基于热力学熵理论的高速公路绿色施工评价模型研究

通过分析高速公路施工系统与热力学系统的相似性,将热力学熵理论引入高速公路施工系统,基于耗散结构理论,创造性地提出了高速公路施工系统的施工熵的概念,在PSR评价模型的基础上提出了高速公路绿色施工评价指标体系,并借鉴信息熵理论模型建立了高速公路施工系统熵理论数学模型,判断高速公路施工是否符合绿色交通的要求,为高速公路绿色施工评价的发展及熵理论的广泛应用阐明了新的理论。     

常规干线公交网络空间方向分布及结构特性分析方法

空间结构合理的常规干线公交网络可以帮助城市提升公共交通服务效率，缓解道路交通压力。为深入分析城市常规干线公交网络空间结构特性，使用公交网络GIS信息嵌入拓扑结构模型的方式开展研究。借鉴道路网空间信息测度方法，基于香农熵理论提出公交线路方向熵和公交网络方向熵分析方法。根据提取的公交网络拓扑结构中相邻站点间线路段的空间方向信息，使用方向熵测度得到公交线路及网络空间方向分布情况。在现有的规范及研究中，选取并拓展能够体现公交线网空间结构特性的指标，与方向熵组成常规干线公交线网空间结构分析指标体系，从线路和网络2个层面出发探究常规干线公交网络空间方向分布并分析其结构特性。以哈尔滨市63条常规干线公交组成的网络为例进行分析。网络空间方向分布结果表明:公交网络方向熵为2.84，大于网络内任意单条线路方向熵。验证得到公交线路方向熵的测度结果与线路的实际情况相符，方向熵可以有效量化公交线网拓扑结构的空间方向分布；在指标间的相关性方面，公交线路方向熵与公交线路长度的相关性最高，公交线路站点对重复系数与公交刷卡数的相关性次之。网络结构特性分析结果表明:哈尔滨市63条常规公交干线组成网络的平均集聚系数为0.467，网络中节点度分布的数据拟合度为0.978，表明该网络是1种具有择优发展倾向的网络，网络结构较稳定。基于香农熵的分析方法，为描述公交网络空间方向分布情况提供了新的思路；对网络结构特性的分析，为常规干线公交线网规划提供理论参考。      

公路网最佳经济规模模型研究

从经济角度出发,建立了公路建设的最佳经济规模模型,在公路建设总体规模一定的约束条件下,确定不同公路等级结构,即效益成本比最大的等级结构。在此基础上对陕西省公路合理等级结构进行了测算,并提出今后陕西省公路建设发展的方向。说明该模型在预测公路网规模时具有实用性和可操作性。该模型丰富了公路网规模的预测内容,对中国干线公路网以及区域公路网规划也具有重要的指导意义。     

基于熵权物元模型的城市道路交通安全评价研究

科学评价城市道路交通系统的安全性,对提高行车安全、减少事故具有重要意义。文中选取驾驶员、车辆、道路和环境四方面因素构建评价指标体系,并引入熵权物元,建立了城市道路交通安全评价模型;以重庆主城区为例进行评价分析,结果表明基于熵权物元模型的城市道路交通安全评价体系能较科学全面地评价城市道路交通系统的安全性。     

基于负熵理论的公路绿色施工评价指标与模型研究

公路工程绿色施工能够有效减少资源消耗和环境污染,越来越受到重视和发展,对公路绿色施工系统进行科学客观评价是公路施工系统研究的重要一环。根据公路施工系统与热力学系统特征的相似性,分析了公路施工系统的耗散特征,并定义了施工熵、施工负熵和施工总熵概念;根据公路绿色施工系统的影响因素,建立了绿色施工评价熵指标体系;根据信息熵模型建立了基于负熵理论的公路绿色施工评价模型,并将熵指标体系和模型进行了案例应用。应用结果表明:基于负熵理论的公路绿色施工评价方法能够评价不同施工技术的绿色程度;同时,可以将施工系统中拥有不同量纲的各种影响因素统一计算成施工熵,便于分析评价。     

可拓学理论在区域物流发展评价中的应用

基于可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了区域物流发展综合评判的物元模型,提出了采用综合赋值法计算物元模型中各评价指标权重的方法。首先建立区域物流发展水平的评价指标体系,接着利用层次分析法和熵权法求出了各评价指标的权重,再利用可拓方法对区域物流发展水平进行了综合评估,最后应用实际案例验证了该方法。研究表明:层次分析法和熵权法相结合的综合赋值法确定区域物流发展评价指标的权重是可行的,并且可拓学方法能较好反映区域物流发展现状,其结果将有助于决策者制定各地区物流发展战略。     

基于耗散结构理论的公路快速货运系统演化机理

针对公路快速货运系统复杂的人因社会经济系统特性,利用耗散结构理论探讨了公路快速货运系统的开放性、非平衡性、涨落和非线性特征;分析了在公路快速货运系统这样一个非平衡的开放系统中,系统组成要素在非线性作用下产生的“巨涨落”是产生稳定、有序结构的内在机制。应用非线性方程,依据系统耗散机理,以公路快运货物量为系统支配变量,外部经济条件为系统控制参数,基础设施条件为系统影响参数,建立单区域和整个区域条件下的公路快速货运系统演化模型,并分析其演化机理与演化条件,揭示了单区域和整个区域公路快速货运系统的演化特点,为按照客观规律制定保障系统快速发展的相应政策或措施提供参考。     

综合移动源排放模型——MOVES

美国环保局发布了新一代移动源排放测算模型MOVES2010,该模型代表着排放模型开发的最新技术和研究方向。文中分析了MOVES的开发背景和系统组成,阐述了模型的基本计算原理和主体框架,从模型结构、输入输出、计算原理和结果等角度对MOVES和目前广泛使用的排放模型MOBILE6进行了对比。     

考虑粘滞与压缩特性的改进宏观交通流模型研究

通过详细分析交通流的压缩特性及粘滞特性,建立了一个新的考虑粘滞与压缩特性的改进宏观交通流模型,并利用迎风格式对改进的宏观交通流模型进行了求解。通过C++语言建立交通系统多分辨率仿真平台并实现了该模型。最后,通过仿真案例对实际检测数据与模型的物理特性进行了对比分析,仿真结果表明:该改进宏观模型的结果符合经典的流量、密度与速度曲线规律与实际场景应用情况,具有很高的理论及应用价值。     

汽车驾驶员模型的研究现状及发展趋势

汽车驾驶员模型是汽车交通安全、智能交通系统、汽车自动驾驶和车辆巡航等技术的基础研究内容和关键环节之一。按照汽车驾驶员模型的研究方向及应用,将驾驶员模型分为基于人—车—环境闭环系统汽车操纵稳定性的驾驶员模型、基于智能交通系统的驾驶员行为模型和基于交通安全的驾驶员疲劳模型等类型,综述了上述各类汽车驾驶员模型的研究现状,对各类驾驶员模型存在的不足进行了分析论述,并展望了汽车驾驶员模型的发展方向及趋势。     

基于复杂网络理论的城市供排水系统规划优化

研究一种可以用于城市供排水系统规划优化过程的复杂网络理论应用策略,并将其应用于规划个案.通过复杂网络理论对某城市供排水系统进行分析,同时通过仿真分析法得到其规划优化方案的复杂网络结构熵和特征谱结果,在差值分析、minmax重投影分析、二次熵值分析的流程下,对其结构熵和特征谱进行深度分析并使其统计学特征显著化.分析后发现单纯使用复杂网络模型对方案进行分析,其分析结果的特征并不明显,所以在此基础上进行算法扩增,引入二次熵值法使其数据特征更加显著.最终选择单独新建水源井B井的方案作为城市供排水方案的规划优化方案.     

复杂网络理论及其在公共交通韧性领域的应用综述

公共交通系统韧性是交通安全研究的核心内容之一。复杂网络理论作为分析大型复杂系统的有力工具，为研究公共交通系统韧性提供了新的角度和方向。综述了复杂网络在公共交通韧性领域的研究现状，首先结合文献计量分析法对公共交通网络韧性相关文献的发展趋势、出版刊物分布、热点关键词等特征进行分析，以系统梳理公共交通网络韧性发展历程，并归纳总结公共交通网络韧性领域的研究热点。其次，从公共交通网络韧性定义出发，对复杂网络在公共交通韧性评估、韧性优化方面的应用与研究现状进行综述，一方面对公共交通韧性评估的核心内容，包括韧性评估指标、评估方法、中断建模及中断流重分配进行了系统分析，另一方面从灾前预防策略与灾后恢复策略2个方面梳理了公共交通韧性提升相关研究。最后，系统总结现有研究所面临的主要问题与挑战，并从韧性评估方法创新、中断建模改进、恢复模型探索等方面对未来公共交通韧性的发展方向与研究趋势进行分析。     

生态公路系统熵增结构分析及其对策研究

将系统熵(Entropy)增综合评价技术应用于生态公路(载体)及生态交通(主体)的控制与评价,探讨并构建了生态公路熵增的系统树图及其评价体系,提出了各类基层熵增相应的营运管理对策,以期为生态公路建设投资控制寻求可行的路径与评价决策方法。     

城市交通复合系统协调度模型研究

将土地利用与城市交通系统看作一个复合系统,运用协同学理论和复合系统原理,选用在系统发展中起主导作用的指标作为模型序参量,构造了土地利用-城市交通协同协调度模型,该模型建立在土地利用与城市交通两子系统内部协调发展的基础之上,反映了土地利用与城市交通系统协调发展的程度和趋势。     

基于Logit模型的动态道路收费最优控制模型

在Logit动态的基础上建立了收费和通行能力的联合控制模型,通过控制时变的道路收费水平和通行能力,优化交通流的演化轨迹,使交通系统达到最优。通过简单的算例,在Logit动态的基础上对道路中的交通流进行分析和预测,进而对车辆进行诱导,从而达到交通管理的目的。     

基于MDA的城市公交地理信息系统设计

针对传统城市公交信息系统复杂难于管理,应用MDA模型驱动方法和UML可视化建模语言设计城市公交地理信息系统,以Rational Rose 2003为主要工具设计了城市公交地理信息系统的系统模型、逻辑结构和功能结构,并成功应用于佛山公交项目的实际开发中,实现了对城市公交的管理与辅助规划。     

地下工程开挖与支护的非线性分析

运用耗散结构和熵变论分析了地下工程开挖后围岩应力变化和变形的非线性过程,并进一步用熵增加解释支护对围岩稳定的作用机理。岩体在变形的过程中出现了能量释放和熵减小,如果负熵大于围岩系统的熵,系统的熵增加为负,围岩系统从无序发展到有序,直到失稳。为了维护围岩的稳定性,在围岩系统中加入锚杆、喷浆等支护作为高熵物以提高系统的熵,能减小开挖前后应变能差异。     

大城市客运交通结构优化模型研究

城市客运交通结构是关系城市交通系统发展方向的核心问题。从城市交通可持续发展角度出发建立了大城市客运交通结构优化的线性规划模型,其中决策变量为城市客运交通系统中各种交通方式的周转量。该模型的目标为最大化城市客运交通效率,该交通效率不是简单的各种交通方式客运周转量的函数,而是由各种交通方式的客运周转量和各种交通方式对城市客运交通效率贡献率共同决定。同时考虑客运交通结构优化过程中应满足的出行需求总量约束、可达性约束、占地约束、能耗约束、环境容量约束和各种交通方式发展规模约束等。该模型在实际应用中取得了良好的效果。