路段环境交通容量优化模型与算法研究

在分析路段环境交通容量主要影响因素的基础上,探讨了路段的污染控制约束条件,以及通行能力约束条件,建立了通行能力和污染控制约束的环境交通容量优化模型,构建了基于增广拉格朗日松弛和辅助问题原则法的模型求解算法.实例结果表明,构建的算法能够快速有效地求解这类环境交通容量优化模型.

路段环境交通容量模型及其求解方法

机动车排放的尾气已经成为城市空气污染的主要污染源,对路段从机动车污染物排放方面进行承载容量分析具有重要的意义。本文在对微观(路段和交叉口)环境交通容量分析的基础上,运用机动车尾气扩散箱型模式建立了路段环境交通容量计算模型;并利用正交枚举法对路段环境交通容量进行求解。该模型及其求解方法的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考。

城市道路路段环境交通容量

将城市环境空气质量控制的思想与城市道路交通容量的概念相结合,提出了城市道路环境交通容量的概念.基于格林希尔治(Greenshields)速度-密度的线性模型,得到了速度-流量的函数关系;基于机动车排放因子与行驶速度的关系,建立了机动车污染物排放浓度与交通量的关系;运用非线性规划理论,建立了以路段通行能力和污染物浓度控制标准为主要约束条件,以路段交通量最大为目标的最优化模型;运用拉格朗日广义乘子法给出了模型的求解算法.实例研究表明:在控制一氧化碳(CO)浓度下,各车型交通量与在控制二氧化氮(NO2)下的各车型交通量有比较大的差异,特别是微型车、中型车和公交车,造成了环境交通容量要小于道路交通物理容量很多,原因在于不同车型的不同污染物排放因子存在差异.因此,合理的交通结构不仅有利于提高道路交通容量,也有利于保护环境空气质量.

基于交通环境容量的区域交通动态调控模型

近年来,随着社会经济的发展,交通运输系统已经成为一个主要的空气污染源.为了保护城市空气质量,同时尽量满足居民的出行需求,应该把控制机动车排放和改善道路通行效率结合起来考虑.针对此问题,本文引入交通环境容量和宏观交通基本图,采用多目标规划模型来描述区域机动车排放和路网通行能力之间的关系,并通过动态交通调控机制降低重点区域内的交通排放总量.本文将该调控理论应用于南京某路网的管理过程中,仿真结果显示,交通环境控制效果比较显著,同时道路通行能力也得到一定程度的保证.文中相关的理论与实践,可以为城市区域交通管理和污染控制提供重要参考.

城市环境交通容量模型

在给出城市环境交通容量确切定义的基础上,通过对城市环境污染的评估及机动车污染物的分析,研究了机动车产生的污染物特性,筛选出NOx作为机动车主要影响城市环境污染的污染因子,认为NOx与机动车数量的相关性强,与车速没有明显的关系。建立了环境交通容量的计算模型,提出了影响机动车交通环境容量的主要因素,得出了交通环境容量、交通容量、环境交通容量三者之间的逻辑关系。该结果可为城市的规划改造、环境质量的保证及机动车数量的控制提供可靠的理论依据。

关于路段环境交通容量的探讨

本文运用机动车尾气扩散箱型模式建立路段环境交通容量计算模型。考虑满足环境空气质量标准和保证路段的通行能力,主要通过降低机动车污染物排放因子,并得出了相应的计算模型。最后对北京某路段环境交通容量进行初步计算分析。该模型的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考。

机场空中交通环境质量优化路径研究

机场空中交通环境质量的提升对实现机场的可持续发展、推动民航业发展绿色转型具有重要的意义。针对现有研究较少从多因素角度开展机场空中交通环境质量评价并对机场整体环境质量进行优化的缺陷,从大气污染物、航空器噪声和碳排放三个角度识别机场空中交通环境质量的影响因素,基于解释结构模型构建机场空中交通环境质量的优化路径;通过建立机场空中交通运行的概率场景,基于宽容分层序列法构建机场空中交通环境质量优化模型,并结合遗传算法进行求解。以南京禄口国际机场为例进行实证分析,结果表明:机型比例和航线结构是影响机场空中交通环境质量的关键因素,优化后机场空中交通环境质量内梅罗指数降低了32.5%,可有效改善机场空中交通环境质量。

基于多目标规划的水环境容量优化配置模型研究

从资源可持续利用的角度,基于多目标规划方法,以实现经济、资源环境、社会效益最优和实现水环境容量有效、可持续利用为目标,结合产业结构调整思维,构建了COD水环境容量优化配置模型。以大亚湾区域为实例对容量优化配置模型开展了适用性分析,为制定区域经济规划、调整产业结构、优化工业布局等提供必要的理论依据和决策支持。

交通管理中最优错时模型的优化设计——以某中学门口路段为例

1问题的提出近年来,随着社会经济的快速发展和城市化步伐的加快,机动车呈井喷式急剧增加,使得建设相对滞后的道路难以承载,道路交通拥堵问题日益加剧.“行车难、停车难”问题突出,已引起社会各界的广泛关注[1].特别是中小学校门口交通拥堵影响到学生上下学的安全便捷亟需改善.

基于优化速度模型的城市交通微观尾气排放模型

介绍了城市交通尾气排放模型的特点,提出建立微观交通流与现有排放模型相结合的思想.把微观交通流中的优化速度模型与微观尾气排放模型结合起来,建立了基于微观交通流的城市道路微观尾气排放模型.用武汉市的观测数据对优化速度模型参数进行了辨识,对10辆车在十字交叉路口启动过程中的尾气排放进行了动态仿真,仿真结果表明该模型可以模拟城市交叉路口车队启动过程中尾气排放的动态演化过程.

城市交通噪声环境承载力分析模型及算法

以城市噪声环境容量为约束条件计算城市区域路网最大交通承载力。分析模型是一个双层优化问题,其中上层是噪声环境容量约束下的最大路网交通流量模型;下层是道路网上的用户均衡分配模型。应用遗传算法进行求解,仿真示例表明该模型和算法是可行的、有效的,可以为城市交通可持续发展的规划和需求管理提供依据。

城市道路路段通行能力计算优化模型

在分析城市道路路段通行能力计算模型的基础上,建立考虑交通管理因素对路段通行能力影响的计算优化模型;在分析交通管理因素的基础上,建立针对交通管理因素中的步行管理因素的折减系数计算模型;根据珠海路段的车速、交通量调查数据,验证路段人行横道无步行管理时的折减系数计算模型;最后应用Vissim软件仿真有无步行管理2种情况路段的最大交通量,验证路段通行能力计算优化模型。结果表明:2种情况下路段通行能力的计算值与仿真值的相对误差在5%以内,考虑交通管理因素的路段通行能力计算优化模型是合理的,弥补了原计算模型只考虑道路条件和交通条件这2个因素的不足。

基于环境承载力的连续型交通网络设计双层规划模型与算法

从环境承载力的角度出发,将环境保护与道路网络改扩建联系起来,定量研究了环境承载力约束下的交通网络设计问题,构建了基于环境承载力的连续型交通网络设计双层规划模型。其中,上层模型目标为系统总时间消耗最小、方案总投资费用最小,并以区域道路交通系统大气环境容量限值、路段声环境限值作为约束;下层模型为固定需求的用户平衡分配模型。根据模型的结构特点,采用改进的遗传算法对模型进行求解,并在Matlab平台上开发了相应的算法程序。最后通过实例验证了模型的有效性。

基于环境容量河段法的船闸优化设计

引入完全深度平均紊流模型,对姚江船闸河道的脉冲状非稳态流场进行了数值模拟,得到河道内盐水流速和浓度场的分布。提出"环境容量河段"的概念,以内河盐水浓度作为控制目标,为在感潮河流修建无泵站船闸提供了一种可行的方案,优化了船闸的水工设计。

基于交通环境承载力的城市人口容量预测研究——以太原市为例

城市人口容量研究不仅是城市总体规划的主要内容,对于城市控制性详细规划也起着一定的指导作用。道路交通资源作为承载人口的重要载体,本身具有一定的承载能力。基于交通环境承载力的城市人口容量研究对城市可持续发展有着重要的意义。以太原市为例,从道路交通资源承载角度,运用太原市交通模型,以城市交通系统车行道容量估算方法与OD反推两种方法为基底研究手段,结合太原市交通模型开发报告与太原市城市交通发展规划方式划分结果,进行基于交通环境的城市人口容量预测研究。运用此两种模型方法得到太原市规划年极限交通环境承载力条件下的人口容量,对比分析预测结果,论证该模型方法的可行性,并分析两种预测方法的适用性。

道路网容量约束下的交通结构优化方法研究

提出基于城市道路网络容量约束下的交通目标结构优化模型,分析了模型的意义。结合某城市实际情况给出模型求解算例,测试模型实际应用的可能性。并作出载客率参数、交通方式供应能力变化、道路各种面积变化等重要参数的灵敏度分析。通过模型分析,得出在道路时空资源约束下,交通方式的自然选择方式和被动选择方式两种方式的适用条件。为交通发展模式决策提供理论的量化依据。

城市建成环境交通事故空间分布影响因素分析研究

城市建成环境与交通事故分布具有一定关系,定量分析两者间相互作用,得到优化聚类图,对制定更具针对性的交通安全预防方案具有重要意义。以H市X区为例,通过地理编码技术构建空间模型,分析建成环境因子与事故地点间的关系,得出建成环境对事故发生的影响程度,从城市建设空间布局角度为交通部门提供建议。研究表明,在购物消费类和公司企业类聚集区域应加强事故预防,提高交通硬件设施性能、加大警力部署力度,从而起到减少交通事故、改善交通环境的作用。

信号交叉口的环境交通容量

基于对环境交通容量和交叉口运行状况的分析,提出交叉口的环境交通容量优化模型。主要利用峡谷街道排放模型和北京工业大学修正箱式模型来确定交叉口污染物的排放。模型的优化目标是交叉口通行能力的最大化,利用了非线性规划理论,并根据一般约束条件下的广义惩罚函数法进行求解。运用实例说明在一定的污染物条件下交叉口所能达到的通行能力。该模型对交叉口的设计、管理和改善有一定的参考意义。

地表水水环境容量计算方法回顾与展望

为厘清中国地表水水环境容量计算方法演变历史,探讨计算方法发展趋势,在系统调研大量水环境容量研究文献基础上,详细梳理水环境容量从概念引入到研究至今的过程,归纳出中国地表水水环境容量研究过程中产生的五大类计算方法:公式法、模型试错法、系统最优化法(线性规划法和随机规划法)、概率稀释模型法和未确知数学法。解析了各类方法的基本思路、产生过程及应用进展,评述了各类方法的优缺点及适用范围。通过与国外水环境容量计算方法的比较,基于水环境系统复杂性及中国水资源管理特点与应用需求,认为中国应强化对概率稀释模型法、未确知数学法及随机规划法等3种方法的研究和改进。

基于宏观经济优化模型的区域污染负荷分配

提出了基于宏观经济优化模型的区域污染负荷分配方法,该方法利用宏观经济模型计算工业行业污染负荷产生总量,并利用基于区域环境容量的行业区域合理性分布原则对行业污染负荷进行二次分配得到了污染控制单元污染负荷总量,在此基础上对各单元工业污染负荷进行等比例削减,将工业污染负荷允许排放总量控制在基准年的目标总量上,实现了经济优化基础上的污染负荷公平分配,从而更好地体现了效益原则与公平原则的要求.以深圳市为例的研究表明,运用该方法进行污染负荷分配总体上明显优于现有的环境规划,由此也使周边海水水质得到改善.