【目标】为有效平衡高速公路与并行国省干道的交通量, 针对货车驾驶人出行路径意向选择与实际选择行为之间的影响致因差异开展深入研究。【方法】采用问卷调查法获取货车驾驶人的个人属性、出行特征、出行经历和外源致因(即驾驶人希望所选择的路径具有的特点)等关键维度。考虑到心理潜变量对驾驶人决策的隐性作用, 首先构建了结构方程模型以解析路径意向选择的心理认知机制; 随后, 将结构方程模型提取的潜变量纳入离散选择框架, 构建包含潜变量的结构方程-二元逻辑回归混合选择模型以此量化分析各要素对实际路径选择行为的影响。【结果】模型结果揭示了意向与行为驱动因素的显著异质性。在路径意向选择时, 货车驾驶人收入能力显著正向影响其对所选路径特点的偏好; 驾驶经验对出行特征和出行经历分别有显著的正向和负向直接影响。在实际选择路径时, 货物类型、车辆类型、平均出行距离、平均出行时间、平均通行费用、外源致因和出行经历均显著影响出行路径选择行为, 而收入对出行路径选择无显著影响。【结论】货车驾驶人的路径选择存在明显的意向-行为差异, 实际行为更多受运输任务属性和过往经验的刚性约束, 而非单纯的收入水平驱动。研究据此提出差异化收费、分类引导等针对性措施, 为平衡高速公路与并行国省干道交通量、提升路网整体通行效率提供理论支持与实践参考。
【目标】为突破传统交叉口优化研究的瓶颈, 提升T形交叉口的通行效率并缓解交通拥堵, 提出了一种新型的位移型两相位的交叉口优化设计方法。【方法】首先, 系统性地提出了位移型两相位交叉口的概念, 并将其物理结构归纳为单点位移、两点位移和三点位移3大类共7种基本形式; 其次, 在信号配时方面, 设计了直行同步与直行异步2种方法, 并详细分析了快慢交通对应的组织策略; 最后, 为验证方案的有效性, 选取了武汉市某T形交叉口作为实际案例, 通过实地交通调查获取数据, 并利用VISSIM仿真软件分别构建了现状模型与位移两相位优化方案模型。通过对比仿真结果, 提取了交叉口整体服务水平、车辆平均延误及最大排队长度等关键评价指标。【结果】仿真结果显示, 优化方案效果显著: 交叉口的整体服务水平大幅提升; 车辆平均延误时间由83.61 s降至22.23 s; 最大排队长度也从510 m缩短至100 m。这些量化数据充分证明了位移型设计在提升通行效率方面的巨大潜力。【结论】位移型两相位交叉口能够针对性地缓解传统控制模式下的拥堵问题, 有效改善交叉口运行状况。该研究成果为城市交通拥堵治理提供了一种创新且可行的设计方法, 具有实际应用和推广的价值。
【目标】为指导车载与路侧设备升级, 确立量化评价依据, 研究车路协同系统信息交互的实施效果评估方法。【方法】构建了涵盖可靠性、实时性、稳定性与经济性的车路协同信息交互评价指标体系, 明确各指标定义与计算方法。采用层次分析法确定各指标权重, 结合专家调查车路协同系统应满足的要求, 确立各评价指标的隶属度, 构建梯形隶属度函数, 建立多级模糊综合评价模型。在封闭道路搭建由网联汽车、车载终端、路侧终端及无线通信模块组成的车路协同信息交互测试系统, 实时采集信息交互的各评价指标数据, 计算车路协同信息交互评价指标, 通过多级综合平均模型计算得到综合评价值, 判断车路协同系统信息交互的实施效果。【结果】测试表明车路协同信息的识别率、识别距离是影响系统信息交互效果的关键指标, 可作为设备比选与性能优化的重要依据; 车速及其与路侧设备间的距离对信息交互效果具有显著影响。【结论】所提出的评价方法能够有效实现车路协同信息交互的动态性能评估, 为系统优化与设备选型提供支持。同时, 提升识别率与识别距离是未来技术发展的重点。
【目标】针对传统数据驱动模型存在物理一致性不足的缺陷, 难以适配复杂交通场景, 提出基于物理信息神经网络的动态限速控制方法, 实现数据拟合与物理规律的协同优化, 为智能交通管控提供可靠支撑。【方法】通过将Lighthill-Whitham-Richards宏观交通流方程作为物理约束嵌入神经网络损失函数, 构建数据与物理规律耦合的建模框架。通过敏感性参数优化平衡数据拟合与物理约束权重, 结合自动微分机制动态计算导数, 提升模型泛化能力与交通流演化刻画精度。【结果】基于大广高速实测数据与UC-win/Road仿真验证表明: 相较固定限速策略, 拥堵时间减少38.73%, 通行量提升21.43%, 速度方差降低55.44%;优于主流数据驱动模型, 较LSTM-MPC模型拥堵时间减少26.27%, 通行量增加10.12%, 速度方差下降33.85%;较深度强化学习模型拥堵时间减少13.86%, 通行量增加5.06%, 速度方差降低28.65%。【结论】所提方法有效融合数据特征与交通流物理规律, 具备良好的物理可解释性与调控有效性, 为智能交通动态控制提供了数据与模型协同驱动的新途径, 对提升高速公路智能化管控水平具有重要意义。
【目标】为提升低液限粉土的路用性能, 将碱渣作为碱性激发材料与粉煤灰、全固废固化剂结合, 用于对粉土进行改良。【方法】开展无侧限抗压测试、吸水膨胀率试验和水稳定性试验, 并结合Zeta电位、X射线衍射、扫描电子显微镜和能量分散谱仪进行固化作用机理微观分析。【结果】掺入碱渣可提高粉土强度, 其最优掺量为45%;在碱性激发作用下掺入粉煤灰和全固废固化剂可有效提高改良粉土的抗压性能和水稳定性, 能够满足极重、特重交通高速公路路基或底基层所需承载能力; 掺入碱渣的粉土遇水膨胀率变大, 粉煤灰可有效降低碱渣改良粉土膨胀率, 在添加粉煤灰的基础上加入全固废固化剂可使膨胀率增大; 掺入大量碱渣的粉土孔隙较多, 粉煤灰和全固废固化剂在碱性环境下反应生成的大量水化胶凝物质(水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石)填充了孔隙, 显著提升了碱渣改良粉土的路用性能。【结论】掺入粉煤灰对碱渣改良粉土的早期强度提升效果不显著; 采用粉煤灰协同全固废固化剂对碱渣改良粉土进行改良, 可提高碱渣利用率, 降低粉煤灰用量, 且综合性能更优。
【目标】为探讨微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术稳定级配碎石基层的效果, 采用表面渗透的方式将MICP技术应用于级配碎石基层。【方法】通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验、冻融循环试验, 研究了MICP技术对级配碎石基层路用性能的影响。通过酸洗试验及微观试验, 分析了级配碎石试件内部的碳酸钙含量分布及MICP技术对级配碎石的固结机理。【结果】MICP技术能够提高级配碎石的抗压强度, 其改善效果受渗透溶液量及渗透次数的影响显著。在最优渗透溶液量及最佳渗透次数下, 经MICP技术处理后的级配碎石试件7 d间接抗拉强度和抗弯拉强度分别提高了93.2%和75.4%。试件内部的碳酸钙含量随渗透深度的增加先减小后增大。【结论】基于表面渗透处理方式的MICP技术能显著提升级配碎石的无侧限抗压强度、抗弯拉强度、抗冻融性能等, 使其表现出更优的力学性能与耐久性。MICP技术对级配碎石的稳定作用主要依赖于矿化反应生成的碳酸钙方解石晶体对骨料的黏结作用。
【目标】针对高边坡稳定性评估的复杂难题, 提出一种融合量子启发式优化(QHO)算法与迁移学习(TL)的QHO-TL预测模型。【方法】首先, 通过建立精细化三维数值仿真模型, 系统研究了天然状态、暴雨、地震、人工开挖等多种条件下高边坡的稳定性演化规律。然后, 对比了传统机器学习方法及多种现有模型在不同地质强度指标、降雨强度及噪声水平下的性能表现, 验证了所提模型在复杂环境中的适应性。最后, 进一步通过全局敏感性分析, 识别了影响边坡稳定性的关键特征参数及其贡献度, 为边坡工程的可靠性设计与风险控制提供理论依据。【结果】QHO-TL模型在暴雨工况下误差率仅为1.6%, 较随机森林模型降低48.4%, 并能有效融合降雨时序特征, 智能筛选关键因子, 提前预测渗流场动态变化, 显著提升灾害预警能力。【结论】该模型对低频高危害事件表现出较强泛化能力, 可准确识别蠕变-加速阶段的临界状态, 为边坡失稳前的干预决策提供科学支持, 对复杂地质条件下的边坡安全防控具有重要实践价值。
【目标】为了解决现有路面三维重建方法存在的精度低、细节层次不丰富、适应性差及无法满足道路管理养护需求等问题, 提出了一种融合道路线形的路面自动化三维建模算法。【方法】首先, 从道路车载激光点云的数据特点入手, 结合路面线形结构, 引入道路中线约束, 并采用Alpha Shapes算法进行数据预处理, 提取道路边界点和路面特征点。然后, 针对预处理后的点云数据特征, 基于逐点插入的Delaunay三角网构网方法, 设计了一种有序点云道路边界约束算法。这种算法能够识别与删除路面域外的三角形, 适应各种线形的路面结构, 提高重建的准确性。最后, 对生成的路面三维模型进行构网效果、质量和精度的评定, 验证该方法的可行性和准确性。【结果】在提取路面特征点时, 融入道路线形约束可以得到简化路面点云, 该点云能够代表路面的关键特征, 从而降低数据的复杂性和处理时间。同时, 在构建路面三角网模型的过程中, 采用设计的有序点云道路边界约束算法, 能够有效剔除域外的三角形, 确保模型与实际道路轮廓吻合, 从而满足各种道路线形的路面三维重建需求。【结论】所提出的融合道路线形的路面自动化三维建模算法, 能够有效提升路面三维重建的精度与准确性, 增强对不同线形道路结构的适应性, 从而更好地满足道路管理养护的实际需求。
【目标】针对振动频率法测试拱桥短吊杆索力精度差的问题, 提出考虑端部效应的索力实用公式, 旨在减小测试误差, 提高短吊杆索力测试精度。【方法】首先, 总结振动频率法测试索力基本原理及公式, 使用ANSYS软件建立理想均质吊杆有限元模型, 计算不同工况下吊杆基频有限元解, 对比吊杆基频有限元解与公式解析解, 验证模型准确性。其次, 在均质模型基础上加入端部效应, 建立三段式吊杆模型, 研究不同吊杆长度下端部与中间段密度比、截面直径比及端部长度对吊杆基频影响。然后, 建立不同边界条件下基频增量百分数与吊杆长度的统计关系, 基于基频增量百分数计算端部修正系数对实测基频进行修正, 将修正后的吊杆基频代入梁理论索力公式, 得到考虑端部效应的索力表达式。最后, 以某在建两跨连续无推力空间变箱型钢拱桥为工程案例, 通过锚索计实测数据对修正公式进行验证。【结果】所提修正公式具有良好的精度和适用性, 特别是对于10 m以下短吊杆, 索力测试误差可从25.90%减小到4.01%。【结论】该方法可以有效减少短吊杆索力测试误差, 提高测试精度, 对于中、下承式拱桥吊杆安全状况评估具有指导意义。
【目标】机器视觉是正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测的有效手段, 其中需要进行大量的裂纹图像拼接。针对传统尺度不变特征变换算法的图像拼接技术存在特征点配对不稳定、图像变形严重、拼接痕迹明显、拼接时间长等局限性, 开发了一种基于加速稳健特征算法的钢桥面板疲劳裂纹图像高效拼接方法。【方法】该方法改进了匹配算法提高特征点配对的准确率, 优化了随机采样一致算法提升变换矩阵的计算效率, 引入了形状修正函数有效控制图像变换后的变形程度, 使用了图像融合算法和自动截取算法增强图像拼接的效果。同时, 开展钢桥面板疲劳裂纹图像检测试验验证该方法的有效性, 计算均方根误差、空间频率、信息熵、拼接用时等指标对拼接图像进行定量评估。【结果】该方法能有效剔除特征点的错误匹配, 形成分布均匀、互相平行的稳定匹配特征点对, 图像变换后的变形程度显著减小, 融合后的图像无明显拼接痕迹。最终, 实现了钢桥面板疲劳裂纹图像的高精度拼接和全景图生成, 解决了传统算法拼接效果不佳, 甚至拼接失败的问题。【结论】该方法与传统拼接方法相比的拼接精度更高, 拼接效果更佳, 且拼接用时平均缩短19%, 具有明显优势, 可在实际工程中推广应用。
【目标】为研究钢桥面板-纵肋焊根处疲劳裂纹特性及破坏机理, 针对现有研究未充分考虑焊根内侧疲劳裂纹的问题, 开展焊根内侧开裂疲劳裂纹扩展行为分析。【方法】基于线弹性断裂力学并结合扩展有限元方法, 建立钢桥面板-纵肋焊根内侧裂纹有限元模型, 在不同荷载工况下提取两个裂纹尖端的应力强度因子并绘制影响线, 分析裂纹在不同起裂位置与几何特征下的疲劳扩展行为。【结果】焊根内侧初始裂纹对焊根应力曲线变化率的影响大于焊趾, 且焊趾应力逐渐小于焊根应力。焊根内侧裂纹两个尖端均为Ⅰ, Ⅱ型复合扩展, 裂纹发展导致刚度衰减和弯矩增大, 使扩展路径偏转并引起Ⅰ型裂纹强度因子和Ⅱ型裂纹强度因子突变, 上端裂纹扩展呈现3个阶段且稳定阶段约占55.3%;不同初始深度显著影响上端扩展速率及下端向焊缝扩展路径, 焊根处不同初始位置裂纹对应力疲劳特性影响差别不大, 相比内侧裂纹, 外侧裂纹除削弱节点疲劳性能外还使承载力减小5.8%。【结论】焊根内侧初始裂纹及几何特征显著影响焊根应力演化、裂纹扩展模式与路径以及焊接节点疲劳性能和承载能力, 裂纹初始深度和内外侧位置差异会导致刚度退化、弯矩增大与承载力降低, 表明需对焊根内侧疲劳破损细节进行及时修复。
【目标】检修道板作为钢箱梁常用的附属措施, 对断面的涡激振动存在明显的影响。本文旨在研究不同解检修道板形式对钢箱梁断面风振性能的影响, 从而为工程设计中检修道板的合理选用和结构抗风性能优化提供参考。【方法】以某悬索桥为背景, 采用风洞试验与数值模拟进行断面的抗风性能研究。试验研究比对了水平式检修道板及倒L形检修道板在最不利攻角下对桥梁断面颤振的影响, 采用无量纲根方差与无量纲幅值评价不同检修道板形式对桥梁断面在风攻角0°, ±3°, ±5°时的风振性能, 并采用计算流体力学研究了不同措施在5°攻角下的振动性能。【结果】研究发现: 对于桥梁的颤振性能而言, 倒L形检修道板对颤振性能的影响比水平式检修道板稍优, 竖直板的尺寸也存在一定的影响。对于竖向及扭转振动而言, 倒L形检修道板的总体制振效果也优于水平式检修道板。倒L形检修道板的漩涡分布形式较水平式检修道板的漩涡分布形式对抑制断面的扭转振动有利。【结论】倒L形检修道板能够有效地抑制扁平钢箱梁的颤振与涡振现象, 提升桥梁在复杂风环境下的风振响应稳定性。该研究成果可为同类大跨度悬索桥钢箱梁检修道板的选型设计与抗风优化提供可靠的技术参考。
【目标】为保障大跨度桥梁运梁施工安全，针对运梁施工期重载运梁车荷载下的大跨度连续梁桥可靠性开展研究。【方法】以一座主跨135 m大跨度连续梁桥的梁上运梁施工为例，首先采用Midas Civil有限元软件计算分析了运梁施工时连续梁桥各关键截面的荷载效应。其次，针对运梁施工这一短暂设计状况，探讨并确定了承载能力极限状态下的分项系数。然后，通过分析抗力与荷载效应的统计参数，基于JC法采用Matlab程序编制计算了各关键截面承载能力的可靠指标。最后，对比分析了运梁施工期间各关键截面承载能力可靠指标的差异。【结果】运梁施工工况属于短暂设计状况，承载能力极限状态下的重要性系数取1.1，恒载分项系数取1.0，活载分项系数取1.1；部分截面抗弯承载能力可靠指标较低，中跨跨中截面最小为3.06，各截面抗剪承载能力可靠指标均较大，为16.47~21.25。重要性系数对各截面可靠性指标的影响均较大，恒载分项系数与活载分项系数对于各截面可靠指标影响程度取决于各截面对应的荷载效应大小，本研究建议的各项系数取值较现行规范更加合理。【结论】超重运梁车荷载对于承重桥梁结构安全有较大影响，在运梁施工期间应重点关注关键截面抗弯承载能力。研究成果可为大跨度桥梁运梁施工安全评估提供有益参考。
【目标】本研究旨在深入揭示富水砂层地质条件下隧道围岩的失稳破坏机理，从而为相关工程的设计优化与安全施工提供理论支撑。【方法】研究依托某海滨城市典型地铁区间隧道工程，采用FLAC3D数值模拟软件建立三维计算模型。通过系统改变隔水层的厚度与土体黏聚力等关键参数，模拟分析了不同工况下隧道围岩的应力分布、塑性区发展及变形特征。基于模拟结果，进一步探讨了围岩的破坏模式，并提出了一种用于预测安全隔水层厚度的理论方法。【结果】(1) 在富水砂层影响下，隧道围岩塑性区呈现“X”形分布特征。当隔水层厚度较大或土体黏聚力较高时，塑性区与富水砂层相互隔离，未形成贯通，围岩破坏的关键部位集中于隧道顶板。(2) 安全隔水层厚度与隧道埋深呈正相关关系，而与隔水层土体的黏聚力、重度、内摩擦角及隧道初始支护力均呈负相关。【结论】本研究明确了隔水层厚度与土体强度参数对富水砂层隧道围岩稳定性的协同影响规律。所提出的安全隔水层厚度预测方法，综合考虑了地质条件与工程措施，能够为与之类似地质环境下的隧道工程，在确定合理覆土厚度、评估施工风险及制订针对性支护方案时提供理论依据与工程参考。
【目标】随着中国西部山区高速公路和铁路的快速发展，山区运营隧道在滑坡作用下的病害问题日益突出。当前的研究主要针对单洞隧道-滑坡体系，对小净距隧道-滑坡体系研究相对不足。为此, 本文以小净距隧道-滑坡正交体系为研究对象，研究小净距隧道穿越滑坡段，深埋侧为下穿滑带，浅埋侧与滑带正交工况下衬砌结构的受力特征。【方法】以某小净距高速公路隧道为原型, 通过室内物理模型试验，采用后部加载方式模拟了新建隧道施工或其他因素引起滑坡滑动速率增大的情况。【结果】受浅埋侧隧道衬砌结构影响，对滑坡前期滑动有一定抑制作用，导致变坡段坡体滑动具有滞后性。浅埋侧隧道内侧拱脚处土压力变小，衬砌结构倾向于倾覆破坏，尤其在内侧拱肩及外侧拱脚处容易发生受压破坏。隧道呈明显偏压状态，滑坡体滑动速率增大时，深埋侧隧道偏压状态更明显。随着后缘荷载增大，衬砌结构弯矩迅速增大，浅埋侧隧道主要在内侧拱底及拱脚处轴向受压，且更容易在滑带相交处发生剪切破坏，而深埋侧隧道衬砌结构内侧倾向于受拉破坏，外侧倾向于受压破坏。【结论】在小净距隧道穿越变坡滑坡地段时，滑动首先于滑带周围发生；随着滑坡推力的增大，隧道两侧衬砌结构产生相互作用，致使浅埋侧衬砌显著承受滑坡推力，深埋侧衬砌轴力发生明显变化。
【目标】针对高寒地区公路隧道水消防电伴热系统普遍存在温度控制智能化程度低、系统能耗大的问题，提出一种基于深度学习算法的隧道水消防电伴热智能降耗方法。【方法】采用本地控制和远程优化决策两级控制模型。首先，在本地控制级，根据能量守恒定律与热平衡方程获得具有大惯性特性的电伴热系统数学模型来设计模糊PID控制器，使其能够自适应地调整控制参数以此实现温度的精准调控；在远程优化决策级，基于一维卷积神经网络(1DCNN)和XGBoost模型构建了以环境温度、电伴热带功率、设定温度、电伴热系统实际温度等关键参数与加热效率之间复杂非线性的映射模型，通过遗传优化算法对温度设定值进行单目标优化，以保证系统始终在最高加热效率与最优能效状态下运行。【结果】与深度置信网络模型相比，1DCNN-XGBoost组合预测模型对加热效率预测具有更好的预测精度。基于河北省某高速隧道实测数据验证，采用本研究方法相对于传统方式平均能耗减少约40%。【结论】1DCNN-XGBoost组合预测模型与遗传优化算法的降耗方法能显著降低隧道水消防电伴热系统能耗，提升温度控制的智能化程度。本研究为高寒地区公路隧道水消防伴热系统提供了有效的节能控制方案。
【目标】考虑青藏高原地理条件复杂、生态环境脆弱，易受气候变化和人类活动影响。研究气候变化与交通建设对交通走廊区域固碳服务的影响对区域生态保护具有重要意义。【方法】本研究基于生态系统服务评估模型、偏相关分析和多元回归分析等方法，分析了2000—2020年间青藏公铁沿线区域固碳服务的时空变化，揭示了该区域固碳服务受气候变化和交通因素的影响。【结果】2000—2020年间，固碳服务随时间呈现上升趋势，增幅为1.4%，铁路沿线区域的总固碳量约为国道沿线区域的2倍。偏相关分析表明国道和铁路缓冲区内，降水和温度均与固碳服务呈正相关，且降水的正相关系数随距离的增加而降低，而温度呈现出近乎相反的距离趋势。在国道和铁路缓冲区内，固碳服务的变化主要受气候因素的影响，尤其是温度，而交通因素的影响相对较小，并主要发生在3 km以内的区域，铁路对固碳服务的影响程度小于国道。【结论】本研究深化了对青藏高原交通线性区生态系统服务变化的理解，为青藏高原未来的交通发展、生态保护及土地管理策略的制订提供重要参考。
【目标】本研究旨在探讨不同影响因素对浙江省公路运输碳减排成效的影响, 为浙江省相关部门提供参考和建议。【方法】采用浙江省实际数据作为基础数据, 研究建立了浙江省公路运输碳减排的系统动力学模型, 通过梳理模型中各变量的因果关系, 选定各类运输方式的各种燃料的车辆占比、百公里单耗、单车年均行驶里程作为影响因素, 并以2021年现状为基准情景, 分别进行情景仿真。【结果】优化车辆能源强度得到的碳减排效果最佳, 优化运输结构得到的碳减排效果最弱, 优化车辆能源结构得到的碳减排效果介于二者之间; 降低公路货运非清洁能源车辆占比是碳减排效果较好且政策推动容易的影响因素, 降低公路货运单车年均行驶里程是碳减排效果较好但政策推动不易的影响因素, 降低公路货运非清洁能源车辆百公里单耗是碳减排效果较好但政策推动困难的影响因素。【结论】根据仿真结果, 建议从加快淘汰老旧柴油货车、大力推广公路运输清洁能源车辆、发展大型化专业化公路运输装备、推动多式联运等方面提升公路运输碳减排成效。
【目标】区域物流需求的精确预测是区域物流发展战略制定的重要依据, 为提升低频高维数据环境下区域物流预测的精度, 建立混合模型对区域物流数据进行预测分析。【方法】首先构建辽宁省区域物流年度数据特征集, 使用RFECV方法对影响辽宁省区域物流的指标进行选取, 并引入小波降噪方法对选取指标进一步清洗, 构建最优特征数据集; 其次在使用RFECV方法的基础上, 基于降噪前后的数据集分别采用GM(1, N)、BP、XGBoost、LSTM、GRU进行预测, 比较不同预测模型的预测精度。并进一步引入SHAP模型对区域物流预测模型进行可视化分析, 同时采用ArcGIS对区域经济与物流联系强度进行可视化分析。【结果】数据降噪后的预测效果普遍优于降噪前, 各模型的MAPE值从6%~9%降到5%~8%, 降噪后的数据集在后续预测中可提高模型的预测精度, XGBoost模型的预测效果在降噪前后均表现出极强的稳定性与可解释性, 降噪后MAPE为5.897%。对XGBoost进行SHAP可视化分析可知地区生产总值在辽宁省区域物流预测中贡献最大。【结论】对数据特征集采用"RFECV+小波降噪"的处理方式可以提升模型预测结果的准确性。XGBoost预测模型的稳定性和可解释性为区域物流发展提供进一步的参考。
【目标】危险货物道路运输事故极易造成群死群伤事件, 为提升危险货物道路运输安全水平, 降低事故发生概率, 本研究基于历史事故教训, 识别事故关键致因因素, 构建实时风险评价机制。【方法】首先, 收集736起历史事故数据; 然后, 通过领结图与贝叶斯网络相结合的方式构建BN-Bow-Tie模型; 最后, 从驾驶员、车辆、道路、货物、环境这5个维度, 把事故类型、事故后果及伤亡情况作为事件, 分析因素间的耦合关系。【结果】通过贝叶斯网络参数学习, 发现驾驶操作不当、罐式运输、车辆设备故障、易燃液体货物、0:00至6:00时驾驶等因素为事故发生的主要因素。基于因素间的耦合关系和实时风险评价机制, 提出智能执法终端开发思路, 为管理人员提供专业化管理工具。【结论】在行业管理过程中, 应更加关注驾驶员安全驾驶意识, 通过专项治理等形式提升车辆本质安全, 并且增加对重点危险货物及重点时间段的通行管控, 从事故发生源头开展针对性解决应对措施, 降低事故发生概率, 提升危险货物道路运输安全水平。
【目标】针对智能仓储环境中同时有静态障碍物和动态障碍物的自动导引车路径规划问题, 提出一种粒子群-改进动态窗口融合算法的两阶段路径规划方法生成自动导引车的行驶路径, 保证其在智能仓储中安全高效地运行。【方法】首先, 使用粒子群优化算法以最短行驶路径和最小行驶风险为目标生成全局路径, 并结合关键节点选取策略删除冗余节点, 保留其他节点作为全局路径的关键节点。其次, 改进动态窗口法, 结合改进其评价函数的参数和改变方向角评价子函数值计算的参考位置2种方法改善其存在的生成路径冗长和目标不可达等问题。最后, 融合粒子群优化算法与改进动态窗口法, 将第一阶段中提取的关键节点作为改进动态窗口法的局部子目标点生成最终路径, 使自动导引车在智能仓储环境中不仅能够沿着距离最短的全局路径行驶, 而且遇到未知的动态障碍物时具备实时避障的能力, 并使用Matlab软件建立不同的仓储仿真环境, 对所提算法进行仿真试验。【结果】与改进前的动态窗口法相比, 改进后算法生成路径转弯角度更小, 路径平滑度更高, 生成的路径长度缩短了5.12%, 算法运行时间减少了41.33%。【结论】所提算法能够高效完成路径规划任务, 实现自动导引车对动态障碍物的有效避障, 证明了该算法的有效性和可行性。
【目标】针对线上生鲜农产品采购订单动态性强, 配送频率高的特点, 考虑即时配送、服务时间窗、产品新鲜度、交通拥堵, 建立以配送成本最小化为目标的生鲜动态配送路径优化模型。【方法】将随机算子、贪婪算子按照权重调整规则自由组合来进行插入和移除并采用局部搜索的优化方法将配送路径的动态变化问题转化为多重旅行商问题, 设计一种改进自适应大邻域搜索算法对模型求解, 并结合标准算例和实际数据进行仿真试验。【结果】(1) 改进算法在保证结果质量的前提下, 算法收敛速度有所加快, 通过分析客户分布特征和生鲜时效性, 合理规避低速行驶以实现快速配送。(2)将改进算法与经典自适应大邻域搜索算法求解结果横向对比, 发现改进算法运算时间至少降低20.8%, 优化目标值至少提高10.3%, 具有良好的收敛性和搜索能力。【结论】结合商超生鲜动态配送的实际现象, 通过调整算例腐坏速率和成本构成对优化目标的影响, 得出不同条件下配送路径优化结果, 验证改进算法的有效性和实用性。
