基于VISSIM仿真软件的干道协调优化设计

针对城市干道各个交叉口进口的不同放行方式,利用交互式协调控制模型进行交通信号协调配时设计,使得道路获得更为精确的最佳信号配时设计,通过图解法,获得绿波通行。以上海市周家嘴路为例,运用VISSIM仿真软件对道路交通流进行仿真,使得道路车流的行程延误和系统总延误得到改善。     

城市道路混合交通流道路交叉口信号配时优化方法

机动车、行人以及非机动车往往是构成现代道路交叉口的主要元素。随着城市路网建设的不断扩大,交通秩序失衡及交通冲突等问题也随之增加。本文在对机动车、非机动车及行人流的自身特点进行分析的基础上,以排队车辆、延误为优化目标,提出混合交叉口交通信号配时优化方法,并基于实测数据运用交通流仿真软件对优化方案进行校验。结果表明,优化后的Webster信号配时方案可为混合交通信号交叉口设计提供基础理论支撑,为城市道路交通控制提供有效的控制方法支持。     

行车道与人行道信号灯优化配时

当前行人与车辆在城市道路上的过路安全、出行效率等问题较为严重。文章对金寨路与锦绣大道交叉路口的信号灯进行调研,利用韦伯斯特模型算法,求其饱和流量、通行能力、绿信比、饱和度、延误等基本指标参数,并对信号灯配时进行优化设计。该设计解决了人行道与车用道之间的冲突,如行人过马路时间不足和绿灯剩余等,使双方通行效率达到最大化,使行车道与人行道的交通通行更适应该地区交通流的周期性变化。该设计适用于其他类似交通路口。     

城市交叉口公交优先信号协调模式探讨

对混合交通条件下基本车道饱和流量的各影响因素进行了分析,对比基本车道饱和流量影响因素修正方法,给出了基本车道饱和流量及各类车道通用校正系数常用计算方法。分析了公交车在连线上的运行特性,基于单点定时式公交优先信号配时模型,以人均延误最小为目标,建立了定时式两相邻交叉口公交优先信号协调配时模型;基于以人总延误最小为目标建立了定周期两相邻交叉口公交优先信号协调配时模型。利用实际调查数据,采用仿真分析方法验证本文提出的混合交通条件下定时式两相邻交叉口公交优先信号协调配时模型的正确性。     

基于绿波控制的道路连续交叉口配时优化

基于现实路段中存在的信号配时不合理的现状,利用绿波控制的思想,结合道路实际情况,将相邻的3个交叉口作为一个系统,利用韦伯斯特配时方法统一优化配时,利用图解法确定合适的相位差,最终得到合理的配时方案。通过仿真软件模拟分析,比较优化前后主干道通行情况,验证了配时方案的优越性。     

信号控制剖圆型环形交叉口延误计算模型

为了深入研究环形交叉口的运行特征。通过对剖圆环交的交通流特性的分析,利用HCM 2000延误模型和交通波理论分别建立三个相位的延误模型。再通过VISSIM仿真得出本文延误模型很好反应了剖圆环交的延误,对环形交叉口的规划、设计以及服务水平的评价具有重要的参考价值。     

基于Vissim仿真的车道缩减路段车辆通行能力影响因素分析

通过对城市局部路段车道缩减现象的分析,得出缩减路段的道路参数、车辆行驶速度等因素对缩减路段的通行能力有一定影响。运用Vissim仿真软件对车道缩减路段进行微观仿真,研究其对道路缩减路段通行能力的影响。将车道缩减路段分成缩减前、缩减区、缩减后三个部分,对车辆行驶速度在40 km/h,50 km/h,60 km/h情况下分别进行微观仿真,记录缩减路段通行能力、车辆延误等参数,运用数据分析软件进行分析。仿真分析结果表明:当车辆行驶速度较低时,车道缩减前、后路段的长度变化对通行能力、车均延误影响不大;随着车辆行驶速度的提高,影响逐渐明显;当车道缩减前、后路段为30 m,缩减区路段为100~120 m,车辆平均行驶速度为60 km/h时,车道缩减路段的通行能力达到最优。     

连续流交叉口设置研究

为缓解交通拥堵这一普遍问题,分析研究城市道路连续流交叉口的设置方法与交通控制方式。对连续流交叉口的基本概念、设置与控制方法、延误分析等方面进行较为全面的阐述,并对其建立仿真模型。与传统方式相比,连续流交叉口的设置可以降低综合车均延误,使行车效率得到提升。此研究对于缓解城市交通拥堵具有十分重要的推广意义。     

快速公交行驶速度的优化方法

BRT快速公交系统是一种集成常规公交机动性和城市快速轨道交通快速性的新型公交系统,其快速性是吸引乘客的重要特性。从目前一些城市的BRT运营状况来看,快速公交在交叉口并没有体现快速性。为了进一步提高快速公交服务水平,文章提出了快速公交行驶速度的优化方法,主要是利用检测器实时对公交与交叉口运行状态进行检测,同时对公交车到达停车线的公交相位进行预测,通过调整公交车的速度以及公交车停站等候时间,在不改变交叉口信号配时的情况下使公交车顺利通过交叉口。在快速公交实际运行中可以配合调整交叉口信号,使公交车不停车通过交叉口。另外,就文章提出的在交叉口不停车的方法进行评价,供参考。     

渠系配水优化模型和多目标遗传算法研究

目前国内外渠道优化配水都是在下级渠道配水流量相等这一假定的基础上建立单目标优化模型,这与多数渠系的实际配水要求不符。针对这一问题,建立了下级配水渠道流量不等时的双目标优化配水模型,该模型分别以引水流量和引水时间差异最小为目标函数,并应用改进的遗传算法进行求解,确定了灌区最优轮灌组组合。实例计算结果表明该模型能够有效提高灌溉效率,减少配水渠道闸门调控次数,取得较好的配水效果。     

基于双向迪杰斯特拉算法移栽机补栽路径规划及仿真

为提高移栽机补栽作业的自动化水平,对移栽机补栽路径规划进行研究。首先,对移栽机补栽进行分析并建立路径规划仿真地图;然后,提出一种双向迪杰斯特拉算法,并进行二次优化实现节点排序,配合A*算法的避障功能实现路径;最后,基于C++编程及OpenCV实现算法功能并进行图像绘制实现算法仿真。仿真结果表明：采用改进后的双向迪杰斯特拉算法规划路径,路径移动距离平均下降14.74%,转向次数平均减少8%,移动时间平均减少13.41%。双向迪杰斯特拉算法,相比迪杰斯特拉算法规划的目标节点顺序更优。因此,改进后的算法能实现移栽机补栽更优的路径规划,提升移栽机补栽效率,为补栽路径规划问题的研究提供重要参考。     

摆动式间苗机器人锄刀优化设计与试验

为提高条播作物的间苗作业效率,针对作物秧苗的初次间苗,设计了摆动式间苗锄刀。建立了间苗锄刀的运动学模型,并通过仿真间苗锄刀工作过程,模拟了间苗锄刀的运动轨迹。选取间苗锄刀的不同刀刃长度、刀刃与刀柄夹角、刀柄长度和刀柄顶端与作物行中心偏距优化参数进行正交试验,将覆盖率和入侵率作为间苗除净率和伤苗率的预测模型,得出最佳结构参数组合为:刀柄顶端与作物行中心偏距55 mm、刀刃长度75 mm、刀柄长度130 mm、刀刃与刀柄夹角65°。对优化后的间苗锄刀进行大田间苗试验,试验结果表明:平均除净率为89.4%,伤苗率为7.2%,满足间苗要求。     

基于交叉口优化的交通量分配方法研究

为了能更加准确地反映道路网络的交通流运行状态,针对小型路网结构,提出了利用满应力设计准则法的结构优化设计思想。同时建立了基于交叉口延误、饱和度的交通流分配模型,对模型参数进行了标定,并且采用连续平滑分配方法对路网进行了交通流分配。结果表明,所构建模型在交叉口运行状态优化的基础上得到了准确的交通流分配结果,较好地反映了路网流量的运行特点。     

信号交叉口上游公交站点对饱和流率影响分析

针对公交车辆在交叉口上游直线式公交站点停靠时对交叉口饱和流率的影响问题,以元胞传输模型为基础,并将其扩展,建立信号交叉口处的元胞车辆运行迭代规则,以及公交站点处公交停靠时的元胞车辆运行规则,进而将路段上游直线式站点公交到达的情况进行分类讨论,运用元胞传输模型对公交停靠造成的流率影响进行建模,并设定信号交叉口处饱和流率判定方式。最后对所提出的饱和流率影响模型进行数值分析,分别以交叉口信号周期、绿信比、公交停靠时间、交通流量等因素为变量研究对交叉口饱和流率的影响大小。结果表明,公交停靠时间、绿信比和站点位置对交叉口饱和流率折减影响较大。随着公交停靠时间、绿信比增大和站点到交叉口距离减小,饱和流率减小。     

多弧槽球面配流副润滑特性分析与多目标优化

为改善锥形缸体球面配流副油膜润滑特性,提出一种多弧槽球面配流副结构,并采用遗传算法对多弧槽球面配流结构进行多目标优化。首先,对多弧槽球面配流副进行理论建模,采用有限容积法对油膜压力控制方程进行离散化,利用环形三对角矩阵算法(CTDMA)求解球面配流副压力分布;然后,对多弧槽球面配流副承载特性进行仿真,分析球面配流副不同弧槽结构下的油膜厚度分布及压力分布规律;最后,以缸体倾角、泄漏量和摩擦转矩为优化目标,利用多目标遗传算法优化多弧槽球面配流副的结构参数。结果表明：多弧槽结构可提升球面配流副油膜承载能力,弧槽结构最小膜厚下降3.1%～4.0%,弧槽结构最大压力显著提高,最大增幅为16.3%;同时可有效降低泄漏量、摩擦转矩,优化后综合目标性能提升10.5%,缸体倾角、泄漏量和摩擦转矩分别下降5.1%、8.1%和5.9%,有效提升了球面配流副润滑性能。     

水力消排烟机用水轮的正交优化设计

为了提高水力消排烟机用水轮的效率,针对水轮的内流场进行全流道数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行对比.采用正交试验方法对水轮的主要几何参数进行优化分析,应用L9(3³)正交表,选取喷口面积、喷管直径、喷管长度3个参数为试验因素,以效率为试验指标进行正交优化设计,并选用极差分析法对优化结果进行分析.正交试验结果表明喷管长度对水轮效率的影响程度最显著,喷管直径次之,喷口面积最小.优化所得水轮的喷管长度为389.7 mm,喷管直径为30 mm,喷孔面积为92.57 mm².与优化前水轮相比,优化后水轮的喷管长度减小了10%.优化后水轮的效率提高了7.67%,水轮内部流体的速度分布更加均匀,降低了水力消排烟机的运行成本.验证了正交优化设计方法在水轮优化中的可行性.     

基于天牛须搜索算法的渠系优化配水初步研究

灌区渠系优化配水研究对灌区从用水管理向需水管理转变具有重要意义.目前,天牛须搜索算法已被广泛应用于生产实际,而在渠系优化配水方面的应用较少.为探究天牛须搜索算法在渠系优化配水领域的可行性与合理性,以大功灌区西一干渠干支2级渠系输水过程中渗漏量为优化目标,渠道运行时间及输水流量为决策变量,构建渠系配水模型,并采用天牛须搜索算法进行模型优化求解.结果表明,天牛须搜索算法求解结果中配水时间较传统配水时间缩短7 d,配水效率提高35％.渠系渗漏量为34.99万m3,占总配水量6.69％,干支2级渠系水利用系数提高为0.704.天牛须搜索算法在解决高维渠系优化配水问题上表现良好,能够贴近渠系实际运行情况并合理进行水资源配置.     

基于离散元法的扇贝肉壳分离直线振动筛仿真与试验

为提高扇贝在蒸煮工序后肉壳分离的筛分效率和筛分质量,设计一种阶梯式直线振动筛分装置。首先,利用三维制图软件对直线振动筛进行结构设计与改进,然后,基于EDEM离散元仿真软件对扇贝物料在振动筛不同工艺参数下的筛分过程进行仿真模拟,通过仿真试验所得数据分析直线振动筛不同工艺参数对筛分效率的影响,以筛分效率及含杂率等评价指标对装置的工艺参数进行优化,最后,进行台架试验来验证仿真试验所得参数的可靠性。结果表明：当直线振动筛的振动频率为12 Hz、振幅为4 mm、振动方向角为30°、筛面倾角为6°时,筛分效率可以达到98%,含杂率不超过3%。本研究验证离散元仿真试验所得工艺参数的可靠性,为贝类海产品肉壳分离装置的效率分析和参数选取提供一定的借鉴与参考。     

基于遗传算法的柴油机配气与供油正时参数优化

柴油机的配气与供油正时对其性能影响很大,最佳的匹配参数能够形成缸内良好的空燃比、较佳的燃烧效率以及较低的燃油消耗率。以单缸135型柴油机为研究对象,采用遗传算法对配气与供油正时参数进行优化,提高了柴油机的燃油经济性。     

水田激光平地机平地铲姿态调整机构优化设计

激光平地机在农业生产中的应用越来越广,提高平地铲姿态调整系统的响应速度,是保证激光平地机作业精度的关键因素之一。针对水田平地机的特点,运用ADAMS对平地铲姿态调整机构进行优化设计。以主要构件长度尺寸为设计变量,以平地铲竖直方向运动速度最大为优化目标,借助ADAMS进行参数化建模,并构建约束条件和目标函数。通过仿真优化,获得平地铲速度与设计变量的最优值。试验验证,仿真优化结果可行,经过优化设计平地铲完成上升和下降全程的响应时间分别为0.75 s和0.6 s,上升阶段响应速度提高了400%,下降阶段提高了150%。