鲁棒交通网络设计方法

为了更好地指导交通规划实践、提高规划方案应对风险的能力,在分析交通需求预测不确定性的基础上引入鲁棒设计概念,阐述了交通需求预测与鲁棒规划方案的关系.采用随机需求假定,以随机规划理论和均值-方差模型为基础,建立OD需求不确定的鲁棒交通网络设计模型;以蒙特卡洛模拟和遗传算法为工具,设计求解随机双层组合优化问题的实用算法.最...     

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。     

求解城市交通连续平衡网络设计问题的混合算法

对于采用双层规划模型描述的固定需求条件下的连续平衡网络设计问题。给出了一种基于遗传算法和变尺度法相结合的混合算法，并给出了一个简单算例，理论分析和实际算例表明，该混合算法具有速度快和精度高的特点。     

随机供给与随机需求的交通网络设计模型

为了改进以确定供给与确定需求为基础的传统交通网络设计方案,根据双层规划理论与交通分配理论,建立了基于随机供给与随机需求的离散交通网络设计模型。将Monte Carlo模拟、遗传算法和交通分配算法应用于模型求解过程,并应用Nguyen-Dupuis交通网络求解模型。计算结果表明:当OD需求增大时,总走行时间增大;当建设预算增大时,总走行时间下降;当供给与需求均不确定时,增加建设预算对降低总走行时间的效果更加明显;在不同工况下,总走行时间最大值为1.69×105 h,最小值为8.89×104 h;当OD需求均值为350veh.h-1,建设预算从1 000万元增大到1 500万元,且供给确定时,总走行时间下降3.47%。供给与需求的不确定程度对交通网络的设计方案具有重要影响。     

考虑需求预测不确定性的交通网络设计

为分析需求预测不确定性对交通网络设计的影响, 根据需求预测结果的不同类型, 建立了适用于连续型需求的基于灵敏度分析的交通网络设计模型和适用于离散型需求的基于未来情形预测的交通网络设计模型。模型均由两项组成, 前一项表示网络效益, 后一项表示网络稳定性。给出了两类模型的构造过程, 探讨了模型的求解方法与适用范围。计算结果表明: 随着设计参数变小, 网络效益变小, 网络稳定性变大, 进而得到不同的网络设计结果。可见, 考虑需求不确定性的模型能准确地反映实际的交通网络设计目标。     

道路行车速度限制问题的讨论

为了使道路行车速度对行车安全及节约能源等方面的综合影响达到最优,分别探讨了最高车速限制与最低车速限制的问题。首先,采用数学建模与回归分析的方法分别构建时间费用函数与油耗费用函数,以时间费用与油耗费用之和最小为目标函数,以事故死亡率及舒适度为约束条件,提出了最高车速限制方法。在分析了道路行车速度影响因素的基础上,采用回归分析方法,分车型建立道路线形指标、交通流参数与运行车速的关系模型,给出了在不同平曲线半径、纵坡及坡长、交通量、交通组成及路面状况条件下的最高车速限制基准值的修正系数。其次,提出车速离散度的概念与计算方法以及不同坡度下的经济车速,然后采用回归分析方法建立了车速离散度与事故率关系模型,提出基于车速离散度约束与经济车速的最低车速限制方法。最后,对实施车速限制的保障技术进行了探讨。     

不确定条件对交通网络设计的影响分析

交通网络设计问题中较为关键的问题之一是如何准确合理的反映网络用户 出行行为,符合实际的行为描述有助于决策者做出正确的决策.已有文献在用户均衡基础 上对网络设计问题做出研究,假设所有用户均为风险中性的,忽略了出行时间不确定性给 网络设计决策带来的差异性影响.本文在随机路段能力导致的不确定环境下,引入期望出 行时间（MTT）、出行时间预算（TTB）和 α -可靠性的平均额外行程时间（METT）,并采用 数据结果对比分析不同用户均衡模式（DUE、DRUE、METTUE）对网络设计问题决策的 影响.实验结果表明,在不同路段能力随机变化程度下,考虑用户出行时间的不确定性因 素,较传统用户均衡更贴近现实,同时也为网络设计决策提供更准确的指导.     

���ǿɳ�����չ�Ľ�ͨ�������˫��ģ�����㷨

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.     

�����������������Ŵ��㷨

网络设计问题来源于道路网络的规划，网络设计问题的算法研究对于交通规划的工程实践具有重要的实际意义。本文概述了网络设计问题，指出了网络设计问题数学模型算法研究的复杂性和重要意义。以连续网络设计问题为主要研究对象，分析了连续网络设计问题双层规划数学模型的结构特点。以现代遗传算法为基础，设计了适于解决连续网络设计问题的计算方法。以一个具体的连续网络设计问题为例，证实该算法不仅具有很好的收敛性而且算法所求得的最优解也是可靠的。本文的思想方法亦可运用于其它类型的网络设计问题。     

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．     

����΢ѭ����ͨ�����е��н�ͨ��֯�Ż�

为了有效疏解城市干道交通压力,优化与实施单行交通组织是充分发挥微循环交通网络效率的重要手段。从降低干道及微循环道路饱和度的目标出发,考虑最大期望饱和度的限制要求,建立了单行交通组织优化的双层规划模型。上层规划的决策变量为支线路段的单向行车组织方案,优化目标为最小化干道路段平均饱和度和最小化干道路段饱和度超限量;下层规划在干道路段能力、支路路段能力和饱和度的限制下进行平衡配流。提出了相应的遗传算法,并通过案例对比分析了单行交通组织优化前后干道及微循环道路上的交通状况,验证了微循环道路网单行交通组织优化的效果。该模型可应用在微循环交通网络中的单行交通组织,为单行交通组织提供优化方法。     

Optimization of One-Way Traffic Organization for Urban Microcirculation Transportation Network

To effectively alleviate traffic pressure of urban arterial roads, optimizing one-way traffic organization is the key to bring microcirculation transportation network into full play. Aiming at reducing the saturation of arterial roads and microcirculation roads, the paper develops the bi-level programming model for optimizing one-way traffic organization with consideration of the maximum saturation restriction. The decision-making variable of the upper level programming is the scheme of one-way traffic organization of branch roads and the optimization targets are to minimize the average saturation of arterial roads and to minimize the excess of saturation over its maximum of arterial roads. The lower level programming is an equilibrium traffic assignment problem under the restrictions of the capacity of arterial roads and branch roads and the maximum saturation. The genetic algorithm is adopted to solve the model. The traffic conditions of arterial roads and microcirculation roads before and after optimizing of one-way traffic organization were compared by an example, which also proves the effectiveness of one-way traffic organization of microcirculation network. The proposed model provides an optimization method for one-way traffic organization of microcirculation network.     

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。     

���н�ͨ�������������˫��滮ģ�͡�������Ӧ��

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。     

适用于路网潮汐流的可变车道设置方法研究

城市交通流潮汐现象导致了路段双向通行能力利用不均衡,早、晚高峰时段交通需求的不对称导致了早、晚高峰时段拥堵路段不具有空间对称性.本文从城市交通网络的角度出发,提出了一种对早、晚高峰时段可变车道设置方案进行综合决策的方法.以交通均衡理论为基础,以降低城市交通网络高峰期出行总费用和减少可变车道设置管理成本为目标,建立了一主二从双层规划模型,其中上层为可变车道设置的决策方案;下层根据上层决策方案分别对早、晚高峰时段交通需求进行交通分配,并设计了求解模型的遗传算法.算例分析表明,与不设置可变车道方案、早晚高峰时段分别设置方案进行比较,早晚高峰时段综合设置方案减少了系统总费用.