基于随机均衡配流的公交线网优化双层规划模型的研究

优化公交线网是提高公交系统服务水平、提升公交竞争力的基础.在城市公交系统特性的基础上,构建了一个用于描述公交系统随机平衡网络优化设计的双层规划模型,并给出了相应的求解方法.     

综合客运通道设计的双层规划模型及算法

描述了综合客运通道的网络结构,分析了通道内旅客出行的广义费用函数,将运输成本、安全性、舒适性等服务属性作为出行阻抗的度量因素,以添加新的旅客运输方式为手段来优化旅客运输网络,设计了综合客运通道离散型网络优化设计问题的双层规划模型,上层模型以网络容纳的OD需求量最大为目标,下层模型为用户平衡问题．采用分支定界法对模型进行求解,并通过算例证明了模型的有效性．根据结果比较各方案的单位投资额所引起的网络容纳OD需求增加量,进一步从投资效率角度解释了方案的优劣,分析表明,该模型和算法能够得到综合客运通道网络优化设计的最优投资方案,为建设决策部门提供定量的决策支持．     

区域综合货物运输通道规模研究

在分析已有运输通道研究文献的基础上对货物运输通道的合理规模进行研究,分为通道规模计算,通道中运输方式选择及合理通道规模模型的建立3部分,得出的货物运输通道规模能满足预测规划年的货流需求并留有一定的后备系数,对区域综合运输通道的建设规模研究有一定的价值。     

基于BPNN-MOP模型的区域公路网合理规模预测研究

区域公路网规模是保障交通供给能力的基础,确定合理的路网规模是调节交通供需平衡的关键. 本文从路网发展数量和质量两方面,里程、密度、等级结构三项指标出发,建立了基于BP神经网络与马尔可夫链的公路网里程规模组合预测模型,并采用多目标规划方法对公路网等级结构进行了优化研究. 该方法能够充分挖掘公路网规模演变的宏观调整与微观波动规律,提高了预测的精度和可靠性. 最后本文结合实际案例,对区域特征年公路网的合理规模及结构进行了分析预测. 结果表明,组合预测方法能够较科学、客观地反映公路网发展的数量特征和质量要求,具有一定的理论价值和现实意义.     

基于双层规划的竞争性选址问题研究

以往对竞争性选址问题的研究,都是从服务提供者的角度考虑问题,寻求市场份额最大化或成本最小化的选址方案.实际中,竞争性选址方案的确定应该是服务提供者与服务需求者上下两层关系互动的过程,并且仅仅考虑市场份额最大化或成本最小化是不够的,企业往往更关心的是利润.针对寡头垄断市场配送中心的选址问题,建立基于双层规划的竞争性选址模型,考虑属于不同企业的配送中心对于配送服务需求者的竞争问题,上层目标函数追求配送中心的利润最大化,下层目标函数是配送服务需求者的广义费用最小.给出了遗传算法求解规模较大的问题,通过一个算例验证模型和算法的可行性.     

基于经济适应性的高速公路合理规模预测研究

区域高速公路规模是形成交通供给能力的基础,高速公路合理规模的确定是调节区域高速公路交通供需平衡的基本方法. 从与经济发展相适应的角度出发,结合高速公路的技术经济特性,探讨了其网络效应与规模经济效益、边际效益递减和效益的时滞性等特点;按照“量需而行”与“量力而行”相结合的思路,采取双层规划方法,考虑区域高速公路网建设的成本效益最大化、交通供给与需求的基本平衡,以及投资等建设的约束条件,建立了预测模型,并采用粒子群算法进行求解;最后以中部地区某省为例,对其2020年高速公路网的合理规模进行了分析预测,对模型与方法的科学性、合理性进行了验证.     

基于竞争的物流中心选址双层规划模型及算法研究

提出基于竞争的物流中心选址双层规划模型,将物流中心选址涉及到的两个具有明显不同目标的决策者——选址规划者和客户联系起来考虑问题,并将配送中心建成后遇到的竞争问题也纳入其中.该模型立足物流中心上层决策者和下层决策者两方面,权衡决策者和客户的总成本费用,对于研究物流中心在某个较长规划期内的最优选址问题具有重要意义.利用遗传算法对模型进行求解,最后通过实证分析表明建立的模型及算法具有实用价值和指导作用.     

上海市中心城轨道交通网络规划合理规模研究

介绍了估算城市轨道交通网络规划规模的３种方法－几何分析法、运输强度分析法及类比分析法,并结合上海市的实际情况对上海市中心城轨道交通网络规划规模进行了估算。通过对比和分析各种估算结果,提出了上海市中心城轨道交通网络规划的合理规模。     

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。     

基于极值优化的综合运输路网连续网络设计双层规划模型

本文提出了综合交通运输系统路网连续投资配置的双层规划模型,其中上层规划者在投资预算及其他约束条件下,考虑环境污染、土地占用及能源消耗等外部成本,对线路及综合交通运输枢纽做出连续的投资配置,以实现系统最优;下层网络用户在上层规划者的投资配置下,其路径选择满足确定用户平衡原则。最后,基于极值优化设计了求解该模型的算法,并给出了具体算例对算法进行验证。计算结果表明：所建立的模型符合实际情况,且采用的启发式算法也较有效。     

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。     

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区域公路网规模是保障交通供给能力的基础,确定合理的路网规模是调节交通供需平衡的关键. 本文从路网发展数量和质量两方面,里程、密度、等级结构三项指标出发,建立了基于BP神经网络与马尔可夫链的公路网里程规模组合预测模型,并采用多目标规划方法对公路网等级结构进行了优化研究. 该方法能够充分挖掘公路网规模演变的宏观调整与微观波动规律,提高了预测的精度和可靠性. 最后本文结合实际案例,对区域特征年公路网的合理规模及结构进行了分析预测. 结果表明,组合预测方法能够较科学、客观地反映公路网发展的数量特征和质量要求,具有一定的理论价值和现实意义.     

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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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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.     

Optimization of Two-Stage Port Logistics Network of Dynamic Hinterland Based on Bi-level Programming Model

The regional logistics based on port and its regional economic react on each other and develop in unison. This paper studies the two-stage port logistics network, the first one is the sea routes system between any two ports, and the second one is the network of the transportation system between each port and its economic hinterland. Based on the conditions of dynamic hinterland, the study proposes a bi-level programming model with the upper objective of the total transportation cost in the regional port group and the lower objective of the economic benefits for individual port. The competitiveness of the port, the demarcation of the hinterland, and the traffic capacity are reflected dynamically in the model, which is closer to the real system. The model is transformed into a single-programming model based on the Kuhn-Tucker theory to solve the model. Numerical tests are provided to illustrate the validity of the model and algorithm. Finally, the example is solved by Matlab. The results show that the bi-level model and the algorithm are feasible.     

基于双层规划的动态腹地二级港口物流网络优化

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.