Development of control strategy of variable speed limits for improving traffic operations at freeway bottlenecks

A control strategy of variable speed limits （VSL） was developed to reduce the travel time at freeway recurrent bottleneck areas. The proposed control strategy particularly focused on preventing the capacity drop and increasing the discharge flow. A cell transmission model （CTM） was developed to evaluate the effects of the proposed VSL control strategy on the traffic operations. The results show that the total travel time is reduced by 25.5% and the delay is reduced by 56.1%. The average travel speed is increased by 34.3% and the queue length is reduced by 31.0%. The traffic operation is improved by the proposed VSL control strategy. The way to use the proposed VSL control strategy in different types of freeway bottlenecks was also discussed by considering different traffic flow characteristics. It is concluded that the VSL control strategy is effective for merge bottlenecks but is less effective for diverge bottlenecks.     

基于小波提升算法的脑电节律提取

小波变换在信号处理中有着广泛的应用,能同时分析时域和频域方面的信息,但是传统的小波变换依赖于傅立叶变换,有大量的卷积运算,运算速度较慢.该文讨论了第二代小波变换的原理,并采用它来处理脑电信号.提升算法作为构造第二代小波的关键技术,通过预测确定高频信息,更新后得到正确的低频信息,它不依赖于傅立叶变换,大大提高了运算速度.通过分析提升算法的基本原理,用第二代小波变换实现了对脑电信号的节律(δ、θ、α、β)提取,并得到了令人满意的效果.     

水库优化调度中的异轨同效问题

针对确定性水库优化调度问题,引入近似最短路径方法,寻求优化调度的近似最优解,从而证实"异轨同效"现象存在的可能性。借鉴流域水文模型的"异参同效"研究成果,视隐随机调度问题中的调度规则参数为具有概率分布特征的参数,视调度目标函数为似然函数,采用贝叶斯方法估计最优调度轨迹的区间分布,开展水库调度的最优调度轨迹的等效性研究。实例分析结果表明:进行水库优化调度的"异轨同效"研究,可以估计最优调度轨迹区间,从而将传统调度的单点决策转变为区间决策,更符合调度操作实际情况。     

基于二元语义的公路隧道施工方法优化研究

在公路隧道施工方法评价指标中,有些指标为确定值,有些指标为语言评价信息,在评价过程中,对语言评价指标处理是个难点,为此,提出一种基于二元语义的公路隧道施工方法优化决策方法,该方法是采用二元语义概念对语言评价信息进行处理与计算,通过计算每种隧道施工方法对正、负理想施工方法的语义灰色关联度,最终确定最优隧道施工方法。该方法对语言信息处理较准确,可较好地解决以往对语言信息评价指标处理存在的问题。最后将该方法应用于华丽高速五阱明隧道施工方法优化研究,获得了其最优施工方法,为五阱明隧道施工管理提供了科学依据。     

基于VCS的固存坏块仿真系统设计与应用

NAND Flash固态存储器(固存)广泛应用于航天工程,受限于微电子特性及制造工艺,固存在出厂及使用过程中均会产生坏块,通常由固存控制FPGA(现场可编程门阵列)来管理并标记坏块_]。为保证固存控制FPGA对坏块管理的正确性、健壮性,必须对其进行严格验证。提出了基于VCS的固存坏块仿真验证系统,为固存控制FPGA提供了所需的外围接口,特别是提供了固存坏块反馈机制,令固存坏块产生时机受控;实时向FPGA反馈固存读写过程及产生的坏块信息;将坏块表建立、维护和固存响应过程记录到数据文件;实现了坏块分布的可配置性和仿真系统的闭环性、可记录性。仿真系统可有效发现坏块管理的设计缺陷,进而优化设计,提高航天固存产品可靠性。     

蒙特卡洛法(MCM)评定重量法测定钼铁中钼量的不确定度

用蒙特卡洛(Monte Carlo)法评定了钼酸铅沉淀法测定钼铁Mo Fe60中钼的测量不确定度。依据GB/T5059.1—2014建立数学模型,并引入随机效应修正因子。在设定输入量概率分布密度函数的基础上,利用MCM对概率分布随机采样进行分布传递,从而得到MCM法的模拟计算结果:(59.98±0.20)%,k=2。该结果与GUM法的评定结果一致。MCM法可应用于重量分析法的不确定度评定,简便、实用。     

改进遗传算法优化控制器参数的燃烧控制

主汽压和床温是循环流化床锅炉(CFBB)燃烧控制系统中两个重要的控制指标,直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。常规PID控制大多采用人工凑试法来调整PID控制器参数,结果往往耗时且难以实现燃烧系统的实时控制。为了实现燃烧系统的实时控制,提出了一种改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案。在控制过程中,先利用前馈补偿解耦法对主汽压和床温进行解耦,再采用改进遗传PID控制器对两个对象进行独立控制。仿真结果分析表明,与常规PID控制相比,改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案可以有效地改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态性能、稳定性能以及快速性能,并提高系统的控制品质。     

梁子湖入湖流量预报方案研究

针对梁子湖入湖流量预报问题,选用分布式模型中的SWAT模型、概念性模型中的新安江模型和系统模型的多输入单输出模型分别进行方案编制;以三种模型的结果为基础,构建组合预报模型,制订梁子湖入湖流量预报方案。结果表明,单一模型中新安江模型精度最好;最优组合模型精度高于各单一模型。研究成果可为梁子湖入湖流量作业预报提供科学依据。     

PA-DDS算法在水库多目标优化调度中的应用

Pareto存档动态维度搜索（Pareto-Archived Dynamically Dimensioned Search,PA-DDS）算法是一种求解多目标问题的随机搜索启发式算法。本文将PA-DDS算法引入考虑供水和发电的多目标优化模型优化水库调度图,与非支配排序遗传算法（NSGA-II）和多目标粒子群算法（MOPSO）对比了收敛性,并在求得非劣解分布的均匀性和与理论Pareto前端的相似性方面与NSGA-II进行比较,分析该算法求解水库多目标调度问题的优化性能,对比分析不同目标下的优化调度图。结果表明：PA-DDS算法能够得到更高质量的非劣解集,优化调度图与原设计调度图相比,能更有效协调供水和发电的矛盾,在小幅降低（0.96%）发电量的前提下显著提高（8.07%）水库供水量,平均每年增加经济效益0.55亿元。     

绳索牵引康复机器人的动力学建模与控制

针对在康复训练过程中如何协调控制患者的骨盆运动轨迹问题,设计了由4根绳索牵引的三自由度绳索牵引并联康复机器人.基于力/位混合控制的思想,利用牛顿-欧拉法建立了绳索牵引康复机器人的动力学模型.以轨迹控制为目标,用计算力矩法设计了基于刚性模型的位置控制器,就绳索的刚度对机器人系统性能的影响进行了仿真分析;以刚度控制为目标,推导了机器人系统的刚度矩阵,并对康复机器人进行了仿真验证.理论分析和仿真结果表明,系统的刚度与绳索的张力有关,调整绳索的内张力可以改变系统刚度,实现对机器人系统的柔顺性控制.