城市交通网络仿真模型综述

本文综述了近三十年来国外较有影响的城市交通网络仿真模型,介绍了仿真模型的发展趋势。最后,结合我国交通现状提出了看法。     

果树种群模型和最优控制

本文在生物种群增长模型基础上,建立了具有控制变量的果树种群状态方程,特别是具有植入和伐除的龄类果树动态系统。应用极大值原理推导了最优控制,并对国家苹果基地(瓦房店市)果树发展提出了最优策略。     

城市交通网络宏观控制模型及仿真实现

为研究适合城市交通网络控制系统应用的交通流预测模型,在改进Van Den Berg, M的路段交通流模型的基础上,建立了以路口交通流为基本建模单元,以动态非线性离散方程反映交通流变化的城市交通网络宏观模型.为验证该模型能有效地预测城市路网的交通流信息,在VC++net环境下,开发了城市交通宏观控制模型仿真系统UTFS,设计了网络拓扑结构模块,以适应不同规模、不同复杂程度的实际交通网络的仿真要求.最后选取典型网络进行应用研究.仿真结果表明:该模型满足交通控制对控制模型的实时性和精度要求,该仿真系统可以作为城市交通网络宏观控制模型验证的有效工具,也可以作为城市交通控制系统控制和优化研究的辅助工具.     

城市交通网络信号控制系统的实时演算模型

基于实时演算(Real-Time Calculus: RTC)理论,为单/双行道两类城市交通网络的定时和自适应两类信号控制系统建立了统一的形式化模型.首先,将车流和交叉路口分别建模为RTC的到达曲线和资源曲线.然后,根据不同信号控制策略,将紧邻路口间的曲线进行综合计算,得到整个交通网络的RTC模型.应用最小加代数方法,RTC模型能够计算车辆在路口的最长等待时间D和路口拥堵车队的最大长度B.基于RTC模型,应用MATLAB对8组不同规模的城市交通网格进行仿真,实验结果表明:1）与双行道网络相比,单行道网络更能有效处理较稀疏的交通流.以定时控制为例,在车流频率u≤1/2时,单行道网络能够将交通拥堵指标D和B分别降低至少2.66倍和3倍.2)双行道网络中,车流频率u存在一个临界区域.在临界域内,拥堵指标随车流频率递增变化;一旦u低于或超出临界域,拥堵指标则分别保持稳定不变或不可控.3)自适应策略优于定时控制策略.例如在双行道网络中,自适应控制策略对应的拥塞指标D和B比定时控制策略分别降低1.68倍和1.26倍.     

多级自寻最优控制在城市交通控制中的应用

本文根据城市交通系统的特点,采用多级自寻最优控制方法1),设计了一种新型的城市交通控制方案.通过单点控制这一子系统的有效性的仿真实验及实地验证,说明其效果显著.     

城市交通网络正系统模型与稳态信号控制

城市路网内车流分布不均衡为交通拥堵原因之一,且交通控制系统为典型正系统．为此,本文采用Compartment正系统对网络交通流演化建模,以网络均衡为控制目标,提出稳态信号控制方法．首先,建立网络交通流Compartment正系统模型,可描述具有任意控制结构网络的过饱和特征;进一步,给定网络车流输入,由非负矩阵理论可得网络存在唯一稳定平衡点,给出平衡点解析计算公式．由此,提出网络稳态信号控制律,为路段状态反馈控制律．最后,以北京市奥林匹克公园区域拓扑路网为例,在VISSIM软件中建立仿真环境,比较稳态信号控制方法与定时控制方法,仿真结果表明在高需求网络条件下,稳态信号控制方法可改善网络整体性能和缓解局部拥堵．     

计算机病毒的最优控制模型*

提出一个带有最优控制的SAIC模型,让感染病毒的节点数目和系统消耗保持在较低的水平。运用最优控制理论的相关原理和方法,证明了最优控制的存在性,并给出了刻画最优控制的最优系统。数值仿真结果表明,使用适当的控制策略后,计算机病毒的传播得到了有效的控制。所提的方法有望成为一种有用的工具来控制计算机病毒的传播。     

网络控制系统的随机最优控制综述

网络控制系统由于网络的引入而出现了数据延迟。在处理随机发生的延迟上,用最优控制的方法是比较有效的。目前为止出现了不少有关网络控制系统的最优控制的结果,论文旨在对网络控制系统的最优控制方面的研究现状进行介绍,并指出进一步研究的方向。     

城市交通系统的结构模型

本文阐述了城市交通与系统工程的关系,提出了城市交通系统数学模型的,功能要求。在此基础上,提出了一个比较完整的城市交通系统的结构模型。文中对模型作了简要的介绍和说明。     

网络控制系统的指数稳定最优控制

利用网络控制系统的增广矩阵模型,结合系统的指数稳定性能指标,构建了新的等价性能指标,导出了在该性能指标下有限时间和无限时间状态反馈最优控制律,并分析了系统的均方指数稳定性与几乎处处指数稳定性,最后给出无限时间最优控制的仿真结果,验证了本文结论的正确性。     

时延网络控制系统的补偿算法和最优控制律设计

对具有随机时延和系统噪声的一类网络控制系统进行了研究和分析。针对系统存在的随机时延,分别设计出在全状态反馈方式和输出反馈方式下的状态观测器,通过状态观测器的算法补偿来实现对时延的补偿,从而获得更准确的预测估计。与此同时,基于LQG性能指标,给出了随机时延系统的最优控制律,减弱了网络时延和系统噪声对控制系统稳定性的影响,从而保证了系统的稳定性。最后,通过了实例仿真,证实了提出状态观测器进行时延补偿算法和最优控制律设计的有效性。     

一类新型计算机病毒最优控制模型

计算机病毒的存在,使得很多计算机无法正常运行,并造成巨大的损失.针对这种情况,提出一类新型计算机病毒的最优控制.控制首先对原有的计算机病毒模型进行改进,加入控制项,提出最优控制问题,并证明最优控制的存在性,然后利用庞德里亚金的极小值原理进行理论分析,最后进行数值模拟.数值模拟结果表明,在没有控制的条件下,原模型得出基本再生数大于1,说明存在地方病平衡点,并且最终会导致病毒爆发,而数值模拟揭示,运用有效的控制策略能够更好地抑制计算机病毒的传播.     

串行供应链最优控制优化模型

最优控制策略的确定是供应链成败的关键因素之一,为此对串行供应链库存控制策略进行研究．首先提出了基于非线性整数规划与推拉控制通用模型相结合的串行供应链库存控制优化模型;然后利用遗传算法与仿真分析相结合的方法确定最优控制策略．实例仿真验证了该方法的有效性．     

城市交通网络的抗毁性研究

城市交通网络构成了一个典型的复杂网络。复杂网络的研究在过去几年得到了迅速发展,其中复杂网络的抗毁性是研究焦点之一。本文首先详细地介绍了当前复杂网络抗毁性研究的进展。最后,对考虑级联失效的城市交通网络抗毁性问题进行了讨论。     

融合社交网络和兴趣的正则化矩阵分解推荐模型

针对目前用户偏好数据和社交关系数据十分稀疏的问题,以及用户可能更加喜欢朋友推荐的商品而不喜欢非朋友推荐的商品这样一个事实,提出了一种结合社交网络和用户间的兴趣偏好相似度的正则化矩阵分解推荐算法,首先针对社交关系数据稀疏问题,利用网络的全局和局部拓扑特性挖掘出用户间的信任和不信任关系矩阵,然后定义了一种改进的用户间的兴趣偏好相似度计算方法,最后在矩阵分解的过程中将信任矩阵、不信任矩阵以及兴趣相关性综合起来为用户作出推荐。实验表明该方法优于主要的正则化推荐方法,与基本的矩阵分解模型（SocialMF）、SoRec、TrustMF、CTRPMF、RecSSN算法相比,算法在均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）上分别减小了1.1%~9.5%和2%~10.1%,取得了较好的推荐效果。     

具有模型和实际差异的非线性离散动态系统最优控制

针对模型与实际存在一定差异的情况,提出了一种求解非 线性离散系统最段控制的动态系统优化和参数估计集成（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ,简称ＤＩＳＯＰＥ）的研究法。推导出一组求解一类有终端等式约束的非齐次的线性两点边值问题的递推公式,对于有终端等式约束的非线线性最优控制问题得到了在计算上易于实现的一种ＤＩＳＯＰＥ     

非线性椭圆型种群模型的最优控制问题

The optimal control problem for a nonlinear elliptic population system is considered. First, under certain hypotheses, the existence and uniqueness of coexistence state solutions are shown. Then the existence of the optimal control is given and the optimality system is established.     

动态Leontief投入产出模型的LQ最优控制

本文首先探讨了动态Leontief投入产出模型的最小实现问题,提出了以投资为控制向量的状态方程,然后在此基础上导出了具有明确经济意义的最优反馈控制策略。     

多方式复合城市交通网络弹性需求随机用户平衡分配模型

为解决目前交通分配模型仅限于某种方式内,并缺少考虑方式划分与交通分配相互影响的问题,描述了多方式复合城市交通网络。网络中涵盖了公交车和小汽车两个子系统,出行总量满足弹性需求,并根据两个子系统效用函数进行随机用户平衡分配,同时子系统内各路径流量分配也满足随机用户平衡,从而建立了两层次三随机用户平衡的多方式复合城市交通网络弹性需求随机用户平衡分配模型。证明了模型解的等价性及唯一性;提出了综合对角化算法和MSA算法的组合求解算法。最后,设计了一个算例以验证模型有效性,计算结果为:公交车出行量为814.1人次/h,占总出行量3997.8人次/h的20.36%,小汽车出行量占79.64%。表明该模型在计算网络中各路段流量的同时,也可得出各交通方式的比重。     

状态和输入受限的切换奇异布尔控制网络的最优控制

本文研究了状态和输入均受限的切换奇异布尔控制网络的最优控制问题.利用矩阵半张量积方法获得受限切换奇异布尔控制网络的等价代数形式.然后通过类似针变化得到了存在最优控制的必要条件,并且提出了一个算法设计切换序列和控制策略使收益函数最大化.最后给出例子验证所得结果的有效性.