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市场渗透率约束下的拼车奖励方案优化模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 12-23页

作者：孙剑吴纪䶮李政田野同济大学交通运输工程学院上海201804

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易... 详细信息

目前,我国拼车出行交通模式的市场份额相对较低,在缓解交通拥堵、节能减排方面仍有巨大潜力未被充分挖掘。基于奖励的交通需求管理策略可以提高民众拼车出行意愿,但奖励方案的设置与拼车出行的市场渗透率高度相关,不合理的奖励方案容易导致成本增加,甚至项目破产。为进一步激发拼车需求,合理利用交通资源,文中提出一种基于路段的拼车奖励方案优化模型,以拼车为支点,以奖励为杠杆,实现社会出行总成本的降低。其中,上层模型旨在寻找最优拼车奖励方案以最小化社会出行总成本,下层模型为相应奖励方案下的拼车出行车辆和单人驾驶车辆用户均衡流量分配模型。采用嵌套Frank-Wolfe算法的遗传算法求解该模型,并以Sioux Falls路网和Nguyen Dupuis路网为算例对模型的可行性及有效性进行了验证。结果表明:不符合市场渗透率的预算投入会导致社会总成本大幅上涨;在最优拼车奖励方案下,社会出行总成本降低约24.53%,50%的拥堵路段的拥堵得到缓解,出行公平性问题得到缓和。文中提出的模型可为道路管理者设置科学、合理的拼车奖励方案提供理论基础。

关键词：拼车交通需求管理奖励方案市场渗透率预算网络建模

一维管网与二维地表双向耦合的城市暴雨内涝模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 223-231页

作者：郑茂辉姚帅周念清刘俊兵同济大学上海防灾救灾研究所上海200092 同济大学城市安全风险监测预警应急管理部重点实验室上海200092 同济大学水利工程系上海200092

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为... 详细信息

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为例,采用两次短历时降雨过程对耦合模型进行校准和验证,比较分析了单向、双向耦合的淹没范围与水深变化。结果表明:双向耦合模拟精度较高,在研究区具有良好的适用性;对于占比80%以上的轻度(0.3 m)积水区,单向耦合模拟结果趋于严重,该比值分别增至1.88和2.1。所构建的双向耦合模型能够揭示城区内涝积水、扩散及消退的全过程,可用于城市暴雨内涝推演,为内涝治理和灾害防御提供科学依据。

关键词：城市暴雨内涝排水管网双向耦合流量交互时间同步

基于切口梁弯曲响应的UHPC受拉性能反演分析

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工程力学 2024年第4期41卷 151-160页

作者：郭义庆王俊颜同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 同济大学建筑工程系上海200092

为了更加快速、准确地获取超高性能混凝土(UHPC)材料的拉伸性能,该文基于切口梁四点弯曲试验获得的荷载-切口张开位移(CMOD)响应,提出了一种UHPC拉伸性能简化反演分析方法。该方法采用了考虑裂纹局部化的非线性铰模型和可描述拉伸应变... 详细信息

为了更加快速、准确地获取超高性能混凝土(UHPC)材料的拉伸性能,该文基于切口梁四点弯曲试验获得的荷载-切口张开位移(CMOD)响应,提出了一种UHPC拉伸性能简化反演分析方法。该方法采用了考虑裂纹局部化的非线性铰模型和可描述拉伸应变硬化或应变软化特征的多折线UHPC受拉应力-应变关系。通过5种钢纤维掺量的UHPC切口梁弯曲试验和轴拉试验的验证以及模型参数分析表明:在切口梁弯曲响应的离散性较低时,提出的计算模型能够准确地预测应变硬化和应变软化UHPC的受拉初裂强度和极限强度;随弯曲响应的离散性增大,轴拉应力的预测值与实测值的偏差越大;特征长度及特征点数量对应变软化UHPC受拉应力-缝宽曲线预测结果的影响较小,但对于应变硬化UHPC,特征长度的增大和特征点的减少都会导致其极限强度预测值偏高。通过应用表明:采用基于荷载-CMOD响应的非线性铰模型预测UHPC的受拉性能具有较好的可行性。

关键词：超高性能混凝土拉伸性能切口梁四点弯非线性铰模型反演分析

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基于网联车辆数据融合的路面平整度评估方法

中国公路学报 2024年第6期37卷 302-316页

作者：杜昭张文榕朱兴一同济大学交通运输工程学院上海201802

智能网联汽车的快速发展为道路基础设施服役性能的监测提供了更加便捷、高效的全新解决方案。为发挥智能网联车辆优势,提高车载响应类路面平整度检测的便捷性和准确性,首先提出了一种基于车辆振动响应信号的路面纵断面高程反演及平整度... 详细信息

智能网联汽车的快速发展为道路基础设施服役性能的监测提供了更加便捷、高效的全新解决方案。为发挥智能网联车辆优势,提高车载响应类路面平整度检测的便捷性和准确性,首先提出了一种基于车辆振动响应信号的路面纵断面高程反演及平整度估计方法,该方法通过对车辆垂向动力学的合理建模及模型参数辨识,以车身振动响应信号作为测量值,借助增广卡尔曼滤波算法,对路面断面高程进行反演估计,进而求解国际平整度指数。随后,采用高斯过程模型对多车估计结果进行拟合以实现多车结果的融合解析。考虑到智能网联汽车可实现车车互联通信的优势,进一步将前车融合结果纳入当前车辆估计算法,并将其作为伪测量量,实现多车协同估计以提高当前车辆估计结果的准确性。借助数值仿真及实测数据对前述方法进行验证,实测结果表明:所提出的单车估计方法所得国际平整度指数的估计值与实测值相关性可达87%,均方根误差约为0.26 m·km-1;多部车辆的重复性测试验证了该方法的准确性和可重复性;多车结果融合及协同估计策略不仅可降低单车估计结果的误差,且可在一定程度上提高单车估计算法的稳定性。在算法验证基础上,设计了一套可实现路面平整度在线评估的原型系统,并提出了智能网联环境下路面平整度评估框架,进而对该系统及框架进行了离线验证。基于该框架,不仅可实现路面平整度的单车在线估计,还可对多车感知结果进行融合,并将平台端融合结果用于终端计算中,实现云-端协同估计,从而提高终端反演的准确性和鲁棒性。

关键词：路面工程平整度评估方法反演分析卡尔曼滤波高斯过程路面断面高程数据融合

基于深度强化学习的网联混合动力汽车队列控制

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机械工程学报 2024年第2期60卷 262-271页

作者：郭景华李文昌王班王靖瑶厦门大学机电工程系厦门361102 同济大学汽车学院上海201804 厦门大学自动化系厦门361102

针对网联混合动力汽车队列具有混杂非线性、多动力源混合驱动等特点,提出基于深度强化学习的队列分层控制策略。首先,设计了队列模型预测控制器,基于车车通信获取的车辆状态求解约束条件下满足多性能目标的队列车辆最优期望加速度。其次... 详细信息

针对网联混合动力汽车队列具有混杂非线性、多动力源混合驱动等特点,提出基于深度强化学习的队列分层控制策略。首先,设计了队列模型预测控制器,基于车车通信获取的车辆状态求解约束条件下满足多性能目标的队列车辆最优期望加速度。其次,为提高车辆的燃油经济性,将发动机最优工作曲线和电池特性曲线作为专家知识嵌入深度强化学习算法中。然后,通过分析电池荷电状态、车辆车速以及车辆加速度对智能体动作值的影响来阐明基于深度强化学习(Deep Q network,DQN)的队列能量管理策略是如何根据动作值实现对队列中车辆多系统动力输出之间的协调控制。最后,设计了以电池荷电状态、瞬时燃油消耗率为自变量的奖励值函数,利用最小化损失函数,采用梯度下降法对DQN网络参数进行更新,通过深度强化学习算法实现网联混合动力汽车队列的能量管理控制。试验结果表明,所提出的队列控制策略可以动态规划出队列中车辆期望加速度,实时合理的分配发动机功率与电机功率,最终实现队列中车辆的节能行驶。

关键词：网联混合动力汽车队列深度强化学习模型预测控制节能行驶

同方期刊数据库

基于离散单元法的渗流侵蚀作用下桩基位移与承载特性研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1181-1189,1200页

作者：张冬梅张学亮杜伟伟同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 常州市城乡建设工程管理中心江苏常州213000

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验... 详细信息

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验揭示渗流侵蚀机制的基础上,通过建立土体临界细粒含量表达式,量化表征了地层侵蚀形态;随后,采用随机定量删除细颗粒的方法,基于离散单元法DEM建立了多区域侵蚀地层模型,进而分析了不同桩基位置、沉桩方式、桩基荷载和基础类型条件下桩基结构的侵蚀响应特征。结果表明,桩基受侵蚀后均产生不同程度的下沉位移,并在不平衡力的驱动下向侵蚀区倾斜;桩端阻力受损后随桩体下沉逐渐上升,侧摩阻力损失则基本无法恢复。此外,不同沉桩方式与桩基荷载下,桩体的位移与阻力变化模式基本一致,主要是变化量的不同;相比单桩,群桩具有更好的抗侵蚀能力。

关键词：模型试验离散单元法侵蚀地层模型影响因素桩基响应

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基于塑性活化能的沥青混合料抗车辙性能优化

北京工业大学学报 2024年第4期50卷 486-497页

作者：江训利何必想刘港归陈琪王朝晖黄志义浙江大学建筑工程学院杭州310058 温州市公路与运输管理中心浙江温州325000

为了解决目前沥青混合料抗车辙性能评价指标的不足,实现沥青混合料抗车辙性能的优化,依托城市道路大中修项目,采用离散元模拟和塑性活化能(E a)评价相结合的方法从级配设计角度对试验路段进行抗车辙优化,其中,重点介绍了塑性活化能相关... 详细信息

为了解决目前沥青混合料抗车辙性能评价指标的不足,实现沥青混合料抗车辙性能的优化,依托城市道路大中修项目,采用离散元模拟和塑性活化能(E a)评价相结合的方法从级配设计角度对试验路段进行抗车辙优化,其中,重点介绍了塑性活化能相关的理论,并给出E a指标的试验确定和计算方法。研究过程中,首先通过虚拟蠕变试验确定优化级配,然后对优化级配和原设计级配的沥青混合料进行室内蠕变试验,包括浸水和不浸水,20℃和40℃,有损(300 kPa)和无损(25 kPa)条件下分别进行试验。同时基于理论计算各自E a大小,分析结果表明优化级配有着较高的E a。最后为了进一步验证该方法的有效性,采用原设计级配和优化级配的沥青混合料分别进行试验路铺筑,并观测车辙变形情况,对比结果表明优化级配路段抗车辙性能更好,与E a指标评价结果一致。

关键词：道路工程沥青混合料抗车辙塑性活化能级配试验路

面向城轨云平台边界安全防护的动态信任管理方法

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 157-165,F0002页

作者：张雷徐倩何积丰曾小清宁正同济大学交通运输工程学院上海201804 同济大学上海自主智能无人系统科学中心上海201810

针对城轨云平台边界数量多、边界安全防护薄弱的问题,分析了城轨云与工业控制网络协同交互过程,提出了一种面向城轨云平台边界安全防护的动态信任管理方法,包括异常行为识别、信任评估、信任更新、基于信任值的动态访问控制。根据城轨... 详细信息

针对城轨云平台边界数量多、边界安全防护薄弱的问题,分析了城轨云与工业控制网络协同交互过程,提出了一种面向城轨云平台边界安全防护的动态信任管理方法,包括异常行为识别、信任评估、信任更新、基于信任值的动态访问控制。根据城轨云的综合监控系统网络拓扑,分析了未经授权控制指令、违规控制指令、干扰正常控制指令三类异常行为。结果表明,所提出的动态信任管理方法能够有效抵御恶意节点发起的异常行为;对于不同节点、不同异常行为的信任值变化不同;符合“缓升快降”的规则,能够保障城轨云平台细粒度的边界安全防护。

关键词：信任管理城轨云边界安全防护异常控制指令

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基于频繁序列挖掘的出租车轨迹特性分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 24-33页

作者：龙雪琴王晗王瑞璇长安大学运输工程学院陕西西安710064

为进一步厘清不同出租车路径选择行为的差异性,采用频繁序列挖掘方法提取了同一个OD对间的频繁路径,构建路径选择集,分别从静态和动态两个角度分析路径集的相似特性。以西安市出租车的轨迹数据为研究对象,通过栅格划分与路网匹配,获得... 详细信息

为进一步厘清不同出租车路径选择行为的差异性,采用频繁序列挖掘方法提取了同一个OD对间的频繁路径,构建路径选择集,分别从静态和动态两个角度分析路径集的相似特性。以西安市出租车的轨迹数据为研究对象,通过栅格划分与路网匹配,获得了不同OD对之间的路径集合。重新定义了频繁路径,采用PrefixSpan演变算法,在得到频繁子序列的基础上引入动态阈值和频繁度指标挖掘频繁路径,提取了最短路径和其他路径,完成了3类有效路径集的构建,并分析了路径集的一般属性。其后,将路径上二维时间序列(轨迹)间的相似度表示为动态相似度,将一维有向序列(路段)间的相似度表示为静态相似度,基于改进的最长公共子序列和动态时间规整算法对3类路径进行了相似性分析。结果表明:频繁路径与最短路径的相似度较高,意味着大多数出租车仍然选择具有最低出行时间的路段,但不一定会选择最短路径;时间和距离仍是出行者选择路径时主要考虑的因素,但出行者并不完全追求时间最短或距离最短;试验得到的动态相似度计算结果显著高于静态相似度计算结果,说明路径上的二维时序相似度高于一维形状相似度;两种方法下频繁路径和最短路径的相似度均最高,最短路径和其他路径的相似度均最低,比较结果的一致性说明可以用动态轨迹的相似度来大致度量静态路径的相似度。文中的频繁路径挖掘算法具有一定的可靠性,可为城市交通管理者进行路径推荐、道路规划等提供支持。

关键词：交通运输工程轨迹数据频繁序列挖掘路径选择集相似特性分析