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研究了求解城市交通连续网络设计问题的模拟退火算法参数选择原则。采用双层规划模型来描述固定需求下的城市交通连续网络设计问题,其中上层问题的目标函数为整个网络的总阻抗和总投资额之和,下层问题则是用户平衡配流模型。利用模拟退火算法求解上层模型,下层模型则采用基于路径的GP算法进行求解。本文首次采用了灵敏度分析方法分析参数选择对模拟退火算法求解连续网络设计问题影响,比较了各个参数对算法结果及时间的影响,确定了参数的选择原则。根据上述分析方法得到的参数选择原则来设定参数的取值,能够提高算法的执行效率和收敛精度。     

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主要讨论基于用户平衡原则的交通网络优化问题。这些问题大致上可以分为二大类:一类是涉及到确定性用户平衡原则；另一类是考虑随机性用户平衡原则。众所周知，运筹学中的双层规划模型能够完美地刻画这些问题，但是所建立的双层优化模型往拄属于不可微优化问题的范畴，这就给设计有效的算法带来了很大困难.此文首先从模型和算法的角度总结了有关这类问题已有的研究成果，接着介绍有关这方面的最新的研究进展，即如何把用户基于平衡原则下的交通网络优化问题的双层规划模型统一地转换为一个连续可微的单层最优化问题，并设计统一的算法。作为统一的算法方面的研究，我们可以看到增广的拉格朗日方法可以用来解上述的第一类问题，而基于灵敏度的分析的序列二次规划方法完全有能力解上述的第二类问题。     

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研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型。将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法。算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法比较证明了设计算法的有效性。最后,在给定不同建设资金的约束条件下进行了灵敏度分析,并讨论了投资成本与网络总阻抗、建设资金约束与网络设计决策的关系。     

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综述了城市交通网络设计问题中双层规划模型及求解算法的以往研究成果和最新研究进展及其实际应用中的相关问题，并据此指出了一些需要进一步研究的问题及未来的研究方向。     

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研究了考虑可持续发展的混合型交通网络设计问题的优化模型和算法. 利用双层规划模型描述问题,其中上层模型是以方案总投资费用和汽车废气排放量最小化为优化目标,并受占用土地规模和路段负荷度的约束,下层模型为确定型的交通网络平衡配流模型. 使用路段等级决策变量将问题离散化,并基于模拟退火算法和基于路径的梯度投影算法进行模型求解. 算例计算表明,优化后的交通网络不仅拥堵状况得到显著缓解,而且路网内汽车废气排放量下降幅度也非常明显. 这都证明本文所提出的双层规划模型和求解算法是一种研究可持续发展环境下交通网络设计问题的有效方法.     

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内陆集装箱空箱站场是集装箱运输公司的内陆空箱调运网络的节点，其布局合理与否对集装箱运输公司降低成本、提高服务质量有重大影响．本文通过对传统的站场选址方法进行研究，根据内陆空箱站场选址的具体特征，建立了内陆集装箱空箱站场选址的混合整数规划模型，并对传统的求解该问题的禁忌搜索算法进行了改进．通过试验表明该改进算法具有较好的全局寻优能力，为集装箱空箱站场选址优化提供了一种新的思路和方法．     

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以港口为节点的区域物流与其所在地区的区域经济相互影响、协调发展. 本文研究了二级港口物流网络问题,即港口之间的海上航线系统以及各个港口与其经济腹地之间的集疏运系统的二级网络. 在动态腹地条件下,构建以区域港口群总运输成本为上层优化目标,以个体港口的经济效益为下层目标的双层规划模型. 模型反映了港口竞争力、腹地划分以及运力配备的动态性,因此更接近港口实际. 为有效求解模型,利用Kuhn-Tucker理论将双层规划问题转化成单层规划模型,并且应用算例对模型和算法的有效性进行验证,最后通过Matlab对模型进行了求解. 数值结果表明,双层规划模型及求解方法具有可行性.     

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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。     

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通过研究多阶段综合交通网络设计问题,本文提出需求不确定条件下双层规划模型.上层规划为在资金预算约束下实现所有需求情景下消费者剩余的最大化,下层规划在上层规划的网络投资决策下,考虑了多种运输方式的协作、流量均衡和能力负荷约束,实现不同需求情景对应的消费者剩余最大化.并通过算例分析对模型和算法的有效性进行验证.与已有的研究相比,本文所建立的模型能够同时优化综合交通网络的最终形态及其建设时序,既考虑了各年度交通基础设施建设与交通需求的协调发展,又体现了交通方式间的协作与平衡发展,为区域综合交通网络的逐步完善提供较好的辅助决策支持.     

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针对现有物流园区功能发挥不足的问题，依据物流网络系统特点，提出以区位优势为依托，以经济关联为核心的网络优化方法.为此，以图论方法确定结点的区位优势，以模糊规划方法确定多目标效益优势，构造了图-FUZZY相结合的物流网络优化模型，同时归结为简捷的0-1整数规划求解，并用物流网络工程实例检证其有效可行性.     

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网络设计问题通常以最小化系统的总出行费用作为优化的唯一目标,所求得的最优解往往不能满足交通工程的实际要求。本文分析了在道路交通规划的工程实践中普遍存在的公平性和优先性问题,以网络设计问题的经典数学模型为基础建立了考虑公平和优先的网络设计问题数学模型,针对模型的特征设计了求解模型的遗传算法。最后,以一个实验道路网的分析为例,说明了数学模型和遗传算法的具体应用。该实例表明,论文所提出的模型和计算方法是非常有效的,能够为交通规划提供非常丰富的信息,协助决策者做出科学明智的选择。     

随机需求下公交网络设计的期望值模型与求解算法研究

科学规划公交系统是解决城市交通拥挤问题的有效手段,公交网络设计问题更是公交体系规划的重点与难点。公交需求作为公交网络设计的输入条件,在现实中具有不确定性。鉴于此,假设不确定乘客需求具有随机特性,来研究随机需求下公交网络设计问题的优化方法。以乘客成本与运营成本最小化为优化目标,构建了多目标规划的期望值模型。将遗传算法与模拟退火算法相结合,设计了求解模型的遗传模拟退火算法。最后,通过算例验证了提出的模型与算法的有效性。     

大城市建成区支路网规划改善提升策略

随着城市化进程快速推进,大城市建成区支路规划缺位、管理能力不足及断面设计精细化程度不高等问题日益凸显,有必要加强支路网系统性解决方案研究。鉴于此,从支路发展的自身特点出发,归纳总结支路网基本功能、要求和价值意义,明确了支路网在城市发展过程中所扮演的角色和定位。在此基础上,结合大城市建成区城市与交通发展特点,以佛山市禅城区为例,通过充分认识禅城区地方发展诉求和支路网系统存在的问题,提出规划引领、强化落实、优化布局、制度创新、功能导向和精细化设计等六大支路网改善与提升策略,在形成禅城区支路网系统化解决方案的同时,也可为其他大城市建成区支路网发展提供参考。     

城市轨道交通与BRT线网规划协调研究

随着北京、上海、广州等大城市轨道交通和BRT的兴起,产生了很多新的问题,其中如何协调轨道交通与BRT线网规划成为城市交通规划的重点。本文在进行城市轨道交通和BRT特性比较和功能定位的基础上,分析了城市轨道交通与BRT线网规划协调的涵义、重要性和研究内容,并对两者线网规划协调方案评价进行了研究,建立了评价指标体系。提出了要处理好线网规划协调影响因素、不同城市应根据自身特点选择不同的交通发展方式、面向城市公交一体化的综合交通规划、建立有效的公共参与机制四点结论。     

基于双层规划的危险品道路运输网络设计

分析了危险品道路运输网络设计问题的双层特性,建立了以政府期望的风险最小化为上层目标、运输者期望的成本最小化为下层目标的危险品运输网络双层规划模型。采用遗传算法,以Pydev为平台,运用Python编程以及TransCAD生成网络,实现了运算和结果可视化。实例验证结果表明,遗传算法能给出稳定的最优解,而且所得风险符合预期并接近于最低网络风险。     

公路网络路线布局优化的双层规划模型及算法研究

首先分析了省、市级公路网布局的特点和要求,然后通过将连续变量离散化、引入双层规划模型,建立了适合省、市级公路网络的路线布局双层规划模型。最后研究了模型的求解算法,将模拟退火算法应用于公路网络路线布局优化问题中,应用V isual Basic 6.0语言开发了相应的算法程序。     

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城市群是区域城市大系统中具有较强活力的子系统,区域优势显著,在空间联系上具有网络性特点. 客观准确地评价各节点的重要度,是城市群区域公路网布局规划中的一个重要环节. 针对城市群的特点,在公路网节点重要度评估中增加了城市流强度评价指标,节点重要度计算中采用了因子分析法进行客观赋权以避免各指标主观赋权的随意性,为进一步更好区分各节点的重要度等级,采用K-Means聚类方法客观划分了城市节点重要度的类别. 最后以中原城市群为例进行了节点重要度的实例计算,结果表明本文方法具有较好的应用价值.     

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.     

城市道路内汽车停车泊位设置的关键问题研究

路内停车是缓解城市停车问题的重要手段之一,路内停车泊位的规划、设置与管理,对城市交通状况乃至城市的发展都有重要的影响。结合《江苏省城市道路内汽车停车泊位设置标准》的编制过程,对路内停车泊位功能定位进行了深入研究,对供给策略、收费标准、停放周转率等对路内停车泊位的设置至关重要的指导原则和控制指标进行了逻辑推理和定量估算,并在此基础上提出了路内停车泊位规划、建设、管理和评价一体化、周期化和制度化的建议。并建议我国现阶段的路内停车应定位于全社会停车设施的有效补充。     

基于自适应小生境遗传算法的混合交通网络设计双层规划模型

在现有的交通网络设计问题研究基础上,采用双层规划模型来描述混合网络设计问题,其中上层模型综合考虑网络阻抗、投资额以及CO的排放总量三方面因素,建立起以三者之和最小为目标的优化函数;下层模型为用户均衡模型。根据所建模型的特征,利用一种基于自适应方法和小生境技术的改进遗传算法进行求解。实例计算证明：此模型和算法是研究混合交通网络设计问题的有效方法。