单一路径下基于固定到达时间的最优出发时间分布研究

针对动态交通分配领域动态OD难以准确预测的问题,根据不同目的出行的时间分布特征,建立基于出行类别的DTA研究新框架,并就此框架中基于固定到达时间的DTA子课题,研究单一路径下系统最优的出发时间分布问题。首先分析出行者费用的表示方法,然后结合Greenshields交通流模型,给出系统最优的出发时间分布的求解方法,最后设计实例探讨出行人数、路段长度以及费用参数比变化对最优出发时间分布的影响。本研究对制定错时上班、拥挤收费、流量控制等动态交通管理措施具有实际参考价值。     

基于遗传算法的动态交通分配研究

主要研究动态系统最优（DSO）模型。以总的花费时间最小为目标函数,对模型的节点集、路段集分别进行研究。通过模拟路段的流入量、流出量和路段上的交通量来建模。用传统的迭代算法解决动态交通分配问题非常复杂,而对传统迭代算法进行改进或用遗传算法等新的智能算法求解则会很简洁和方便。     

动态状态交通分配模型及其运用

静态交通分配模型不能很好地反映实际交通状况,而动态交通分配模型计算复杂、计算量大。本文基于动态用户状态均衡条件下,提出一种动态和静态交通分配的折衷方案———动态状态交通分配模型,给出了该模型计算路段平均队列长度和平均通行时间的公式,以及动态状态交通分配算法;最后给出一个运用于正常工作日动态交通分配的例子进行模型检验及其检验的数值结果。     

考虑车辆排队长度的动态用户最优路径选择模型研究

基于交通流理论，建立了路段下游交叉路口前车辆排队长度、路段车流密度的数学模型，提出了新的路段阻抗函数。运用该阻抗函数建立基于路径的动态用户最优路径选择变分不等式模型，给出了该模型的启发式算法。实例分析表明，当路段上有排队时，若将车辆排队处理为质点，则低估车辆路段走行时间，被低估的相对差距约为22％；新的阻抗函数能较好反映路段的阻抗。     

瞬时动态用户最优决策点逆序分配方法研究

以基于瞬时路段阻抗的变分不等式模型的对角化算法为研究对象,指出若在一次迭代中完成所有时段的分配,其结果不能直接用于下一次迭代对应时段的流入率调整,对其产生的原因进行了分析,并根据瞬时动态用户最优网络的特性,阐述了时段可分离性和决策点可分离性,提出了基于时段推进的决策点逆序分配方法.结合与变分不等式模型等价的非线性规划模型,分析了该方法的原理并给出了逆序分配的步骤和示例.结果表明,该方法的核心是可用 Frank-Wolfe 算法求解的在各决策点上进行的各自紧后路段间的分配,决策点紧后路段之后的子路径最小瞬时阻抗的确定和一些决策点组合的同步分配都可以提高分配的速度.     

容量限制的交通分配优化方法研究

容量限制一直是交通分配研究的重要内容，是造成路段和路网拥挤的根本原因。目前大多数的研究都是基于拥挤模型进行理论分析和实际计算，而实际中的拥挤路网大多不是一个平衡分配问题。以Fisk提出的Losit分配优化思想及Wardrop的系统最优为基础，建立了容量限制下的路网分配优化模型，并给出了相应的启发式优化算法。     

基于二次函数型路段行程时间模型描述的交通输出流特性

根据动态交通分配模型中广泛使用的路段行程时间与路段车流量具有二次函数关系的模型，在已知路段输入流的条件下，给出了路段输出流的一般表达式和路段行程时间的递归表达式.在路段车流满足先进先出的条件下，结合任意时刻的车流量表达式和线性路段行程时间模型得出输出流与输入流的关系式，导出此时刻的路段车流量表达式，从而给出了更明确的关于路段行程时间的表达式;同时结合道路交通流调查数据，对一些实例进行了数值仿真，所得结果与实际相符.     

动态系统最优分配模型的研究

本文提出了一个动态系统最优交通分配模型。依据最优控制理论建立起来的模型，能够用于我ＯＤ对拥挤道路网上的瞬时交通流形态的预测。模型的最优利用Ｐｏｎｔｒｙａｇｉｎ最小值原理获得，并证明了该最优解与Ｗａｒｄｒｏｐ的用户最优大批量的动态表述相一致。最后，本文讨论了该模型了散形式的解法。     

考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配

为刻画拥堵空间排队与溢出现象对交通流分配的影响，提出考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配问题，并构建相关的求解算法，用于描述交通需求在起讫点移动过程中路网整体的宏观运行状态。首先，丰富和完善考虑拥堵空间排队与溢出的静态交通流分配的相关假设，提出次生瓶颈、拥堵干扰与渗透和分段化路段阻抗等基本概念和理论，来刻画拥堵交通瓶颈、拥堵空间排队等交通现象；其次，建立网络瓶颈识别算法和空间排队回溯算法，基于此构建考虑拥堵空间排队和溢出的增量分配算法，用于求解交通流分配的结果；最后，通过使用一个具有说明型的算例进行对比分析。研究结果表明：建立的瓶颈识别、排队回溯和增量分配算法可以识别路网中的瓶颈位置及其拥堵排队区域，并可计算得到各路段上的分段分配流量；与点排队只影响瓶颈路段的运行状况和均一的路段分配结果相比，可有效描述路网整体的宏观运行状态以及由于拥堵空间排队所导致的拥堵干扰与渗透现象；不同于“时间片”的伪动态交通流分配模型，新建算法的分配结果是“全时段”与“整体性”的路网宏观运行状态，包含了拥堵瓶颈的具体位置和空间排队的干扰与渗透情况；一般拥堵点排队模型和基于“时间片”的拥堵空间排队模型难以刻画拥堵干扰与渗透现象以及路网整体的宏观运行状态，故所建立的分配方法是对传统拥堵交通流分配的丰富和发展。     

交通流量分配对道路网络结构可靠度的影响

研究和分析了基于行程时间可靠度的交通流量分配对道路网络结构可靠度产生的影响,行程时间采用BPR路阻函数,假定行程时间服从Weibull分布,推导出路段行程时间可靠度同路段饱和度之间的关系式.以路段行程时间可靠度80％,即路段饱和度1.0,为衡量和控制标准,对路段超出控制标准部分的交通流量进行重新分配,利用蒙特卡罗MATLAB计算程序计算出分配前后各路段路面结构可靠度,再利用网络串并联原理分别计算出交通流量分配前和分配后的道路网络结构可靠度.通过实例对比分析交通流量分配前后的道路路段可靠度和路网结构可靠度可知:以行程时间可靠度为分配标准较以畅通可靠度为分配标准更合理;路段拥堵时的交通流量分配虽可以提高相应路段可靠度,但会降低整个路网结构可靠度.