基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究.pdf

第1期（总第232期）2024 年 2 月CHINA MUNICIPAL ENGINEERINGN o.1 (S e r i a l N o.2 3 2)F e d.2 0 2 4125基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究陈 希1，邹 婕21.上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司，上海 200125；2.东南大学交通学院，江苏 南京 211189摘要：针对上海临空早晚高峰时段区域交通问题，分别构建广顺北路、协和路、福泉路和金钟路单条道路优化模型及基于多目标规划和混合遗传算法的临空区域路网可变车道集群控制及信号配时优化模型。从通行效率和环境排放效益 2 个维度进行量化对比。结果表明，可变车道集群控制及信号配时优化后早高峰改善比例大于晚高峰，路网通行效率及环境排放效益优化幅度分别达17.46%和20.53%。可变车道集群优化效果较单车道显著且稳定性高，更有利于路网通行效率的整体提升。研究结论可为城市可变车道集群的智能化管控提供理论支撑与借鉴。关键词：可变车道集群控制；信号配时优化；多目标规划；混合遗传算法；通行效率；环境排放效益中图分类号：U491.54 文献标志码：A 文章编号：1004-4655（2024）01-0125-06收稿日期：2023-07-13第一作者简介：陈希（1983），男，高级工程师，硕士，主要从事智能交通和城市更新等方面科研、咨询、设计和EPC 实施工作。DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2024.01.028上海临空 SOHO 经济园区（以下简称“临空”）位于上海市长宁区西侧（见图 1），区域交通呈现明显的潮汐现象，早晚高峰时段交通流量不均衡，受道路条件限制，又无法进一步拓展车道。国内外实践经验表明，实施可变车道是解决潮汐现象的有效措施之一1-3，自 2017 年起，临空陆续建设多条可变车道来缓解区域交通拥堵，见图 2。临空 SOHO长宁区上海市吴中路普陀区静安区徐汇区长宁区虹口区N中环路图 1 临空路网区位图北翟路金钟路广顺北路协和路福泉路图 2 临空多条可变车道位置示意图本次研究范围为广顺北路、金钟路、福泉路、协和路 4 条道路，涉及北翟路-协和路、北翟路-福泉路、金钟路-广顺北路、金钟路-协和路、金钟路-福泉路 5 个交叉口。在设置可变车道前（即原状），区域内仅有协和路双向通行，其余道路均为单向通行。设置可变车道后（现状），除协和路为解决路面标线紊乱问题，将 5 车道改造为 4 车道，其余道路维持原车道数量；早高峰时段协和路南向北缩减为 1 车道，北向南为 3 车道，晚高峰时段双向均为 2 车道。其余道路早高峰时段维持原单向通行方式，晚高峰时段改为双向通行。具体车道方向及车道数量见表 1。1262024 年第 1 期陈希，邹婕：基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究表 1 临空道路车道方向及车道数量路段长度/m方向原状车道数量/根设置可变车道后双向车道数量分布情况/根早高峰时段 晚高峰时段广顺北路（北翟路-金钟路）290南-北2北-南331协和路（北翟路-金钟路）330南-北212北-南332福泉路（北翟路-金钟路）370南-北332北-南1金钟路（广顺北路-协和路）485西-东332东-西1金钟路（协和路-福泉路）315西-东443东-西11 国内外研究分析国内外针对可变车道进行了大量研究，主要集中于车道控制和交叉口信号优化两个方面。可变车道控制策略大多以 VISSIM 仿真分析为主，而元胞自动机、复杂网络等模型，由于在模拟实际评价时误差和波动较大，因此对于这些模型的研究相对较少。代表性研究成果见表 2。表 2 可变车道控制策略应用案例及仿真手段作者可变车道控制策略案例仿真ASSI K J,RATROUT N T等4以交叉口平均延误最小为目标，基于实时交通流数据确定车道组的动态车道分配沙特阿拉伯宰赫兰MATLABALHAJYASEEN W K M 等5以交叉口车辆平均延迟时间最小化为优化目标，构建考虑时空分配优化的可逆车道控制模型沙特阿拉伯宰赫兰MATLABYAO R 等6考虑不同车辆类型，以总延误最小为目标，建立优化模型，提出可变车道标志控制方法中国辽宁大连VISSIM郜轶敏等7考虑干线车均延误与排队长度，以交通流饱和度为标准判别可变车道转换方向的策略中国武汉VISSIM赵超8考虑关键路口自身需求和下游路口承载能力的相邻路口的可变导向车道自适应控制模型中国浙江宁波MATLAB VISSIM李昌泽9以进口道饱和度与排队长度两项指标作为控制目标，构建基于干线协调的网络信号控制模型中国山东日照SUMO在交叉口信号优化方面，Webster 信号配时模型作为经典模型被改进与广泛应用。现阶段信号配时仍多采用改进后的优化模型，使用搜索快、精度高的智能算法求解。代表性研究成果见表 3。表 3 信号配时优化模型与算法作者信号配时优化模型求解算法刘怡等10改进 Webster 最佳配时周期及绿信比算法，建立分阶段消散流率模型研究可变车道对饱和流率影响数值分析柳长源等11提出区域内多路交通信号配时优化方法，建立以区域总延误最小为目标的规划模型并对萤火虫算法进行改进智能算法（萤火虫算法）牟亮等12建立考虑权重函数的车辆延误与尾气排放的数学模型，利用改进 Lagrange 乘子法进行优化，并与其他智能算法进行对比Lagrange乘子法刘伟13建立以有效绿灯时间、饱和度和车道长度为约束条件，交叉口控制延误时间最小、交叉口通行能力最大为双目标函数控制模型智能算法（NSGA-II）综上，当前研究多集中于单条道路控制，涉及可变车道集群控制及多种控制方法组合优化的文献较少。且现有文献在可变车道控制策略层面主要考虑通行效率，较少有文献将车辆环境排放效益等因素纳入考量。因此，本文提出基于通行效率和环境排放效益多目标的可变车道集群控制模型，采用混合遗传算法优化交叉口信号配时，并将单车道结果与群体控制结果进行对比分析。2 单条可变车道优化2.1 模型构建单条车道优化方面，采用车均延误最小化模型，分别对广顺北路、协和路、福泉路、金钟路逐一进行可变车道控制，并采用 Webster 法优化交叉口信号配时，得到优化后结果。利用 VISSIM 将道路原状、可变车道设置（现状）、可变车道优化方案进行仿真，并进行结果对比分析。选取停车延误 p1f、平均停车次数 p2f、车均延误 p3f、总延误 p4f作为通行效率评价指标，采用式（1）计算综合优化比例 p通行效率。同理，排放物 CO2、NOx、VOC、油耗为环境排放效益评价指标，分别记作 p1n、p2n、p3n、p4n，采用式（2）计算优化比例 p环境排放效率。（1）（2）式中：i 为优化比例的计数。2.2 效果对比单条道路可变车道优化实施前后的计算结果见表 4。1）早高峰时段，各条道路通行效率和环境排放效益均有改善。其中，协和路通行效率与环境排放效益优化幅度超 11%，效果显著；福泉路道路方向维持原状，仅调整交叉口车流组织，优化幅度小于 3%；广顺北路与金钟路分别优化约 3%与 5%。2）晚高峰时段，广顺北路的改善效果欠佳，其原因为晚高峰时段广顺北路由单向调整为双向通行以减少区域车辆绕行时间后，广顺北路-金钟路交叉口改为信号控制，因而交叉口延误显著增加，需进一步优化；福泉路改为双向通行，运行效率与环境排放效益优化幅度均达到 20%；协和路、金钟路的通行效率及环境排放效益也都有所改善，两条道路的优化幅度分别为约 5%和 10%。单条道路可变车道优化后相比可变车道设置现1272024 年第 1 期状，早晚高峰时段的通行效率与环境排放效益得到进一步改善。以通行效率为例，早高峰时段金钟路由单向通行调整为东向西 1 车道、东向西 2 车道后，通行效率进一步提升 12.32%；协和路提升11.83%。晚高峰时段福泉路北向南直行右转共用车道调整为右转车道，疏散右转车流进入北翟路，通行效率提升 15.07%。广顺北路、协和路的通行效率分别提升 12.12%、14.98%，提升幅度较早高峰时段稍大。表 4 单条道路可变车道优化的通行效率和环境排放效益对比表路段名称评估层面原状现状现状优化后改善效果较好 维持原状 改善效果欠佳早高峰时段晚高峰时段早高峰时段晚高峰时段广顺北路（北翟路-金钟路）P通行效率3.27%-83.49%7.97%12.12%P环境排放效益3.34%-75.81%11.67%14.92%协和路（北翟路-金钟路）P通行效率11.64%3.45%11.83%14.98%P环境排放效益11.98%7.53%10.36%10.93%福泉路（北翟路-金钟路）P通行效率0.30%20.05%9.39%15.07%P环境排放效益2.75%20.25%6.81%18.99%金钟路（广顺北路-福泉路）P通行效率5.61%9.28%13.32%5.44%P环境排放效益5.25%10.00%12.32%7.99%3 多条可变车道集群优化3.1 模型构建1）可变车道集群控制策略。区域可变车道群控制方面，建立多目标规划模型进行研究。上层模型包括路网通行效率及环境排放效益两个准则。通行效率下层模型为指标层，共计 8 个指标。采用路网停车延误 Ds、车均停车次数 Cs、车均延误 Da、总延误 等指标最小作为优化目标，设定权重分别为、。环境排放效益下层模型采用排放物 CO2指标、排放物 NOx指标、排放物 VOC 指标 EVOC、油耗指标 Ef等作为优化目标，分别设定权重、。数学表达见式（3）式（5）。（3）（4）（5）式中：PI 为效益评价模型目标函数；Zf为通行效益；Zn为环境排放效益。决策权重选用定性与定量相结合的层次分析-熵权综合评价法（AHP-EWM）求解，既避免了对客观数据依赖度过高的可能，又保留了模型数据中对可变车道控制决策重要度的信息。上层模型通过构造判断矩阵通过一致性比例 CR 检验，计算 AHP模型路网通行效率权重 f及环境排放效益权重 n。计算结果为路网通行效率权重 f:环境排放效益权重 n=0.7:0.3。下层模型对指标进行正向化及标准化，分别计算式（6）中的路网停车延误、车均停车次数、车均延误、总延误信息熵 efj、排放物CO2、排放物 NOx、排放物 VOC、油耗信息熵 enj及信息效益值 dij，得到下层模型熵权。并对得到的指标层权重进行归一化处理，结果见表 5。（6）式中：eij为信息熵，包括总延误信息熵 efj及油耗信息熵 enj；dij为信息效益值；pij为指标概率；h为评价对象个数；m 为指标个数；f 为通行效率指标；n 为环境排放指标。表 5 可变车道控制指标权重表目标层 准则层 准则层权重指标指标层权重 归一化权重临空可变车道控制策略路网通行效率0.70停车延误/s0.250.175车均停车/次0.210.147车均延误/s0.240.168总延误/s0.300.210环境排放效益0.30排放物 CO2/g0.250.075排放物 NOx/g0.240.072排放物 VOC/g0.250.075油耗/L0.260.078求解规划模型，分别得到早晚高峰时段区域的可变车道优化方案，见图 3、图 4。北翟路北翟路金钟路金钟路协和路福泉路广顺北路图 3 临空早高峰时段可变车道路网改进方案北翟路协和路福泉路广顺北路金钟路金钟路图 4 临空晚高峰时段可变车道路网改进方案陈希，邹婕：基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究1282024 年第 1 期2）区域信号配时优化策略。多交叉口的域信号配时优化以车辆平均延误时间最小为目标，建立优化函数，改善 Webster 法延误估算，并记每辆车在交叉口的平均延误为 d 秒，见式（8）。（8）式中：d*为延误模型目标函数，秒；i 为相位数；j 为进口道数；k 为车道数；C 为周期时长，s；ik为绿信比；xijk为饱和度；qijk为车流量，pcu/h。以下是约束条件，有效绿灯时间约束见式（9），最大饱和度约束见式（10）。（9）（10）式中：ti为相位 i 时长，s；L 为总损失时间，s；yimax为最大饱和度下的流量比；xmax为最大饱和度。模型采用混合遗传算法求解，进行实数编码并确定适用度函数，设计选择、交叉、变异算子，优化计算获得最优解，具体计算流程图见图 5。开始确定信号相应有效绿时长，采用实数编码初始化群体根据模型确定适应度函数并计算适应度比例选择算术选择均匀变异新一代群体解码并映射为实际值个体评价否是否是以概率 Ps 判断是否进行局部搜索用梯度法进行局部搜索，确定局部最优解，编码转换是否满足终卡条件输出最佳信号配时方案图 5 混合遗传算法优化信号配时流程图求解得到路网各交叉口的信号配时方案，见表6。相比单条道路信号配时结果，各交叉口配时均有所变动，区域优化周期一致或互为倍数，有利于绿波控制。表 6 临空整体交叉口早、晚高峰时段优化后配时情况交叉口时段相位原配时方案优化方案相位时长/s周期时长/s相位时长/s周期时长/s北翟路-协和路交叉口早高峰南北向直行4321962220南北向左转4039东西向直行7776东西向左转5943晚高峰南北向直行4321969220南北向左转4026东西向直行7792东西向左转5933北翟路-福泉路交叉口早高峰南北向直行及左转9821750220东西向直行81120东西向左转3850晚高峰南北向直行及左转9821768220东西向直行81107东西向左转3845金钟路-广顺北路交叉口早高峰南北进口通行7711067110东西进口通行3343晚高峰南北进口通行7711079110东西进口通行3331金钟路-协和路交叉口早高峰北向南直行及左转8322187220南向北直行及左转7058东西向直行及左转6875晚高峰北向南直行及左转8322191220南向北直行及左转7071东西向直行及左转6858金钟路-福泉路交叉口早高峰南北向直行及左转9122388220行人相位4347东西向直行及左转8985晚高峰南北向直行及左转9122385220行人相位4351东西向直行及左转89843.2 效果对比1）多条可变车道集群控制优化结果。临空可变车道区域控制优化的评估结果见表 7，计算见式（1）式（2）。相比临空道路原状，区域可变车道设置后路网通行效率与环境排放效益均有所改善，可变车道群控制及信号配时优化后进一步改善效果显著。其中，早高峰时段改善比例大于晚高峰时段，路网通行效率及环境排放效益优化幅度分别达17.46%和 20.53%，改善效果明显。陈希，邹婕：基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究1292024 年第 1 期表 7 临空路网可变车道评估结果路段名称评估层面原状现状现状优化后改善效果较好维持原状改善效果欠佳早高峰时段晚高峰时段早高峰时段晚高峰时段临空可变车道路网P通行效率8.83%7.27%17.46%13.24%P环境排放效益4.66%9.28%20.53%11.67%2）单条道路优化与多条可变车道集群优化结果对比。将单条道路及可变车道群控制优化结果进行对比分析（见图 6），其中道路名称编号（1-5）及对比场景编号（1-4），见表 8 表 9。表 8 道路名称编号对照表编号道路名称1广顺北路（北翟路-金钟路）2协和路（北翟路-金钟路）3福泉路（北翟路-金钟路）4金钟路（广顺北路-福泉路）5临空可变车道路网表 9 对比场景编号对照表编号1234对比场景原状现状现状优化后早高峰时段晚高峰时段早高峰时段晚高峰时段通行效率对比结果见图 6 a）。主要差异如下。（1）图中处为图中 3D 曲面图最高点，其含义为福泉路晚高峰时段可变车道设置现状与道路原状的改善比例达到 20%，表明单条道路优化最大值为道路提升极限，高于整体区域路网优化值。然而，在同一对比情景下的广顺北路通行延误显著增加，改善效果不显著。对比表明不同道路间存在改善比例不均衡的现象，单条道路的改善与否无法真实衡量整体路网道路情况。（2）图中处为临空可变车道路网在不同对比情景下的改善情况，道路改善比例总体较高，表明可变车道集群优化结果稳定且通行效率方面有较好的改善效果。（3）图中处为单条可变车道优化后的改善比例，整体相比要高于其余 3 种对比情景。表明单条可变车道评估的不同情景间存在明显的改善比例不均衡现象。改善比例/%道路名称编号道路名称编号 对比情景编号 对比情景编号 200-20-40-60-8020100-10-20-30-40-50-60-70-8020100-10-20-30-40-50-60-70-801234554321 12341 2 3 431206912151551381291317-8332097a）通行效率对比道路名称编号对比情景编号 对比情景编号 道路名称编号 环境排放改善比例/%200-20-40-6020100-10-20-30-40-50-60-7020100-10-20-30-40-50-60-70123451234543211 2 3 4312355151119812121071221-76820109b）环境排放效益对比图 6 优化结果对比图陈希，邹婕：基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究1302024 年第 1 期环境排放效益对比结果见图 6 b）。图中所示处和处的结论与图 6 a）相似，不同之处为处在福泉路在可变车道优化后，晚高峰时段的环境排放效益优化比例为19%，较通行效率提升比例显著。相比单条可变车道评估结果，可变车道集群优化稳定性更优。4 结语对上海临空广顺北路、协和路、福泉路和金钟路的可变车道进行实例研究与 VISSIM 仿真分析，分别针对不同道路进行逐一评估和对临空区域路网进行评估。针对区域路网评估，建立考虑通行效率和环境排放效益多目标规划模型，使用 AHP-EWM求解模型权重，得到目标函数最大化下的区域可变车道控制方案；以多交叉口车辆平均延误时间最小为目标建立信号配时优化函数，采用混合遗传算法求解。分别从通行效率和环境排放效益 2 个维度，将单条道路与整体路网可变车道设置前后及优化后的仿真结果进行量化对比。得出以下结论。1）采用可变车道控制策略及信号优化方案，对提高临空通行效率、降低能耗方面有显著效果。2）单条道路优化最大值为道路提升极限，高于整体区域路网优化值。3）整体路网优化相比单条道路优化稳定性增加，结果将更符合实际路网提升情况。本研究提出的方法可用于城市可变车道集群优化，为城市可变车道集群的智能化管控提供理论支撑与借鉴。参考文献：1 SHEUJB,RITCHIE S G.Stochastic modeling and real-time prediction of vehicular lane-changing behaviorJ.Transportation Research Part B:Methodological,2001,35B(7):695-716.2 WONGC K,WONG S C.Lane-based optimization of signal timings for isolated junctionsJ.Transportation Research Part B:Methodological,2003,37B(1):63-84.3 马莹莹,曾令宇,陈纲梅,等.可变车道行驶方向的动态控制方法研究 J.控制理论与应用,2016,33(11):1457-1462.4 ASSI K J,RATROUT N T.Proposed quick method for applying dynamic lane assignment at signalized intersectionsJ.IATSS research,2018,42(1):1-7.5 ALHAJYASEEN W K M,NAJJAR M,RATROUT N T,et al.The effectiveness of applying dynamic lane assignment at all approaches of signalized intersectionJ.Case studies on transport policy,2017,5(2):224-232.6 YAO R,ZHANG X,WU N,et al.Modeling and control of variable approach lanes on an arterial road:a case study of dalianJ.Canadian Journal of Civil Engineering,2018,45(11):986-1003.7 郜轶敏,张存保,韦媛媛,等.考虑可变导向车道的干线交叉口协调控制方法 J.交通信息与安全,2019,37(5):54-62.8 赵超.基于可变导向车道的多路口信号自适应控制方法 D.江苏大学,2019.9 李昌泽.考虑可变导向车道的网络交通信号协调方法 D.东南大学,2020.10 刘怡,常玉林,毛少东.设置逆向可变车道的交叉口信号配时优化研究 J.重庆理工大学学报(自然科学),2018,32(10):40-46.11 柳长源,任宇艳,毕晓君.基于改进萤火虫算法的区域交通信号配时优化.控制与决策,2020,35(12):2829-2834.12 牟亮,赵红,崔翔宇,袁焕涛,李燕,仇俊政.基于改进 Lagrange乘子法的交通信号配时优化研究 J.复杂系统与复杂性科学,2021,18(1):80-87.13 刘伟,谢忠金,陈科全.基于 NSGA-II 算法的逆向可变车道信号配时优化 J.重庆交通大学学报(自然科学版),2018,37(6):92-97.陈希，邹婕：基于多目标规划和混合遗传算法的上海临空可变车道集群控制优化研究参考文献：1 冯立雷.综合管廊施工中对既有高压燃气管线的保护技术 J.建筑施工,2019,41(1):156-158,175.2 王进先.地铁车站基坑开挖对燃气管线技术保护措施 J.价值工程,2019,38(35):174-176.3 郭延辉,严明,宋琴,等.深基坑开挖对临近既有高压天然气管道的影响 J.地下空间与工程学报,2021,17(S2):840-847.4 董捷,黄小美,张永兴.燃气管道与悬臂桩基坑安全间距研究 J.煤气与热力,2009,29(6):38-42.5 杨罗,李斌,吴小平,等.外部工程施工对在役埋地燃气管道的影响 J.上海煤气,2020(6):10-12,16.6 周剑.地铁车站基坑开挖对燃气管线影响分析及控制措施 J.铁道勘察,2018,44(2):58-64.7 朱琴君,庞志辉,何伟,等.基坑工程对邻近天然气管道的影响及管道防护 J.煤气与热力,2020,40(6):38-42,44.8 姜峥.基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析 J.地下空间与工程学报,2014,10(2):362-368.9 付一平,张呈祥,徐妹,等.地铁车站基坑开挖对临近管线影响的有限元数值分析 J.工程建设,2018,50(7):29-33.10 李向群,张兆辉,孙超.基坑开挖对周边地下管线影响研究现状及展望 J.吉林建筑大学学报,2015,32(4):13-18.11 段辉乐,王番.超深基坑邻近地埋管线变形规律研究 J.内蒙古煤炭经济,2016(16):147-150.12 焦骞欧.基坑开挖对周边地下管线的影响分析及保护措施 J.天津建设科技,2014,24(S1):34-36.13 郜新军,段鹏辉,王磊.基坑开挖对邻近管线变形影响及控制措施研究 J.郑州大学学报(工学版),2020,41(5):66-71.14 苏骏,杨家瑞,周兵.深基坑开挖对周围地下管线沉降影响的分析J.湖北工业大学学报,2018,33(4):90-93.15 刘小兵,陈有亮,孟伟波.深基坑开挖引起邻近地下管线位移的两阶段法 J.上海理工大学学报,2019,41(5):479-484.16 徐宏增,石磊,王振平,等.深基坑开挖对邻近大直径管线影响的优化分析 J.科学技术与工程,2021,21(2):714-719.（上接第 124 页）160ABSTRACTSbetween temporary piers,the poorer the stability of the upper chord.When arranging the second type of temporary pier,the main pier and temporary pier reach the most unfavorable reaction situation in two states:pushing to the maximum cantilever and pushing to position,and the temporary pier plays a crucial role.Key words:temporary pier;arch bridge;top pushing construction;guide beam;stress;deflectionResearch on Intelligent Review Technology Path Based on PDF Drawing FilesZHANG Xiao-song1,YANG Hai-tao1,LI Zhen-zhong1,NI Yi1,LI Yi-fan2,WANG Jian1(1.Shanghai Urban Construction Design&Research Institute Group Co.,Ltd.,Shanghai 200125,China;2.Shanghai Pinlan Data Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200040,China)Abstract:Taking the open cut tunnel engineering drawings as an example,it studies the technical path for intelligent review of PDF format drawings.Based on the technical foundation of AI drawing review for current CAD files,two intelligent review technology paths are proposed:one is based on PDF conversion to CAD drawing review,and the other is directly based on PDF drawing review.Analyze the various graphic information features of PDF drawings,conduct feasibility and effectiveness studies on two technical paths,and ultimately choose the latter as the implementation path to build an intelligent review platform for open cut tunnels and conduct technical verification.Key words:engineering design;drawing;CAD;PDF;intelligent drawing reviewResearch on the Impact of Deep Excavation of Shield Tunnels on Adjacent Ultra-High Pressure Gas PipelinesREN Hui1,BI Jin-feng2,GUO Bao-he1,LI Yan1,PU Wan-li1(1.Zhuhai Rail Transit Co.,Ltd.,Zhuhai 519000,China;2.Shanghai Urban Construction Design&Research Institute Group Co.,Ltd.,Shanghai 200125,China)Abstract:Taking the excavation project of the starting shaft and frame section of the Zhuhai Tunnel as the background,numerical simulation is used to study the influence of surface settlement caused by excavation on the internal forces of adjacent existing gas pipelines.Using the finite element method,the monitored gas pipeline settlement data is used as the boundary condition of the numerical model to calculate the internal force changes of the gas pipeline.Based on the numerical simulation results,select the parts of the pipeline with sudden changes in local internal forces and high internal forces for on-site monitoring.The simulation results indicate that the increase in internal forces of gas pipelines caused by geological subsidence is limited.The on-site monitoring results also prove that the overall internal force level of the pipeline is within the safe range,and there is no need to take protective measures for the gas pipeline temporarily.Key words:shield tunnel;excavation of foundation pits;gas pipeline;numerical simulation;on site monitoring;Zhuhai TunnelOptimization of Shanghai Variable Lane Cluster Control Based on Multi-Objective Programming&Hybrid Genetic AlgorithmCHEN Xi1,ZOU Jie2(1.Shanghai Urban Construction Design&161ABSTRACTSResearch Institute Group Co.,Ltd.,Shanghai 200125,China;2.School of Transportation,Southeast University,Nanjing 211189,China)Abstract:In response to the regional traffic problems during peak hours in the morning and evening of Shanghais airport,optimization models for single roads such as North Guangshun Road,Xiehe Road,Fuquan Road,and Jinzhong Road were constructed,as well as variable lane cluster control and signal timing optimization models for the airport area road network based on multi-objective programming and hybrid genetic algorithm.Quantitatively compare from two dimensions:traffic efficiency and environmental emission benefits.The results showed that the proportion of improvement in morning peak hours after variable lane cluster control and signal timing optimization was greater than that in evening peak hours,and the optimization of road network traffic efficiency and environmental emission benefits reached 17.46%and 20.53%,respectively.The optimization effect of variable lane clusters is more significant and stable than that of single lanes,which is more conducive to the overall improvement of road network traffic efficiency.The research conclusion can provide theoretical support and reference for the intelligent control of urban variable lane clusters.Key words:variable lane cluster control;signal timing optimization;multi-objective planning;hybrid genetic algorithm;traffic efficiency;environmental emission benefitsAnalysis&Application of Comprehensive Utilization of Surplus Space in Shield TunnelsZHU Jie(Shanghai Urban Construction Design&Research Institute Group Co.,Ltd.,Shanghai 200125,China)Abstract:The surplus space below the shield tunnel is used as a passage for municipal pipelines,which improves the comprehensive utilization rate of shield space resources and also solves the needs of municipal pipeline construction.It is low-carbon,environmentally friendly,and has good economic