基于结构可靠性算法的停车换乘行程时间可靠性计算

为了定量分析停车换乘(P&R)出行方式的时间可靠性,提出了一种P&R行程时间可靠性计算算法并进行求解.将P&R出行过程按照出行特征划分为小汽车、停车搜索、步行及轨道交通4个出行子链,在拟合和标定各子链行程时间分布的基础上,基于结构可靠性计算中的HL-RF算法设计求解算法.通过当量正态化法(RF)将各出行子链的行程时间分布转换为对应的当量正态分布,然后利用验算点法(HL)计算P&R行程时间可靠度.最后,以实际案例验证所提算法.结果表明,该算法能够简洁有效地计算P&R出行行程时间可靠性,且计算中考虑了P&R各出行子链行程时间服从不同时间分布的情况.

基于Armijo准则的自适应稳定转换法

结构可靠度分析是结构不确定性设计的关键环节,计算效率和鲁棒性是评估可靠度分析算法性能的两个重要指标。首先针对两个已有的一次二阶矩算法(iHL-RF算法和方向性稳定转化法)进行分析,发现iHL-RF算法根据Armijo准则可以自适应调整迭代步长,但计算效率低;方向性稳定转化法根据振荡的方向性可以提高计算效率,但自适应性差。结合两种算法的优点,将Armijo准则用于自适应调整方向性稳定转化法的混沌控制因子,提出了基于Armijo准则的自适应稳定转换法。通过四个非线性算例将本文提出的算法与HL-RF、iHL-RF、混沌控制法以及方向性稳定转换法等四种算法的收敛性和计算效率进行比较。结果表明,相比其他四种可靠度分析算法,本文算法在求解二维和多维非线性极限状态函数时均具有更好的收敛性和更高的计算效率。

基于Kriging模型的非概率可靠度计算

Kriging模型可以适应各种极限状态函数,HL-RF修正算法可以有效地计算非线性问题。对于难以获得极限状态函数的结构,提出了用Kriging模型进行回归拟合极限状态方程,同时使用HL-RF修正算法计算结构的非概率可靠度指标的计算方法。数值算例以及球形压力容器可靠性分析表明,本文提出的计算方法具有求解精度好、适应能力强的特点。

基于修正混沌控制的一次二阶矩可靠度算法

在结构可靠度指标的求解中,HL-RF迭代算法由于其格式简单,效率高被广泛应用到一次二阶矩计算中。然而该方法仅适用于功能函数非线性程度低的情况,当功能函数非线性程度较高时,HL-RF算法常会出现混沌、振荡和周期解的现象,甚至导致不收敛。该文在混沌控制理论的基础上提出了一种新的修正的混沌控制算法来控制迭代过程中产生的振荡。该方法在保留基于混沌控制方法稳健性的同时提高了计算效率,并对迭代过程中振荡现象引入了一种新的判据。当迭代过程逐渐收敛到最可能失效点时,采用经典的HL-RF算法;当检测到振荡时,采用基于修正混沌控制的迭代算法。算例结果表明:基于修正混沌控制的迭代算法能有效解决迭代中的振荡问题,与经典的HL-RF算法相比,该算法具备效率和稳健性方面的优势。