路网最优费率的双层规划模型及算法

为寻求系统、科学的路网最优费率测算方法, 提出用双层规划模型描述路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系, 其中上层以路网用户盈余最大化为目标, 下层是弹性需求下的多车型随机用户均衡模型, 设计了遗传-模拟退火混合优化的求解算法。计算发现路网收费收入目标的高低将直接影响测算所得费率的高低, 进而影响各车型OD出行量, 且时间价值低的车型用户比时间价值高的车型用户受费率变化的影响要更为显著, 表明双层模型在费率决策过程中能兼顾相关各方的利益, 建模时考虑车型分类能更合理地反映现实情况; 与遗传算法、模拟退火算法相比, 遗传-模拟退火算法计算结果最优。     

收费公路最优费率的双层规划模型及GA解法

在分析了现有公路收费理论与标准确定方法的基础上,根据一般道路网络的系统特性,阐述了收费系统组成要素之间的博弈关系,建立了相应条件下的双层规划博弈模型。结合实例,运用基本的遗传算法(GA),对某高速公路的收费费率的确定进行了优化运算。     

基于出行强度的出租车规划模型

通过分析城市居民出行强度和人口规模现状,运用增长系数模型预测规划期内居民出行强度和人口规模,进而预测出规划期内居民出行总量和乘坐出租车人口,随后利用出租车空驶率模型预测出租车的最佳数量。实例证明模型是可行的,通过确定出租车投放的最佳数量,有利于城市出租车的规划和管理。     

基于双层规划模型的车辆疏散策略研究

针对一类多源单目且每个OD对之间只有一条路径的特殊拓扑结构高速公路疏散网络,为减少在汇流处同时到达流之间产生冲突而造成排队延误,提出兼顾效率和公平的疏散策略。通过引入疏散效率和社会公平的概念,建立一个双层规划模型,在约束条件构成的凸多面体上采用有限生成算法对模型进行优化求解,得出对匝道入口车辆进行控制的最优疏散策略。算例结果表明该方法具有可行性和有效性。     

轨道交通票价双层规划模型研究

轨道交通票价的制定,既要考虑它的社会效益,也要考虑轨道交通客运部门的利益.利用双层规划模型,可以得到在多种交通方式竞争条件下的城市轨道交通客票价格制定的最优策略,既保证了出行者的广义出行费用最小,又能使轨道交通客运部门在公共交通市场竞争中取得最大的经济效益.     

基于双层规划模型下的路径安排问题研究

目前我国交通拥堵给许多地区的经济社会发展带来极大的负面影响,如何缓解交通拥堵对于城市的发展具有重要的意义。在研究路径安排问题上,建立了基于控制中心的双层规划模型。上层目标从交通管理者的角度,最小化出行者的系统总阻抗,下层模型通过基于元胞传输模型构建了出行者的动态路径选择行为模型。通过案例分析验证了提出的模型的可行性。     

基于双层规划混合模型的人员疏散问题研究

以多粒子智能体模型为主研究了在一定空间环境下的人员疏散问题。结合双层规划思想合理的描述了不同生理特性行人的不同感知和决策,定量阐述了局部决策与整体行为的相互影响关系,并通过计算机仿真模拟研究群体结构、不同位置出口宽度及危险源对疏散时间和人员受伤情况的影响。结果表明:疏散时间平均变化率和受伤数量变化率呈正相关性,所有出口宽度只有在0~1 m内的增加才会改善受伤情况,危险源对整体疏散效果的影响和对小孩群体的影响基本一致。     

基于双层规划模型的城市快速路匝道优化设置研究

匝道设置是城市快速路设置的关键问题之一.本文通过对匝道设置问题的分析,对城市快速路周边道路网络设计问题进行深入的研究,并采用双层规划模型描述问题.其中上层规划模型是从交通规划者的角度出发,在各种约束的前提下,设计合理的匝道布局,使得交通出行达到系统最优:而下层从用户的角度出发,采用变需求的用户平衡模型来描述用户的出行规...     

基于多目标的高速公路出入口决策双层规划模型研究

规划和布局高速公路出入口时,应从全局出发,充分考虑整个公路网系统的功能和要求,综合交通条件、自然条件及社会状况.本文在综合考虑城市行政等级、城市规模大小的基础上,建立了上层规划以高速公路出入口的用地和建设成本、改进交通网络的成本和区域内的出行成本最小为目标函数,下层规划以交通网络车辆弹性需求用户均衡配流的双层规划模型,通过优化算法,在备选的若干出入口能较好的实现多目标优化.     

基于双层规划模型的公共自行车租赁点选址研究

随着国内城市汽车保有量日渐增加,交通压力变得越来越大。为了妥善处理"最后1公里"的交通出行问题,完善城市地铁与公共自行车的换乘衔接,构建选址科学,规划合理的公共自行车租赁系统显得尤为重要。按照公共自行车租赁点选址影响要素及布设准则,结合公共自行车租赁点同时存在借车与还车的两种需求的现实状况,并借鉴阻抗函数的原理,建立出行总时间最小模型,来构建出公共自行车租赁点双层规划选址模型。最后通过实例计算,来确定地铁周边小区需求点400 m范围内公共自行车租赁点位置,并进行评价分析。     

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.     

基于双层规划的多次运输供应采购模型

同时考虑供应商和订货商的利益,以供应商为主方,订货商为从方,建立了基于双层规划的供应采购模型.供应商依靠产品定价影响下层的决策来获得最大利润,而订货商决定订货批量以及每个订货批量要求的运输次数来使自身成本最低,进而影响供应商的决策.根据模型特点设计了基于遗传算法的求解方法,并用数值算例验证了模型和算法的有效性.     

基于居住区共享停车的双层规划诱导模型

为了缓解因城市停车资源有限造成的停车难问题,根据共享停车理论和智能交通诱导策略,提出了居住区泊位参与的共享停车诱导服务流程,探讨了实现居住区共享停车的基本条件,建立了诱导服务的泊位协调控制双层规划模型.该模型上层以高峰泊位空闲指数差异均值最小为目标,作为衡量该诱导服务能否实现区域范围停车资源均衡利用的指标;下层以驾驶员停车后平均步行距离最小为目标,作为衡量共享停车是否可行的依据.根据双层规划模型的求解原理和粒子群算法优化思想,设计了该模型的粒子群嵌套优化算法,并进行仿真实验.结果表明:鹤祥园小区最低泊位空闲指数为0.301,最大高峰泊位对外共享率为0.093,即只利用了不足1/3的闲置泊位就缓解了远洋城的停车问题;平均步行距离为160.59m,说明共享方案可行.      

基于双层规划模型的公交枢纽内部流线优化

作为以“换乘”为主要功能的公共建筑,公交枢纽是城市交通系统的核心,其在设计阶段最为重要的部分是内部流线设计。内部流线的设计方案直接关系着枢纽运行效率的高低,甚至于枢纽的功能实现。本文对公交枢纽内部流线进行研究,根据枢纽内换乘流线与城市道路网上交通流的相似性,修正城市路网交通分配的方法,寻找到枢纽内部优化的流线,通过“用户平衡（UE,User Equilibrium）”与“系统最优（SO,System Optimization）”两个模型建立了双层优化模型,并设计遗传算法和模拟退火混合算法进行了求解。采用北京某公交枢纽的数据进行了案例研究,结果表明本文提出的方法对于公交枢纽内部流线优化设计是非常有效的。     

路径信息诱导的双层规划模型

为了缓解交通拥堵与提高路网运行效率, 建立了路径诱导信息的双层规划模型。上层模型描述信息发布者通过交通诱导信息发布手段优化路网层面的性能函数, 下层模型采用效用函数描述驾驶员最优路径选择行为, 其决策变量为交通信息类型, 从而将交通信息对于驾驶员路径选择行为的影响引入模型中。利用极点搜索算法对一个简单路网的双层规划模型进行算例分析, 得出了各种交通信息条件下上层目标函数值。虽然计算结果存在8%~13%的波动范围, 但交通拥堵时发布的拥堵消散信息是最优方案, 定性信息带来的总体效益要好于指示信息, 因此, 该模型可行。     

城市道路立交桥选型的双层规划模型

为考虑通行能力和路网对立交桥选型的影响,建立了立交桥选型的双层规划模型。上层模型以带转向延误的路网总延误最小为目标,同时考虑立交节点的现状以及具体路网的实际运行情况等设定约束条件;下层模型为带转向延误的随机用户平衡交通流分配模型。在此基础上,给出了上层规划模型求解的随机搜索和改进自适应遗传算法的组合算法,以及下层模型的求解的逐次平均法(MSA算法)。算例分析结果表明,该选型方法具有可行性。     

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.     

基于双层规划的公交车调度问题的模型与算法

城市公交车辆调度的主要目的是在方便乘客出行的前提下追求企业利益的最大化,其关键问题是在企业如何进行公交车辆配置和安排一天中各个时段上的发车频率.在对现有问题研究的基础上,基于对调查数据的分析和推导,建立了以乘客满意度为上层目标、企业运营效益为下层目标的双层规划模型,并对此设计了一个遗传模拟退火混合优化算法,结果表明:本文提出的双层模型和设计的遗传模拟退火算法具有一定得有效性和可行性.