静态多路径交通分配模型综述

静态交通分配反映路网交通流的拥挤性、路径选择的随机性等典型交通流特征,是交通规划方案评价和路网分析的重要方法.文章在介绍交通分配理论的基础上,对静态多路径交通分配的发展进行分析,并总结了静态多路径非平衡交通分配法的关键问题,分别对路阻函数及路权的计算、有效路径的定义、路网最短路算法、分配算法流程设计4个方面进行研究,总结静态交通非平衡分配法存在的不足,可为交通分配研究提供参考.     

基于道路交通状态的随机用户平衡

运用随机用户平衡配流的基本思想和交通流理论，提出了道路交通状态的概念，以便讨论交通拥挤情况下的交通量分配问题．将道路交通状态定义为行程时间和道路拥挤度的线性加权和．假定在路网随机变化的情况下，出行者以行程时间和道路拥挤度最低为路径选择准则，建立了基于道路交通状态的随机用户平衡配流模型，并证明了模型的等价性和唯一性，给出了该模型的连续平均求解算法．一个小型网络的数值计算结果表明，该模型能反映出行者在随机路网中的路径选择行为．     

与交通控制协同的交通流准均衡分配模型研究

本文从路网均衡最优的角度，考虑交叉口交通信号控制对交通流的阻滞延误，建立了以路网总出行时间最小为目标的交通流均衡分配方程。通过引入拥挤度的概念，提出一个准均衡分配算法，算法不苛求能在一个问隔内使混乱交通流趋于平稳，而是在一定交通需求下，根据路段的运行状况（拥挤度），加载或卸载路段交通量，并考虑驾驶员出行特性，优化交叉口最佳信号配时，使交通流在不断反馈与不断调整过程中达到最优。     

突发灾害下交通控制与VMS协同技术

估计了可变信息板(VMS)的影响范围,构建了交通控制与VMS的协同一体化模型。通过VMS影响驾驶人的出行路径选择行为,引导路网交通流向最优交通流分布模式发展。通过交通控制调整交叉口信号参数,实现路网交通流的截流与分流,最终形成路网交通流最优交通分布模式。采用Frank-Wolfe均衡分配和遗传算法相结合对模型进行优化求解,利用Paramics API开发模型和算法。以Paramics软件为仿真平台,以山东省淄博市淄博新区为模拟路网,在路网突发灾害下对模型和算法进行了验证。验证结果表明:路网饱和度越大,构建的模型相对于Synchro模型,提高路网交通流运行性能指标的效果越明显,促进路网交通流稳定性的能力越强,越能均衡分配路网负载。当受灾交通流疏散完成80%,路网连线饱和度分别为不大于0.8,大于0.8且不大于1.0,大于1.0时,相比Synchro模型,构建模型的受灾交通流疏散时间分别减少11.55、21.84、25.64min,疏散速度分别提高25.98%、31.83%、20.16%。     

关于诱导信息与路径选择的影响研究

交通诱导是解决交通拥挤的有效途径,其目标是通过调整出行者的出行路径。实现路网交通流的均衡分配。其中,诱导信息与出行者的路径选择行为是影响交通诱导成效的两个关键因素。文中通过探讨诱导信息与路径选择行为对交通流分布的影响,建立了诱导信息条件下出行者路径选择决策模型。并设计了相对应的求解算法,采用matlab程序进行仿真,并最后对结果进行分析。     

动态交通路网中有效路径的确定方法

动态路径搜索是动态交通分配与动态车辆路径导行系统的关键技术，是建立智能交通系统的基础之一。本文给出了动态有效路径的明确定义，并将深度优先搜索的树搜索算法、寻路定向性、层次空间推理策略以及A^＋算法中的定向估价函数相结合，提出了动态有效路径的一种有效算法。在新算法中通过对交叉口延误的特殊处理，使得城市交通路网中的分向交叉口延误得以充分体现，并有利于将交通导行系统与交通控制系统相融合．文中同时对动态有效路径搜索在动态车辆路径导行和动态交通分配的应用作了初步分析。     

潭耒高速公路路面改造的交通组织探讨

通过对潭耒高速公路区域路网交通流和服务水平分析,提出了潭耒高速公路改造时的分流路径,比较了道路改造施工路段的两种交通组织方案优缺点,并通过各方案的通行能力进行交通流重分配,根据服务水平计算结果推荐采用半幅封闭施工,半幅单向双车道通行的交通组织方案。     

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在考虑交通信息对出行者路径选择行为影响的基础上,运用随机用户平衡配流的基本思想和交通流理论,提出了广义成本的概念。将广义成本定义为行驶时间、道路拥挤度、路段可靠性三者的线性加权和。将出行者划分为“有ATIS接受装置”和“无ATIS接受装置”两类。假定在路网随机变化的情况下,两类出行者均以广义成本费用最小作为路径选择准则,建立了ATIS影响下的基于广义成本的随机用户平衡模型。证明了模型的等价性和解的唯一性,并利用对角化算法和MSA算法设计了模型求解算法。通过一个算例表明：算法具有较好的收敛性,且该模型能反映出行者在交通信息影响下的随机路网中的路径选择行为。     

基于有效路径的多路径交通流分配

交通流分配就是将OD表中的交通量分配到路网的有效路径上。针对有效路径的不同定义,进行相应的交通流分配．可以验证本文所定义的有效路径是合理有效的。     

基于移动Agent的公交与城轨路网博弈配流研究

为更深入的研究路网交通流的分配问题,采用移动Agent技术进行系统的构建,并采用博弈论方法、均衡方法进行建模的分析与论证,以此建立基于移动Agent的博弈配流模型。假设路网上有多个OD对,通过Wardrop第一均衡准则证明每个OD间的个体Agent是同质的,并建立混合策略的Nash均衡,得出路网交通流的均衡分配办法。在求解过程中,采用改进的蚁群算法对个体Agent的均衡过程进行模拟。算例结果表明:改进的蚁群结果非常合理的仿真了移动Agent博弈均衡过程。     

最短路拍卖算法在交通流分配中的应用

拍卖算法是由Bertsekas教授提出的一种求解有向网络图最短路径的新算法,并已经发展成为求解线性网络流问题的综合算法.本文首先介绍了拍卖算法,分析了其特点,并将其与常用的标号设定算法和标号修正算法进行了对比.深入分析了交通路网的特点和交通分配中最短路求解的特性.研究结果表明,最短路拍卖算法特别适合于并行计算和大规模稀疏网络的求解,符合现实路网的特点和交通分配的要求.最短路拍卖算法应用于交通分配能避免大量不必要的计算,大大节省计算时间,在交通领域具有广阔的应用前景.     

Application of Auction Algorithm for Shortest Paths to Traffic Assignment

Auction algorithm is a new and simple algorithm for finding shortest paths in a directed graph proposed by Prof. Bertsekas, whose application has been extended to solve a variety of linear network flow problems. In this paper, auction algorithm for shortest paths is introduced and its characteristics are analyzed. The paper compares the auction algorithm with other algorithms widely used such as label-setting algorithm and label-correcting algorithm. The auction algorithm is particularly applicable to parallel computation and to the solution of a large-scale sparse network, which precisely meets the requirements of the traffic assignment. The algorithm is easy to program. Through a variety of measures the basic algorithm can be improved and speeded up and the computation speed can be increased by several times. The auction algorithm can be adopted in various traffic assignment methods. It can be used efficiently in the case of multiple origins and a single destination, and a single origin and multiple destinations. Different origin sets and destination sets are determined in accordance with the requirement of the traffic assignment. It is not required any more to find the shortest paths connecting any node pairs, so a lot of computation can be avoided and the computing time can be reduced by the use of the auction algorithm in the traffic assignment. Auction algorithms can thus be broadly applied in the transportation fields.     

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拍卖算法是由Bertsekas教授提出的一种求解有向网络图最短路径的新算法，已经发展成为求解线性网络流问题的综合算法。应用分析对比法进行研究．介绍了拍卖算法，分析了其特点，与常用的标号设定算法和标号修正算法进行了对比。最短路拍卖算法特别适合于并行计算和大规模稀疏网络的求解，符合现实路网的特点和交通分配的要求，并且便于程序化．通过各种途径对基本算法进行改进、加速，可使计算速度提高数倍。拍卖算法可以快速求出多个起点和一个终点以及一个起点和多个终点的情况，适应不同分配算法的需求。在交通分配中，只要根据需求选择不同的起点集和终点集即可，不必求得所有节点对之间的最短路，避免大量不必要的计算，大大节省计算时间，在交通领域具有广阔的应用前景。     

一种改进的遗传算法在动态交通分配中的应用

以遗传思想为基础设计了新的启发式优化算法,针对动态交通分配问题,对遗传操作中的选择、交叉、变异算子进行修改,同时采用了模拟退火收敛准则,克服了传统遗传算法早熟收敛的弊端,并提高了全局寻优能力。仿真实验表明,该算法有快速高效的特点,提高了该动态交通分配模型的实用价值。     

随机交通分配中有效路径的确定方法

对用于随机交通分配的三种不同路径进行了比较和分析,研究了无环简单路径的寻求方法和无环简单路径集上的随机交通分配问题。重新定义了有效路径,提出通过利用求解确定性用户均衡分配问题的迭代过程来产生有效路径的启发式方法,算例表明该方法是有效性的.     

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分析了路径规划问题及其在交通约束条件下的特点。从算法改进和模型改进两方面对路径规划算法进行了研究,在详细分析Dijkstra算法步骤和对偶法的基础上,给出了交通约束的数学模型及道路网络的相关定理。基于传统Dijkstra算法,对搜索过程中的节点和边的标记方式和规则进行了改进,提出了一种在交通约束条件下的高效路径规划算法。该算法通过减少搜索节点和标记边的次数而减少搜索过程中的运算量。仿真结果表明,该算法对偶法1/3～1/4的运算量。     

多方式条件下城市交通分配研究

随着城市综合交通体系的不断发展和完善,城市出行多方式化的特征日益突出.本文在充分考虑城市多方式交通网络结构特性的基础上,构建方式及路径联合选择模型,研究多方式条件下的交通分配方法.首先,基于随机效用最大化理论构建出行方式和路径联合选择的Nested Logit（NL）模型;其次,运用路段实测交通流数据标定道路混合交通流条件下的交通阻抗函数;最后,基于构造的多方式交通网络进行多方式交通分配,分析出行量在网络上的时空分布.结果表明,本文所提出的多方式条件下的交通分配方法,能够有效地描述城市多方式交通网络条件下的出行方式和路径选择行为,以及交通出行在交通网络上的时空分布规律,对于完善城市综合交通体系具有重要意义.     

基于交通控制与诱导的准动态交通分配策略与算法研究

交通出行诱导系统下的路网动态交通分配是进行交通出行诱导方案分析、评价的基础。本文主要考虑交通控制与诱导信息对路段阻抗的影响和出行者对交通诱导信息的接受程度,给出了两种准动态交通分配的策略：修改了出行路径阻抗和改变了出行路径选择。并基于常规非平衡交通分配,通过OD需求量“全有全无”方法,实现了OD变需求影响下的多时段连续准动态交通分配。最后,通过示例路网,验证了所研究的分配策略与算法的正确性。     

动态交通系统最优控制的路径选择模型

在分析各种影响动态交通系统最优控制约束的基础上,依据相关原理,采用数学建模的方法建立了态交通系统最优控制模型,最后给出该模型的主要算法.智能交通运输系统的核心部分为动态交通流分配模型与算法,其基础则为动态交通系统最优控制模型,因此建立用于诱导路径选择的动态交通系统最优控制模型将有助于改善城市日益恶化的交通环境,提升人们的生活质量,同时也为城市规划与管理以及各种交通政策的制定提供理论依据.