城市交通时间最短路径计算模型及应用仿真

研究道路状态信息和路口固定延迟模型优化问题,城市交通时间最短路径(T'DSP)是统计意义上的最优路径,对个体车辆而言并非最优,主要原因在于没有考虑车辆通行与交通信号的时空相位关系。通过对上述关系的研究,提出了基于交通信号的路口延迟和时间最短路径(TLBSP)的计算模型及改进Dijkstra算法,适用于现有主要交通网络和交通规则,能实现交通信号控制下各车最短时间路径的计算。实验结果表明,TLBSP算法的时间最短路径优于距离最短路径算法和固定延时的TDSP算法,改进算法可应用于城市交通导航,能促使车辆在空间上合理分布,有利于缓解城市交通拥堵。

巡检线路的优化排班的模型

本文主要解决工厂管理要素中最具有特点的巡检资源中关于巡检周期、巡检耗时及巡检人员在巡检点之间行走等问题。首先,采用固定上班时间的方式,在不考虑休息时间的条件下,从实际情况出发,合理简化26个巡检点的地理位置分布,将其划分为4个区域。然后,通过对每个区域进行直观分析,建立了最短时间模型,并求得最佳巡检路线。

乡镇综合通达性时空格局及其与SERE系统的耦合机理——以湖北省荆州市为例

通达性发育及其演化的根本动力是城乡社会经济—资源环境系统(SERE)要素非线性关联作用的结果。针对传统最短路径通达性模型的缺陷及研究视角的狭隘,本文基于2000年~2014年荆州市道路网空间数据库,重构最短通行时间通达性模型,定量刻画荆州市乡镇综合通达性的时空演化格局,并从区域交通与社会经济资源环境要素耦合的视角,引入耦合协调度模型,揭示乡镇综合通达性演化的非线性机理,研究表明:(1)荆州市乡镇综合通达性发育良好,基本呈正态分布,表现出一定的随机性;(2)中心区位偏好、荆江"天堑"作用、快速干道建设,共同引致荆州市乡镇综合通达性围绕市域中心呈不规则的圈层分布;(3)乡镇综合通达性与其SERE系统耦合协调度全局呈弱空间正相关,但局域空间相关作用复杂,四种基本类型呈"抱团"分布;(4)乡镇综合通达性与其SERE系统耦合协调度虽持续优化,但存在明显的交通滞后性发展,同时空间分异明显,整体呈高耦合度——低协调度的异配性特征。

供水管网水质监测传感器网络布局优化

为应对突发污染物注入预防供水管网的问题,水质监测传感器网络布局优化已越来越多地受到研究关注。针对基于"服务水平"概念的布局优化模型易受主观因素干扰的问题,提出了污染事件检测时间最短模型。该模型以污染事件平均检测时间为优化目标,无需人为设定"服务水平",所得布局方案监测点数量完全由预算决定。一旦给定监测点数量,能够保证污染事件平均检测时间最优,充分保证了模型的客观准确性。对供水管网系统状态进行了平均化处理,提高了计算资源的空间利用率。同时,针对目前常用的模型参数寻优算法难以满足大规模供水管网模型求解的特点,提出了基于多线程机制的并行粒子群优化(PSO)算法,从而充分发挥多核心处理器的计算能力,提高了硬件资源的利用率,加快了模型计算的速度。试验结果表明,所提出的模型和优化算法对实际的供水管网水质监测网络布局优化选址具有一定的参考作用。

基于动态函数的巡检线路排班

本文主要解决工厂管理要素中最具有特点的巡检资源中关于巡检周期、巡检耗时及巡检人员在巡检点之间行走等问题。通过每个区域最短时间来确定巡检人员和巡检时间表。

基于城市腹地的乡镇通达性的时空格局及其演化——以湖北荆州市112个乡镇为例

行政边界对路网的分割效应和以出行方向机会均等为前提是当前通达性研究中的两大问题。基于2000-2011年荆州市城乡道路网空间数据库,自下而上揭示了2000-2011年荆州市乡镇通达性的时空格局及其演化特征：（1）基于城市腹地范围的乡镇通达性评价较好的模拟了乡镇的出行意愿,且实现了区内通达性与区际通达性的综合。十多年间,交通网络建设带来的城市腹地时空压缩效应显著：荆州市乡镇地域所属地级市腹地格局由荆州＂一城主宰＂演变为荆州和岳阳＂两城瓜分＂,所属县级市腹地格局也经历了由＂荆州独享＂到＂周边共享＂的发展历程;（2）十多年间,荆州市乡镇通达性空间分布基本遵循距离衰减律,呈现以荆州城区为中心的环状分布格局,且时序上表现出微观动态性和宏观稳定性特征：一是,通达性空间分布呈现由低水平集聚向优化均衡的动态性发展趋势。二是,乡镇通达性空间分布结构由核心-边缘向等级圈层结构的演进。三是,乡镇通达性发育具有时空惯性,呈现显著的快速干道指向性;（3）十多年间,荆州市乡镇通达性发育呈现出＂单核单轴弱扩散＂→＂单核多轴强扩散＂→＂双核多轴全扩散＂的空间演化模式。

粤港澳大湾区旅游景点可达性时空格局演变

粤港澳大湾区以打造成世界级城市群为目标,在大力发展区域经济的同时,也十分重视旅游业的发展。其中旅游景点可达性,是制约旅游经济区域平衡发展和可持续发展的一大难题。为促进粤港澳大湾区旅游交通的便捷程度,推进粤港澳大湾区旅游业一体化发展,本文以粤港澳大湾区为研究区,以研究区内的国家A级景区为研究单元,采用最短时间成本距离模型,对粤港澳大湾区旅游景点的交通可达性进行演化与分析;同时,对旅游景点可达性与景点时空格局演化关系进行了分析。