随机交通分配中有效路径的定向树搜索算法

交通路网中有效路径的确定方法是进行各类随机交通流量分配的关键技术.文章将交通路网中节点位置的确定性与交通出行中路径选取的有向性相结合,模拟树的生长,提出了一种有效路径的定向树搜索算法.通过将该方法应用于随机用户均衡分配模型,说明了该方法的有效性.     

随机路网的最短路径问题研究

主要研究随机路网中的最短路径问题,首先给出随机路网的定义,建立了随机路网的模型,假定路段的费用是满足正态分布的随机变量,并给出从历史数据中得到此变量的均值和方差的统计学方法;然后得出路径出行费用的均值及方差的递推公式,将费用的方差当作一个限制条件,从而在Dijkstra算法的基础上,提出了带单一限制条件的最短路径算法,同时给出了算法的具体流程;最后用一个简单例子演示了算法的具体步骤,并在南京路网中验证了此算法的实用性。     

基于随机需求的离散交通网络设计

由于影响因素众多,OD需求预测存在不确定性。本研究假定OD需求矩阵元素是概率分布已知的随机变量,以双层规划理论为基础,建立基于随机需求的离散交通网络设计模型,上层模型是预算约束下的路网期望总时间最小,下层模型是每个需求情景下的用户均衡。以Monte Carlo模拟和遗传算法为计算工具,设计了随机双层组合优化问题的可行算法。Nguyen Dupuis网络的实例计算表明,考虑需求不确定性的网络设计方案与确定性条件下的结果显著不同。本研究有助于提高交通规划决策的科学性和可靠性。     

多种Logit路径选择模型对多层次交通网络的性能影响

研究了多种Logit路径选择模型应用于多层次交通网络时对网络性能的影响.依据网络层次特征定义了广义路径费用;选取4种典型的Logit模型——单层的多项式Logit (MNL),C-Logit (CL),Path-Size Logit (PSL)以及双层的交叉巢式Logit (CNL)模型,对它们分别构建了适用于多层次网络的等价数学规划模型(MP);对不同层次结构和分散参数取值,利用VC++编程求解4个等价数学规划模型,并计算了系统最优的流量分配.分析表明:3种OD需求下的所有Logit模型所得网络总行程时间费用(NrrC)都高于通过系统最优分配得到的NTTC;利用考虑重叠的CL、PSL、CNL模型所得NTTC皆大于不考虑重叠的MNL模型,且构造越复杂的Logit模型所得NTTC越高;对各个Logit模型而言,层次性交通网络的NTTC要小于没有层次性的情况且层次越高时NTTC越小.     

模拟退火算法在路径优化问题中的应用

模拟退火算法是解NP完全组合优化问题的有效近似算法,将该算法应用于路径优化问题,利用该算法对类似货郎担问题的路径问题进行求解;针对城市道路行走不同的目标条件(路径最短、时间最短)进行优化,选择最佳行走路径;并将用该算法优化得到的计算结果与树形算法进行比较,显示该算法能够克服传统优化算法易陷入局部极值的缺点,同时表明该算法在解类似货郎担交通路径方面的问题时有较高的精确性。因而该算法在解决城市道路交通问题方面具有一定的实用价值。     

基于波及延误的飞机路径随机优化模型

为了对航班延误进行有效的事前控制,挖掘后继航班独立延误对飞机路径整体延误的影响,建立了更加精确的独立延误和波及延误算法流程,侧重研究与航班计划变更无关的独立延误的统计分布.在拟合出航班独立延误服从对数正态分布的基础上,建立了以波及延误最小为目标函数的飞机路径随机优化模型.求解过程中通过已知分布将随机模型转化为确定性模型,降低了模型的求解难度.最后将该模型应用于国内某一航空公司运行数据,优化后的波及延误降低了28%,成本降低17.37%.结果表明,基于统计分析基础上的飞机路径优化模型可以提高航班计划的先行鲁棒性.     

动态混合行为交通网络平衡的遗传算法求解

采用遗传算法对动态交通网络平衡微分博弈模型进行求解,将动态混合行为交通网络平衡模型构造为一个开环信息结构下N个局中人非合作非零和博弈,并考虑了一个单OD对之间有两个平行弧的简单网络和两类局中人--用户平衡（UE）和古诺-纳升（C-N）--在拥挤现象中的相互作用,针对此简单网络阐明了遗传算法求解模型的具体步骤。遗传算法求解不必要求目标函数连续可微,大大提高了模型的适用性。通过算例对所设计的算法进行了验证,在算例中将Wie BW（1993）的研究中部分参数取值作了修改,使其更加合乎交通实际,并将计算结果与Wie B W（1993）采用最小值原理计算结果进行了对比分析,通过对比分析表明,其计算结果更符合交通实际。     

基于随机用户平衡的混合交通网络流量分离模型

考虑了影响出行者交通选择行为的主要因素(时间、费用、方便性、舒适性等),分析了在多种交通方式(私家车、出租车、公交车、轨道交通以及自行车等)存在条件下城市交通网络中出行者交通选择行为,包括交通方式选择和出行路径选择,并基于随机用户平衡(SUE)理论构造了城市混合交通网络的流量分离和分配综合模型及求解算法。最后通过一个简单算例,得到了当各种影响因素变化时,各种交通方式的流量变化情况。     

以交通线路选择为例的交通网络最短路问题研究

交通公交路线选择与我们每个人的生活息息相关。以学生为例,公交出行仍是大部分人出行的首要选择。通过最短路问题研究,不但能够减少不必要的城市公交资源浪费,同时也极大节省了人们的出行费用。通过以交通线路选择为例对交通网络最短路问题进行研究,从而得到在交通网络费用最少的最短路线,算例仿真结果证实这种最短路问题在城市交通中能起到积极作用。     

基于随机路径选择的城市轨道交通客流分配悖论

在城市轨道交通网络中,当改善1条已有的轨道线路(包括提高发车频率和降低服务票价等)或者新增1条轨道线路之后,将会发生客流分配悖论.为了分析该交通悖论的特征,基于传统的和改进的Logit模型的随机网络加载结果,采用公式解析和数值计算的方法,研究了悖论的形成条件,推导了悖论边界曲线和悖论区域大小,讨论了不同的Logit模型在预测随机交通悖论方面的差异性,并最终得到了轨道线路的服务质量(包括运行时间和服务票价等)差异、乘客的随机路径选择行为、乘客的出行时间价值和随机感知误差的大小等因素对客流分配悖论产生的作用机理,为避免悖论的发生提供了理论指导.     

智能网联环境下的交通信息与安全——第4届交通信息与安全国际学术会议综述

交通信息是交通运输发展的基础,交通安全是交通运输的重要目标,智能网联环境下的交通信息与安全越来越受到学术界的重视.第4届交通信息与安全国际学术会议(ICTIS 2017)在此背景下隆重召开.围绕交通信息与交通安全的核心内容,分别从道路、水路的信息与安全角度出发,研讨了水路信息多元化应用、海上事故分析与船舶避碰、道路基础设施信息交互、公共交通优化等热点问题,展示了最新的研究成果.综述了会议报告的热点,分析了交通安全趋势以及存在的问题,并指出新能源动力船舶系统安全与防控、多种类多模式交通流动态预测、无人船开发与应用、道路安全建模等是交通安全与信息未来的研究方向.     

基于GBAS的公交出行最优路径选择算法

通过对城市公交网络的描述,结合居民公交出行路径选择的特征,提出了以换乘次数最少为首要目标,以出行距离最短为次要目标的基于GBAS(基于图的蚁群系统)的公交出行最优路径选择算法。算法让分群蚂蚁从起点站行走至终点站后,在所有走过的路径中,通过对换乘次数和出行距离进行计算后选择最优路径,并对该路径上的信息素进行加强,其他路径上的信息素进行挥发,经过若干次外循环迭代后,分群蚂蚁会选择信息素最强的路径行走,即为公交出行的最优路径。用一个算例对算法的有效性进行验证。     

快速公交路径优化设计模型及算法研究

分析了当前大城市多模式公交网络结构,构建了多模式公交超级网络;研究了公交出行者的策略选择行为,在考虑行程时间可靠性、座位期望以及诸多延误因子的基础上改进了策略阻抗模型;提出了BRT网络设计的双层规划模型:下层模型以改进策略阻抗模型为前提,进行了多模式公交网络平衡配流,上层模型旨在优化BRT的线路走向和布局;基于遗传算法和粒子群优化,设计了求解该双层规划模型的混合启发式算法,并用一个简单算例验证了本研究中模型与算法的可行性,提出了BRT线网优化设计的建议。     

基于后悔理论的社交网络分享型交通信息的用户价值研究

以社交网络为平台的交通信息对出行者的决策有重要影响.为了研究社交网络分享型交通信息的用户价值,分析了社交网络中交通信息的产生与传播行为,并从信息行为的角度研究了社交网络中交通信息的特征.基于后悔理论建立了社交网络交通信息的用户价值评估模型,并给出出行者的路径选择效用以及交通信息的更新方法.在此基础上,从交通信息有效性与负效用的角度分析了社交网络交通信息的用户价值特征.基于不同的网络信息传播场景,对其中交通信息的用户价值进行了分析.结果表明,社交网络中的交通信息能够对出行者的决策起到辅助作用,在有效场景中出行者决策的后悔值降低了20%;但用户价值随其在社交网络中的持续传播而降低,且过度传播的交通信息将对出行者决策产生负效应.     

基于多方式广义费用模型的超级交通网络需求预测技术应用

针对综合交通网络规划各方式缺乏有机融合问题,通过建立以虚拟概化线连接的铁路、公路、水运、民航各方式交通线网和火车站、港口、机场等枢纽节点一体衔接的超级交通网络模型,运用广义费用函数计算客货在路网、枢纽及虚拟概化线上流动产生的广义费用,实现各方式交通网络融合。考虑公路客货运周转量占全方式总量比例高,但客货运平均运距短,以县级行政单元为基础将全国划分为2 540个综合交通小区,获取2018年各运输方式全年客货运起讫点（OD）数据,通过聚合、拆分等方法,将各方式OD表叠加形成现状综合交通小区客货运输量OD表;采用总量预测、自上而下分层控制的技术路线,对2050年全国总量、分区域总量和综合交通小区客货运发生吸引量进行预测,计算2050年综合交通小区客货运输量OD,实现各方式运输需求融合。基于Fisk模型,构建组合出行情况下多方式、多类别随机用户均衡分配模型（SUE）,采用连续权重平均（MSWA）法对模型进行求解,并通过算例验证了模型和算法的有效性。结果表明：模型能够体现“宜铁则铁、宜公则公、宜水则水”的规划理念,实现乘客组合出行和货物多式联运,预测精度较高。研究成果可应用于宏观交通趋势判断,为实现综合交通网络规划中各方式有机融合提供借鉴,并成功应用于国家综合立体交通网规划研究中。     

城市轨道交通接运公交最优线路模型

城市轨道交通是缓解交通拥堵的有效手段.但是,在轨道线网规模化发展之前,对城市客流的吸引不够.为更好地解决城市交通问题,需要通过常规公交接运来辅助实现轨道线路的客流聚集效应.首先考虑了土地性质、出行需求和公交运营成本等因素,建立了公交运营效益最大的接驳范围单变量非线性单变量规划模型.经过参数标定与约束的简化后采用二分法求解.在模型的约束中使用站点聚集效应距离衰减函数建立了需求与接驳距离的关系式,并通过单约束重力模型获得的距离与需求样本对其进行了参数标定.然后,以接驳范围为约束指导新增线路布设和原有线路调整.前者以站点覆盖率、非直线系数、运营费用等为指标,整体客运系统运输效率最大为目标,使用启发式解法布设了新增公交接驳线路;后者根据定性定量相结合的原则,依流程调整了原有线路走向.本研究需要采集的数据并不复杂,可用于指导轨道站点公交接驳相关工程实践.     

基于地质灾害危险性评价的公路路线优化技术研究

地质灾害危险性评价为公路路线方案选择提供依据,是保证公路建设可持续发展的关键.利用ArcEngine开发组件,针对公路实际,引入GIS的有关理论、方法和技术分析手段,采用模糊综合评判分析评价模型,得到公路沿线区域地质危险性评价专题图.同时,综合区域地质灾害危险性栅格数据,利用栅格空间分析算法,采用Visual Basi...     

信息对出行时间的影响研究

在一个不确定性交通网络上,考虑不同风险厌恶程度出行者的出行时间受交通信息的影响,采用出行时间及对出行时间不确定性的偏爱程度建立期望效用函数,研究信息环境下与非信息环境下的期望出行时间,得到如下结论:(1)信息的提供将减少所有出行者的期望出行时间;(2)在信息环境下,风险厌恶程度高的出行者期望出行时间的减少比风险厌恶程度低的出行者期望出行时间减少更显著。并用算例对模型结论加以验证。     

基于预测型路线行程时间的信号控制相位差优化技术研究

相位差是区域信号协调控制的重要参数,其动态优化直接影响通行能力和路网延误。论文考虑交通流诱导与交通信号控制的协同运作,通过研究车队在停车线车头受阻和车尾受阻的不同等待状态,建立了相位差与诱导参数路段行程时间的相关关系,基于诱导控制协同的动态性考虑,提出基于预测型诱导用行程时间的信号控制相位差优化技术,阐述其优化算法流程。论文利用长春市长春大街含3个交叉口的路线进行算例试验,结果表明利用预测型行程时间优化相位差之后干线总行程时间最高节约12.9%左右,延误减少高达51.3%,达到诱导控制信息共享、协同运作提高路网运行效率的目的。