环状交通流Washout控制及其稳定性分析

针对环状交通流中因车辆加减速度控制不当引起的交通不畅问题,提出基于Washout控制的拥堵抑制方案。利用最优速度函数,建立了环状车流非线性动态数学模型,为降低将驾驶员操作灵敏程度作为依赖变量的不合理因素,采用Washout控制实现系统在其速度平衡点的稳定运行,并通过小增益方法分析了实现系统稳定的控制参数范围。以20辆车组成的环状车流为对象进行了仿真分析,实验结果表明:所提方案能在100 s内完全抑制环状交通流的拥堵现象。     

换热网络数值模拟稳定性分析

换热网络的数值模拟在换热网络的定量分析中起着重要作用。但在模拟计算中,有时表现出数值稳定性差。提高数值稳定性的方法,目前多通过改善算法来实现。本文通过对换热网络数值模拟的误差分析,提出了误差放大因子的概念,并依此选择迭代变量。通过对迭代变量的选择,达到提高换热网络数值模拟稳定性的目的。     

导弹俯仰振荡非线性动态稳定性分析

研究了导弹非线性动态稳定性的分析方法。采用联立导弹的运动方程和流体动力学方程,建立了导弹绕平衡攻角作纵向俯仰振荡运动的数学模型,并用非线性动力学理论定性分析了模型的动态稳定性,得出影响导弹俯仰振荡运动稳定性的关键因素。以某返回舱为例,求解耦合方程,验证了方法的可靠性。针对某型号跳跃滑翔式导弹滑翔段中动态特性严峻的六个状态进行数值仿真,结果表明导弹在滑翔段是动态稳定的,方法用于导弹非线性稳定性的分析是可行的。     

改进的OVM交通流模型及数值模拟研究

传统的最优速度模型(OVM)中驾驶员灵敏度系数均取常数,这与实际情况不完全相符,为此,提出一种基于驾驶员灵敏度系数概率分布的最优速度模型(PDDS-OVM)。该模型根据概率统计理论,将驾驶员的灵敏度系数归纳为按一定概率分布的函数,交通流队列中的每辆车对应该分布的一个值。在Matlab7.0仿真平台上,对驾驶员灵敏度系数在定值、均匀分布、正态分布3种情况下,分别进行反复数值模拟仿真,结果表明PDDS-OVM模型能更好地描述交通流的波动特性。     

交通流的能耗问题和分岔分析

交通流模型的分岔现象,涉及复杂的动力学特征且研究较少.因此,提出了一个最优速度模型来研究驾驶员记忆对驾驶行为和燃料消耗的影响.利用非线性动力学,分析和预测了复杂的交通现象.运用双参数分岔、单参数分岔等分析方法,得到了BT分岔、尖分岔(CP)、鞍结分岔(LP)、Hopf分岔(H) 等不同分岔结构.选择Hopf分岔和鞍结分岔作为密度演化的起点,描述了均匀流、稳定和不稳定的拥挤流以及走走停停等动力学现象.数值模拟了能源消耗在分岔点附近的变化特征.结果表明,当考虑分岔的影响时,既能发现燃料消耗规律,又能为合理控制能耗提供一定的理论依据.     

Internet拥塞控制及其稳定性分析

随着网络时代的到来,各种资源的传输大量地依赖于网络,造成了网络拥塞日益严重,如何解决拥塞,高效且充分地利用网络资源,成为目前急需解决的问题。研究了TCP拥塞控制算法中的一些问题。重点对TCP协议中拥塞控制算法的策略方案进行了分析和比较。     

秭归县典型高切坡稳定性评价

通过有限元软件ABAQUS对秭归某高切坡进行数值模拟,以塑性应变区贯通、位移突变和计算不收敛作为失稳判据,用强度折减法求出边坡稳定性系数。计算结果表明该高切坡在天然状态下稳定性良好,在降水影响后稳定性系数略高于安全系数,整体稳定性较好,但需要局部加固。     

基于主成分分析算法的交通流研究

结合城市交通流特性,该文提出采用主成份分析法,研究不同类型车流之间的相关性和其对整体交通流的影响。研究结果表明:通过选取适当的分类标准,分析主成分投影下的各类车流之间的相关性,能够为城市交通控制和诱导提供有效的决策信息。     

弹簧压缩屈曲稳定性的数值模拟

为研究弹簧失稳变形时的特性,采用有限元法,考虑到弹簧内部限制失稳构件的刚性和柔性特点对弹簧失稳后弹射力产生的影响,对弹簧限制失稳现象进行数值分析. 结果表明,弹簧弹射力失稳程度较小时,弹射力与理想弹射力相差较小;随着压缩距离的增加,失稳变形程度逐渐增大,弹射力的损失也逐渐增大;由于刚性约束构件比柔性约束构件对弹簧的约束更紧密,所以其弹射力损失较小.     

一类分布式队形控制及其稳定性分析

针对一类具有二阶动态行为的多机器人系统的队形控制问题, 提出了一种分布式离散协同控制算法, 并应用代数图论和矩阵论的方法对该系统的渐近稳定性和算法的一致收敛性进行分析. 应用上述方法, 证明了确保多智能体系统渐近收敛的充要条件,得到了反馈控制参数的取值范围. 同时证明了在该充要条件下多机器人将逐步收敛到期望队形和同一运动速度. 仿真部分通过一个六机器人系统的队形控制验证了本文研究结果的正确性.     

交通信号自适应模糊控制器的设计及稳定性分析

针对城市交通路口的信号控制,提出一种自适应模糊控制器,并对其稳定性进行分析.通过控制器给出路口实时信号配时,根据红灯相位的等候车辆平均损失和绿灯相位释放车辆的平均增益,给出了模糊控制器的自适应算法,以实时修正其模糊规则.在自适应模糊控制器的稳定性分析中,采用模糊控制系统闭环模型的模糊关系矩阵,证明在路口车辆随机产生的情况下,模糊控制系统是稳定的.仿真结果表明,自适应模糊控制器比全感应控制器、简单模糊控制器更能适应路口交通流的变化,极大地改善了系统性能.     

一种改进全速度差模型的稳定性分析与仿真

针对传统全速度差（FVD）模型缺乏考虑前车最优速度影响的局限性,提出了一种改进的全速度差（IFVD）模型。在IFVD模型中,除了考虑跟驰车自身的最优速度和前车的速度差外,还进一步分析了多辆前车的最优速度信息对提高交通流稳定性的作用。并利用小振幅扰动法对模型的稳定性进行了分析,推导了模型的临界稳定性条件。最后通过数值模拟方法对FVD和IFVD模型进行了对比研究。研究结果表明,在相同的初始扰动条件下,考虑前车最优速度影响的IFVD模型能更有效地抑制交通流的堵塞,且随着考虑前车数量的增多,自由流稳定的灵敏度系数临界值在减小,稳定区域逐渐增大。     

基于多延时动力系统的交通流量建模

为了改善多车道、路况可变、流量可变的复杂交通环境中关于道路交通流量的问题,采用多时段延时动力系统思想,建立了基于动力系统的道路交通流量新模型．该模型可以描述前后多时间段对道路交通流量的相互影响．仿真数据结果表明,新模型能够模拟真实的交通流量变化,同时对于控制交通流量以及分析交通系统的特点是有效的．     

交通流多预期延迟模型与数值仿真

为了更准确地描述交通流,考虑驾驶员反应延迟时间和前车信息的非均衡使用,建立一种多预期延迟跟驰模型。线性稳定性分析表明,驾驶员反应延迟时间的增加会降低交通流的稳定性,多个前车信息的使用可以提高交通流的稳定性。数值仿真的结果表明,减少司机的反映延迟时间和适当地增加前车信息都能提高交通流的稳定性。为尽可能少地引入输入变量,不均衡地利用前车的车间距和速度差信息是必要的。理论和数值模拟的结果均表明驾驶员反应延迟在交通拥堵的形成过程中起着重要作用。     

Numerical stability of path-based algorithms for traffic assignment

In this paper we study numerical stability of path-based algorithms for the traffic assignment problem. These algorithms are based on decomposition of the original problem into smaller sub-problems which are optimized sequentially. Previously, path-based algorithms were numerically tested only in the setting of moderate requirements to the level of solution precision. In this study we analyse convergence of these methods when the convergence measure approaches machine epsilon of IEEE double precision format. In particular, we demonstrate that the straightforward implementation of one of the algorithms of this group (projected gradient) suffers from loss of precision and is not able to converge to highly precise solution. We propose a way to solve this problem and test the proposed adjusted version of the algorithm on various benchmark instances.     

用于求解路径交通流量的改进Frank-Wolfe算法

Frank-Wolfe算法是用于求解交通流量分配问题的经典算法,但该算法是基于路段（Link-Based）的交通流量分配算法,无法用于求解路径交通流量。针对此问题,提出一种用于求解路径交通量的改进Frank-Wolfe算法。通过在Frank-Wolfe原算法中增加求解路径交通流量的计算步骤,根据原算法中“全有全无”加载方法获得的步长,更新源-目的（OD）间所有已配流的路径的交通流量,在原算法迭代计算路段流量的同时,同步计算路径流量。通过算例表明,改进算法是一个有效的算法,在Frank-Wolfe原算法的基础上增加少量的时间和空间成本即可求解路径交通流量,避免穷举交通网络中的所有路径,可以很好地用于用户均衡交通流量分配中。     

基于缩放延迟微分方程的交通流仿真

研究基于缩放延迟微分系统的的多车道交通流量数值仿真。为了模拟多车道宏观动态变化的道路交通流量问题,采用了微分动力学系统的原理,建立了基于缩放延迟微分方程的道路交通流量模型,并给出了模型的数值求解算法。给出不同密度下多车道车辆仿真结果,讨论了缩放延迟模型权重参数和缩放因子对系统稳定点的影响;将缩放延迟模型与常延时模型的数值结果进行了对比。仿真结果表明,当车流密度处于高密度时,缩放延迟模型能更好模拟交通流量的实际变化情况,对多车道交通流量的真实模拟具有更好的参考价值。     

交通流多格点预估格子模型与数值仿真

考虑驾驶员对多格点交通流量预估效应,建立了新的交通流多格点预估格子模型。通过线性稳定性分析获得了改进模型的稳定性条件。通过非线性分析得到了扭结—反扭结密度波解,得到了交通流相空间的三个区域:稳定区域、亚稳定区域和不稳定区域。数值仿真验证了考虑驾驶员对多格点的预估效应,能够进一步提高交通流的稳定性。     

驾驶员预估效应对交通流合作驾驶格子模型优化状态的影响

基于合作驾驶格子模型, 考虑驾驶员对交通流量的预估效应, 提出一个扩展的交通流合作驾驶格子模型。通过线性稳定性分析和非线性分析探讨驾驶员预估效应对合作驾驶格子模型优化状态的影响。结果表明, 驾驶员预估效应能够进一步增强合作驾驶格子模型优化状态下的稳定性。