地使用和出行关系的复杂性,以及研究者采用的方法、数据等的差异,土地使用是否影响出行、土地使用要素如何影响出行目前没有明确的结论.现对近年来土地使用对出行影响研究的分类、关键要素、分析框架、理论分析模型等进行梳理和归纳,旨在明确各种方法的优势和不足;进而提出了目前研究中存在的问题和面临的挑战,为今后的研究提供借鉴.     

建筑出口设计中离散时间疏散模型的应用

单元疏散空间的疏散能力是一个很重要的问题,在建筑物有一个出口的情况下,针对该问题有学者提出了离散时间疏散模型,在该模型中分析讨论了人群密度给疏散能力造成的影响,有调查显示：在初始阶段如果疏散密度确定了,出口宽度不同时C型出口的疏散时间比L型出口的疏散时间要小,建筑出口宽度减小它们之间的时间差也跟着减小;疏散能力和建筑出口的宽度有着非线性关系;以人员的滞留情况为依据能够确定建筑出口的最佳宽度。该模型能够对疏散能力进行非常真实的体现,讨论分析的结果可以直接用在对建筑出口进行性能化设计的过程中。     

裂隙岩体水力离散介质网络的建立

在基于拓扑学建立的几个简单定量规定上，建立了理论严谨、可操作性强的二维裂隙岩体水力离散介质网络生成算法。该算法能适应结构面几何和水力特征的复杂性，其结果给出了水力线元、水力节点以及它们排列组合形成的块体间的相互位置关系。     

离散变量结构优化设计的现状与发展及展望

指出了离散变量结构优化设计的特点和难点,介绍了离散变量结构优化设计的研究现状并对离散变量优化设计方法做出分类,阐述了近年来离散变量结构优化设计方法的新进展,并根据离散变量结构优化设计问题的特征对其发展及研究方向做出展望。     

环境目标下城市交通综合网络设计的优化模型及求解算法

机动车尾气排放因子(emission factor)、路段行驶时间和交叉口等待时间等都是影响城市交通尾气总排放量的重要因素。而城市交通网络中路段通行能力的改善或者交叉口信号配时方案的调整都会直接影响机动车尾气排放因子和交通出行时间的变化,从而影响城市交通尾气总排放量的大小。为此,首先根据机动车在路段上的行驶状况,引入两个与出行时间关联的尾气排放因子,即路段正常行驶时的尾气排放因子和交叉口排队等待时的尾气排放因子,进而给出适用于城市交通网络设计问题的尾气总排放量计算公式;然后用双层规划方法综合优化信号灯配时方案和道路能力改善方案,以达到最大程度地降低交通尾气总排放量的目的。基于粒子群优化算法,设计了一个求解该双层模型的全局优化算法,该算法操作简单,易于实现,并用一个简单算例验证了本文模型与算法的有效性。     

论工业设计中的组合问题

组合设计是把原来单独存在的相近的东西组合起来的设计,它包括产品用途组合、产品功能组合、产品异化组合。它有以下几种方法:功能组合法;要素组合法;配套组合法;强制组合法;情趣组合法。组合产品的设计通过"A+B=AB"来完成,同时组合设计还有高级的异化组合方式,它通过"A+B=C"来思考完成。     

非连续裂隙网络管状渗流模型及其校正

模拟一个野外实际入渗试验的岩体裂隙网络的渗流。在建立渗流模型时，首先产生圆盘形三维裂隙网络，然后令圆盘形裂隙网络退化为三维空间上的管状网络。管元的直径通过模型校正的办法确定，即通过优化方法寻找适当的管元直径，使计算的渗流试验排泄流值能够满意地拟合实测值。由于不可能校正每个管元直径，所以假设在一组裂隙内管元直径服从对数正态分布，这样渗流模型校正参数为每组裂隙管元直径的平均值和标准差。为验证模型的稳定性，通过重复实现产生20个裂隙网络，这20个随机裂隙网络的平均流量与实测值之间的误差为6％。     

联网收费情况下的多车型多准则交通均衡模型与算法

在联网收费道路网中 ,通行费额仅与联网收费道路网的入出口点和车型有关。鉴于此 ,本文提出了一种基于收费道路网的入出口点收费的多车型多准则的固定需求交通均衡配流模型。针对联网收费道路网中的路径阻抗非路段可加的特性 ,本文采用了路网变化的方法 ,将实际路网转化成路径阻抗具有路段可加特性的网络 ,再使用传统的Frank Wolfe的模型求解方法。算例计算结果表明 ,该模型在估算路段流量、收费入口 -出口对流量、网络总出行费用等方面较单车型均衡配流模型更接近于实际。     

二维裂隙岩体渗流传热的离散裂隙网络模型数值计算方法

 针对裂隙岩体渗流传热问题,用解析方法,比较2种不同岩石基质与裂隙水界面热交换假设下的计算结果,对一般裂隙岩体,2种假设下的计算结果相同。基于离散裂隙网络模型的思想,在商业有限元软件COMSOL中实现一种计算已知裂隙网络的裂隙岩体渗流和传热过程的数值方法,该方法可以同时计算岩石基质与裂隙中的渗流和传热过程及二者间的交换,并与解析解比较进行验证。用该方法对一随机生成的二维裂隙岩体进行计算,得到的出口温度曲线,可以反映裂隙岩体渗流传热的早期热突破和长尾效应等特点,并分析岩石基质渗透率、热传导系数的不同取值对裂隙岩体渗流和传热过程的影响。     

岩体非连续裂隙网络三维面状渗流模型

模拟了一个野外实际入渗试验的岩体裂隙网络及其中的渗流。通过逆方法建立岩体三维裂隙网络模型,其指导原则是使模型能够再现野外通过露头和钻孔所观察到的裂隙现象。逆方法由于可以对模拟和实测裂隙进行相同条件统计抽样,因此避免了实测数据统计分析中复杂的误差矫正。裂隙面状渗流分析采用了任意多边形有限差分法。讨论了通过模型校正确定裂隙导水系数的方法,进行了随机模型重复实现,验证了模型的稳定性。     

裂隙岩体渗流模拟的三维离散裂隙网络数值模型(Ⅱ)：稳定渗流计算

承接上文的工作，给出了三维裂隙网络中稳定渗流的数值解法。每个裂隙被看作一个二维均质各向同性渗流域。数值方法采用边界元法，可以降低问题的维数，并可方便地对裂隙进行自动单元剖分。讨论了渗流问题控制方程基本解的确定，证明了3个常见基本解的等价性。编制了裂隙岩体渗流模拟程序FracFlow，并设计算例校核了程序的正确性。     

裂隙岩体渗流模拟的三维离散裂隙网络数值模型(Ⅰ)：裂隙网络的随机生成

对于裂隙岩体中的渗流来说，离散裂隙网络模型比等效连续体模型更能刻画其基本规律。发展了用于模拟裂隙岩体渗流的三维离散裂隙网络数值模型，并编制了裂隙岩体渗流模拟程序FracFlow。该模型可以利用野外露头上采集到的裂隙的观测数据，通过计算机处理最终形成三维裂隙网络的人工几何模型，然后用边界元法求解所生成的裂隙网络中的渗流问题。在此第一部分中，介绍了利用计算机随机生成三维裂隙网络的详细过程，然后利用算例校核了程序的正确性。     

海底隧道的非连续裂隙网络水文地质模型研究

研究目的在于强调利用非连续裂隙网络建立水文地质模型所需的核心方法,在特定场地,建立可行的水文地质模型在隧道的排水系统设计和建设中是非常必要的。根据水晶岩石上钻探的试验结果,建立了HydroDFN模型,通过观察到的破裂现象和导水参数进行集中调试,以确认导水的参数。通过HydroDFN模块,计算等效块渗透系数,并把计算出来的等效块渗透系数和现场测试数据加以分析和比较。