最優(yōu)化方法在交通工程中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文闡述了最優(yōu)化方法在交通工程領(lǐng)域的幾個(gè)最新應(yīng)用成果。 首先，研究貨運(yùn)需求和預(yù)測(cè)，即貨運(yùn)服務(wù)的使用和運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)輸服務(wù)的產(chǎn)生。這些預(yù)測(cè)有多種用途，用來(lái)分析政府政策和私人企業(yè)的決策。這樣的理想模型應(yīng)該包括所有系統(tǒng)中復(fù)雜的相互作用。但這是不可能的事情，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，理論上才能稍稍成形。于是，本文的目的就是在為建立一致的一般意義的產(chǎn)生、分布、分配和模式劃分均衡模型框架邁出成功的一步。模型同時(shí)考慮了運(yùn)輸活動(dòng)相關(guān)的所有代理人行為，包

2、括運(yùn)輸商和貨運(yùn)代理。模型將同時(shí)考慮了物品生產(chǎn)者、物品消費(fèi)者、運(yùn)輸服務(wù)提供商和消費(fèi)者。模型的基本出發(fā)點(diǎn)是要擴(kuò)展我們對(duì)貨運(yùn)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。應(yīng)用這些概念提出貨運(yùn)系統(tǒng)一般空間價(jià)格均衡模型。 第二，本文研究在現(xiàn)代企業(yè)物流已廣泛采用即時(shí)制運(yùn)輸模式條件下，鐵路貨運(yùn)面對(duì)多批次輕量化運(yùn)輸服務(wù)需求，一貫追求重載的戰(zhàn)略遇到的困難，需要在輸送量、牽引質(zhì)量、旅行速度、行車密度之間進(jìn)行權(quán)衡。鐵路列車交通流特性是尋求最佳配置上述技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)。給定試驗(yàn)的機(jī)車牽引

3、性能曲線，應(yīng)用模擬模型計(jì)算線路上列車運(yùn)行的空間平均速度，對(duì)鐵路列車運(yùn)行的交通流特性進(jìn)行數(shù)值分析。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果得出列車流量一密度和速度一密度關(guān)系曲線。分析結(jié)果顯示在一定條件下提速不會(huì)降低輸送量，存在一個(gè)最優(yōu)組合。 第三，本文整合了1維和2維元胞自動(dòng)機(jī)模型，通過(guò)對(duì)城市街區(qū)卡車交通流格點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析建立交叉口車輛遷移演變的2維元胞機(jī)模型狀態(tài)方程式，建立一種網(wǎng)絡(luò)機(jī)制構(gòu)造城市交通流元胞自動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型。通過(guò)該模型計(jì)算得出分析網(wǎng)絡(luò)交通流相變的

4、基本圖。盡管模型的結(jié)構(gòu)是決定論的，但是模擬的結(jié)果卻顯示出復(fù)雜的交通特性。 第四，本文研究了快速區(qū)域物流通道的功能和作用，以及物流通道布局和改善區(qū)域物流時(shí)效的關(guān)系，以提高區(qū)域的物流時(shí)效性為目標(biāo)建立了物流通道布局優(yōu)化的方法和模型，其中考慮了無(wú)通行能力約束，和有通行能力約束兩種情形，并在此基礎(chǔ)上探討了模型的求解算法。 最后，本文研究鐵路車站咽喉平面設(shè)計(jì)的專業(yè)的設(shè)計(jì)平臺(tái)。通用型計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件中不包括這種工具，因此研

5、究具有實(shí)用的價(jià)值。本文認(rèn)為解決該問(wèn)題的途徑是，首先基于人機(jī)交互的圖型環(huán)境，輸入并建立車站咽喉的結(jié)構(gòu)圖型，然后通過(guò)有效的計(jì)算手段識(shí)別和判定這種咽喉結(jié)構(gòu)，最后通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算實(shí)現(xiàn)車站咽喉平面設(shè)計(jì)的目標(biāo)。本文認(rèn)為模塊法比畫線法輸入咽喉結(jié)構(gòu)圖型效率更高，也便于識(shí)別。因此，將車站咽喉的基本圖形分解為5種基本圖元，并對(duì)這些圖元進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)拿枋觥?yīng)用矢量對(duì)接判定條件，識(shí)別咽喉結(jié)構(gòu)圖型中圖元的連接關(guān)系。依這種關(guān)系，應(yīng)用約束推理方法和最優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算滿