考虑交叉口转向延误的最短路径拍卖算法

为了改进传统算法求解最短路径时运算量大且无法计算交叉口转向延误的不足,提出可直接求解受限路网中两点之间最短路径的改进拍卖算法.将价格矢量扩展至二维,解决了价值量被不同转向行为共用的问题.设计了节省存储空间的数据存储结构,可准确描述交叉口转向行为,且便于检索.针对不同规模和密度的随机路网,比较了改进算法和Dijkstra算法求解单一起、终点之间的最短路径问题.结果表明,在含5 000个结点、20 000条路段的高密度路网中,改进拍卖算法的搜索时间约为Dijkstra算法的30%,能准确求解受限路网中的最短路径,并保留了原Auction算法可并行计算的基本性质.     

应急车辆动态路径选择的两阶段优化模型

为研究突发事件情境下交通路网动态变化时的应急车辆路径选择问题，提出应急车辆动态路径选择的两阶段调度优化模型。通过结合路网动态状况和应急救援特征，建立基于最大路径可靠度和最短行程时间的两阶段优化模型；通过混沌搜索改进布谷鸟算法初始种群，并加入蛙跳算法改进局部搜索操作，设计混合布谷鸟算法，改善全局寻优能力；以某市某区部分区域路网为例，将该区域路网实时交通数据应用于模型和求解算法中。实验表明，利用两阶段优化模型和算法编码方案能成功获得出发点到救援点的动态可靠路径，相同行驶路径情况下模型与算法求解的最短行程时间与实地驾车获得的最短行程时间最大误差不超过8%，说明优化模型可行。3 种不同算法求解K最短路径的结果发现，混合布谷鸟算法得到的最短行程时间比粒子群算法和 经典布谷鸟算法得到的结果都要小，且计算时间最短，表明混合布谷鸟算法求解的结果最优，性能最好。     

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在路网规划中,路网关键断面的确定对于解决路网中的交通瓶颈问题有很大的帮助。路网关键断面问题可以转变为寻找路网最大流最小割的问题。本文首先对现有求解网络最大流的各种算法进行了分析和比较。然后,基于图论中的辅助图理论和求解最大流中的Dijkstra算法,得到了一种求解无向路网中最小割集较为简便的算法,即通过构造辅助路网,利用求辅助路网最短路的方法得到最小割集,即原始路网的最大流。在此基础之上,利用VC++计算机语言程序实现了该算法。最后通过对天津市公路网的分析,进一步对本算法进行了说明。通过比较可知,这种方法是一种确定网络关键断面较为简便的算法,并且会对交通规划与管理提供重要的理论依据和数据支持。     

考虑可靠性的降级路网最优路径搜索方法

针对路网降级时路网出行时间的随机性和可靠性对出行者路径选择影响较大的问题,研究了降级路网可靠性路径的选择方法．基于BPR路段出行时间模型,构建了降级路网路径出行时间的均值模型及其可靠度模型．以路径出行时间最小、路径出行时间最可靠为目标,构建了路径选择的双目标加权规划模型,设计了基于改进蚁群算法的模型求解算法．算例分析表明：该算法能快速获取可靠的路径．     

考虑转向延误的最短路径的节点标号算法

拥堵时段车辆在城市路网中交叉口处的延误甚至会大于其在路段的行驶时间,因而拥堵情况下在城市路网上应用不考虑转向延误的最短路径算法无法反映真实的交通状况.分析既有的考虑转向延误的最短路径算法,扩展网络法因过大的时间和空间开销而欠缺实用性,其余算法包括对偶网络法、节点标号算法和弧标号算法本质均为求包含节点权重和边权重的最短路径问题,最后求解均为节点标号算法.对典型节点标号算法Dijkstra算法进行改进,通过记录节点的紧前节点完成转向判别,并通过最小堆优化将该算法的时间复杂度从O(n2)优化为O(nlogn),并给出算法的数据结构,完成了软件编码,并通过计算实例对算法进行了验证.结果表明:考虑交叉口延误后城市路网最短路径发生变化,同时经过堆优化后算法的时间复杂度下降.     

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.     

城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法

为提高城市快速路网的整体功能和运行效益,利用实时动态交通数据,根据动态交通因素对路段通行时间的影响,将城市快速路网划分为非拥塞和拥塞两种情况,基于安全停车距离和剩余通行能力,分别计算了两种情况的路段通行时间,提出了以行程时间最短为目标的城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法.将该算法应用于西安城市快速路网进行案例分析,结果表明:该算法的最优路径计算结果与实际相符,误差在15%以内;最优路径的距离约为最短路径的1.84倍.      

基于交通限制的路网最优路径算法

为了解决车辆诱导系统中复杂道路结构表达及因为城市道路交通信号管理而产生的最优路径选择求解的复杂性,依据图论中最短路径算法的基本原理,提出了含有禁行路线路网的最优路径求解算法。以行程时间最少为目标,按照网络转化法把含有禁行路线的路网转化为不含有禁行路线的路网,采用邻接节点矩阵和邻接节点权矩阵实现了道路节点关系的表达,改善了传统的Dijkstra算法,将全局节点路径的求解转化为与求解节点紧密联系的局部区域求解,将所研究的网络转化方法和改进的路径寻优算法应用于车辆诱导系统。结果表明应用该算法能够在含有禁行路线的路网中求解最优路径,减少了问题求解的路网节点数,提高了计算效率。     

车辆导航系统中多路径选择算法的研究

路径选择算法是车辆导航系统中的核心内容之一。采用单亲遗传算法求解路径选择子系统中的大规模路网的K最短路问题，并结合实际路网对算法进行了验证。结果表明，该算法能有效的生成多条备选路径供出行者选择，对出行者的路径选择决策以及对路径选择子系统相关技术的研究开发均具有参考价值。     

路网最大流问题的断路算法程序设计及应用

引进交通路网最大流问题求解的断路算法，有效地克服了传统的求解最大流标号法步骤复杂，不利于计算机操作的缺点；以Turboc作为程序实现工具，完成了断路算法的程序设计，程序适用于大型路网中单起点单讫点和多起点多讫点的最大流计算。通过对赣州市现有路网最大通行能力的实例分析，证实了该程序的合理性和有效性，并为本地区未来交通路网规划提供了决策依据。     

交通运输网络扩能优化算法研究

当交通运输网络的预期流量超过路网能力时,如何选择经济、合理的扩能优化方法改进路网能力,是交通运输部门需要面临的重要问题。因此,建立交通运输网络的扩能优化模型,设计通过构建关于改扩建费用最短路逐步迭代的求解算法．并对模型及其算法的有效性加以验证,可为解决交通运输扩能优化问题提供参考。     

城市路网模块结构探测及Hub路段诊断算法

为了剖析城市路网拓扑结构的复杂性,识别路网中的关键路段,根据模块结构理论,分析了城市路网的聚类特性,提出了一种适用于城市路网模块结构划分和Hub路段诊断的算法——GN-T算法.该算法通过逐条移除介值最大的路段实现模块结构的划分,从而诊断出路网中的Hub路段.为确定模块结构的最佳划分,提出了一个改进的模块度函数.以武昌区路网为例对该算法进行验证,结果显示:武昌区路网模块度的最大值为0.41,表明该路网具有明显的模块结构特性;利用该算法诊断出的Hub路段与实际情况相符,证明了该算法的有效性和实用性.      

道路网络服务水平可靠性研究

以可靠性理论为基础,从出行者个体和网络管理者的角度提出了服务水平可靠性的概念,拓展了现有的路网可靠性评价指标.根据交通供给的随机性分析,将路段容量简化为离散随机变量,运用路网最可能状态生成算法,建立了路段及路网服务水平可靠性计算的近似算法,并在一简单网络上进行了计算分析.     

基于随机时变路网的运输路径选择

针对运输路网中各路段上的行驶时间受交通管理、交通拥挤、天气变化等不确定性因素的影响而呈现出随机时变的特点,引入了路网评审技术中的三时估值法,建立了随机时变路网下以行驶时间最短为目标的路径优化模型,提出了车辆跨时段行驶时路段的时间依赖函数,设计了动态规划标号算法求解。算例求解优化结果的对比分析验证了模型及算法的有效性。     

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.     

考虑回路因素的电动汽车最短路问题研究

电动汽车保有量迅速增长，但仍存在里程焦虑、充电设施缺乏等问题，导致驾驶员有时必须绕路才能给电动汽车充电. 基于电动汽车在长途出行过程中绕路充电产生的回路现象，对电动汽车最短路径问题进行深入探索. 对路网进行重构，考虑驾驶员在不同充电速度和排队情况下的充电站选择行为，构造寻求电动汽车最短路径的混合整数规划模型，使用成熟的商业规划软件求解. 为提高大型路网下的模型求解速度，基于动态规划的思想提出一种改进的标签设置算法，高效求解路网中存在回路时的电动汽车最短路径问题. 通过算例验证所提模型和算法的合理性及高效性.     

考虑连接性的路网划分算法

针对传统K均值聚类算法在非均质路网划分应用中的不足,将路网连接性融入算法,解决其在路网划分应用中聚类结果不连续的问题.先使用最大最小距离算法确定初始聚类中心和路段差异性,并以聚类评价指标ANSK确定K值;然后统计连续时间间隔下路网划分结果的动态频数,合并和拆分不稳定的“噪声”路段,提高划分子区内路网的紧凑性.最后,基于现实路网中的车牌照自动识别实测数据,对改进的聚类方法进行了验证.将算法得到的划分效果与K均值聚类算法和Ncut算法进行对比,并对子区做宏观基本图分析.结果表明,改进后的K均值聚类算法在保证自身原有聚类优势下,可以有效实现连接性约束下的路网划分.     

公路重大交通基础设施哑铃型路网边界算法

针对公路重大交通基础设施(如特大桥、长大隧道等)的分布特征,从交通安全管理的角度,提出哑铃型路网的概念,重点对其路网边界算法进行探讨.在分析边界类型及约束特征基础上,构建时间成本效益函数作为目标函数,根据不同的交通流量,推导出哑铃型路网的边界算法.边界算法的实现是哑铃型路网整体算法的基础.为后期通路求解、路线诱行以及路网安全管理研究提供了分析平台.     

公路重大交通基础设施哑铃型路网边界算法

针对公路重大交通基础设施(如特大桥、长大隧道等)的分布特征,从交通安全管理的角度,提出哑铃型路网的概念,重点对其路网边界算法进行探讨.在分析边界类型及约束特征基础上,构建时间成本效益函数作为目标函数,根据不同的交通流量,推导出哑铃型路网的边界算法.边界算法的实现是哑铃型路网整体算法的基础.为后期通路求解、路线诱行以及路网安全管理研究提供了分析平台.     

Dial算法几点改进的研究

针对Dial算法在实际应用中仍存在的限制，对Dial算法进行了简要分析，并从最短路的确定、Logit模型的改进及路网连通性的应用等多方面探讨了Dial算法的改进方法，最后给出了改进的Dial算法。