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专利号: 2021102768148
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多目标优化的T型路口通行设计方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:通过问卷调查的方式,统计得到不同通行设计方案下,人的等待时间x1和车的等待时间x2;

S2:根据人的等待时间x1,得到估计的期望Ex1、熵En1和超熵He1,并生成以En1为期望,以He1为标准差的正态随机数b'1;

S3:根据正态随机数b'1生成以Ex1为期望值,b'1为标准差的正态随机数b1;

S4:采用和步骤S2‑S3同样的方法,根据车的等待时间x2,得到相应的期望Ex2、熵En2、超熵He2、正态随机数b'2和正态随机数b2;

S5:根据得到的期望Ex1或Ex2、正态随机数b'1或b'2,和正态随机数b1或b2,计算得到确定度Y,(x1,x2,Y)为一个云滴,重复所有步骤直到得到M个云滴为止,M=3000,Ex1、b'1和b1作为一组使用,Ex2、b'2和b2作为另一组使用;

S6:构建云模型,其输入是人的等待时间x1和车的等待时间x2,输出是确定度Y,利用粒子群算法搜索云模型的最优解,即得到通行设计方法的最优解;

采用粒子群算法搜索最优解的过程如下:

(1)随机初始化种群中各粒子的位置和速度,根据式(6)评价每个粒子的适应度:G=1‑Y         (6)

其中,G为粒子的适应度,Y为该粒子的确定度;

(2)根据式(7)更新每个粒子的运动速度,根据式(8)更新每个粒子的位置:Vi(t+1)=ω×Vi(t)+η1×rand×(Pib‑Pi(t))+η2×rand×(Pgb‑Pi(t))      (7)Pi(t+1)=Pi(t)+Vi(t+1)   (8)其中,Pib表示存储有当前各个粒子的位置和适应度的个体最优集合,Pgb表示存储有适应度值最优个体的位置和适应度值的全局最优集合;Vi(t+1)表示第i个粒子的第t+1次迭代过程的速度值,Vi(t)表示第i个粒子的第t次迭代过程的速度值;ω是一个0~1的系数,表示粒子速度的传递惯性;η1和η2分别用来控制粒子向Pib和Pgb聚集的程度;rand为0~1的随机数;Pi(t+1)代表第i个粒子的第t+1次迭代过程中所处的位置,Pi(t)代表第i个粒子的第t次迭代过程中所处的位置;

对于每个粒子,将其适应度值和它经历过的最好位置作比较,如果较好,则将其作为当前的最好位置,遍历后更新Pgb,直至更新后的Pgb满足终止条件,此时即得到T型路口通行设计的最优解。

2.如权利要求1所述的一种基于多目标优化的T型路口通行设计方法,其特征在于:步骤S4中,通过以下公式计算人的等待时间的期望Ex1、熵En1和超熵He1:

2 2

s=mean((Ni‑Ex)),i=1,2,…,n       (4)其中,Ni表示人在第i时刻的等待时间,n为大于等于1的正整数,Ex表示期望,En表示正态随机数。

3.如权利要求2所述的一种基于多目标优化的T型路口通行设计方法,其特征在于:步骤S5中,计算确定度Y的公式如下:其中,j=1时,x1表示人的等待时间,Ex1表示对应人的等待时间的期望,E′n1表示对应人的等待时间的正态随机数,j=2时,x2表示车的等待时间,Ex2表示对应车的等待时间的期望,E′n2表示对应车的等待时间的正态随机数,N为大于等于1的正整数。