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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。     

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...     

考虑速度限制的连续交通网络设计问题

本文提出了一个考虑车速限制的双目标连续交通网络设计问题,旨在通过合理的路段拓展与限速策略提高网络交通运行效率和减少交通系统的环境污染.构建了一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题.其中,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统总阻抗与总投资额之和最小及网络总的车辆尾气排放最小为目标,制定最优的网络设计方案和不同时段最优的限速方案;下层问题基于用户平衡准则,描述不同时段出行者的路径选择行为.设计了基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解,并采用数值算例验证了提出的模型与算法的有效性.     

用遗传算法解决固定需求交通平衡分配问题

为了提高交通量预测模型的可靠性,利用遗传算法的结构并行性将其用于求解固定需求交通平衡分配问题中。算法设计中采用多维并行交叉、变化的交叉率与变异率、优先策略及目标函数加惩罚项等改进措施,从而大大提高计算速度,减少了交通分配的时间,降低了分配的复杂性,为交通分配问题开创了一条新的途径,同时显示出遗传算法在交通规划中潜在的实用前景。     

高速公路物流网络规划LRP模型及算法研究

从高速公路网与物流网络同构相似的关系出发,将高速公路网纳入物流网络体系并构建高速公路物流网络．结合选址-路径问题（LRP）模型来探讨高速公路物流网络规划的方法,把高速公路物流网络规划分解为高速公路服务区作为物流节点的选址布局问题和高速公路作为物流通道的路径安排问题;使用遗传算法对该模型进行求解,并对遗传算法的要素进行设计和改进,提高了求解的精度和效率;最后,通过算例分析验证了模型的实用性和算法的有效性．     

基于用户剩余的双层拥挤收费模型及算法

拥挤道路收费作为交通需求管理的一种有效措施在许多国家和地区开始提倡。基于用户剩余的拥挤道路收费问题,建立双层规划模型,设计求解双层规划模型的遗传算法,结果表明,双层规划模型能有效解决复杂的拥挤定价问题,遗传算法收敛较快,容易满足计算精度要求。     

基于用户剩余的双层拥挤收费模型及算法

拥挤道路收费作为交通需求管理的一种有效措施在许多国家和地区开始提倡.基于用户剩余的拥挤道路收费问题,建立双层规划模型,设计求解双层规划模型的遗传算法,结果表明,双层规划模型能有效解决复杂的拥挤定价问题,遗传算法收敛较快,容易满足计算精度要求.     

基于黄金分割遗传算法的VISSIM仿真模型参数校正

微观交通仿真模型的准度直接决定所模拟交通场景的真实性。提出一种黄金分割遗传算法的VISSIM仿真模型参数校正方法。首先,详细梳理了VISSIM仿真的标准作业流程及模型参数的校正原理;接着,设计了以通过量为指标的目标函数和仿真参数个体的离散化方法;然后,采用黄金分割遗传算法具体设计了VISSIM模型参数的校正方法;最后,以典型城市信控路口为例,分析参数校正后的仿真模型特性,并采用实测路口转向流量数据验证所提出参数校正算法的效用。     

C规划规划:沧州市步行和自行车友好街巷规划设计

通过比较全球近60座城市的交通发展模式,针对中国中小城市以步行和自行车交通为主的出行特征,提出C模式概念,即步行和自行车导向型交通模式。以河北省沧州市为例,分析C模式下的典型问题与居民出行需求。基于此,提出适应步行和自行车交通发展的C规划3C理念,即具有中国特色、步行和自行车友好、跨越用地边界的街道规划。C规划的重点是利用并连通既有城市支路与街巷,形成步行和自行车优先通行的廊道网络;C设计的重点是基于步行和自行车交通特征和公众意愿,通过跨界设计实现不同出行群体的和谐共生。以沧州市核心区为例进行规划实践并展示典型街巷设计案例。     

C规划：沧州市步行和自行车友好街巷规划设计

通过比较全球近60座城市的交通发展模式,针对中国中小城市以步行和自行车交通为主的出行特征,提出C模式概念,即步行和自行车导向型交通模式。以河北省沧州市为例,分析C模式下的典型问题与居民出行需求。基于此,提出适应步行和自行车交通发展的C规划3C理念,即具有中国特色、步行和自行车友好、跨越用地边界的街道规划。C规划的重点是利用并连通既有城市支路与街巷,形成步行和自行车优先通行的廊道网络;C设计的重点是基于步行和自行车交通特征和公众意愿,通过跨界设计实现不同出行群体的和谐共生。以沧州市核心区为例进行规划实践并展示典型街巷设计案例。     

随机需求下公交网络设计的期望值模型与求解算法研究

科学规划公交系统是解决城市交通拥挤问题的有效手段,公交网络设计问题更是公交体系规划的重点与难点。公交需求作为公交网络设计的输入条件,在现实中具有不确定性。鉴于此,假设不确定乘客需求具有随机特性,来研究随机需求下公交网络设计问题的优化方法。以乘客成本与运营成本最小化为优化目标,构建了多目标规划的期望值模型。将遗传算法与模拟退火算法相结合,设计了求解模型的遗传模拟退火算法。最后,通过算例验证了提出的模型与算法的有效性。     

连续交通网络设计的全局双层多项式优化模型

提出了一种面向典型连续交通网络设计问题的全局双层多项式优化模型,其函数均为多项式,且下层问题为凸问题;上层问题旨在优化网络性能,下层问题用来刻画确定性用户均衡(DUE)交通流模式;利用Fritz John条件和乘子代替下层规划,将提出的双层多项式优化模型转换为等价单层优化问题,并利用矩半定规划(MSDP)方法得到其全局最优解;利用矩矩阵的秩作为保证全局最优性的充分条件,并估计全局最优解的个数;给出了最优道路收费问题的数值算例,用提出的双层多项式优化模型描述了算例中的最优道路收费问题,并通过Wardrop用户均衡约束调整现有路段上的交通流量,使总通行费收益最大化。研究结果表明:该简单算例的最大收益为13.5元,同时可以得到该算例的矩矩阵的秩为1,从而证明了该结果的全局最优性,提出的方法克服了均衡约束数学规划(MPEC)法和值函数法等现有求解双层优化问题的经典算法由于连续交通网络设计固有的非凸性,只能找到局部最优的问题;提出的全局双层多项式优化模型与算法为典型连续交通网络设计提供了更好的探索工具。      

基于路网承载力分析的用地布局研究

引入路网承载力概念,用来衡量一个地区土地资源可开发的强度。以路网最大服务交通量为目标,建立路网承载力的双层优化模型,推算出各小区的最大交通生成量,并校核不同用地布局对应的交通生成量,寻求最佳方案以使规划区建成后路网能以一定的服务水平运行。最后,以郑州市碧沙岗、河医片区的土地利用规划为例,利用OD反推技术简化双层优化模型的求解复杂性,验证了模型方法的有效性,对城市规划工作具有实际的引导作用。     

新建交通小区配套道路网络设计模型与算法

研究城市发展过程中新建交通小区的配套道路网络设计问题,提出将新建交通小区与现有路网科学合理连接起来的方法。首先用双层规划法建立该问题优化模型,该模型在考虑交通用户出行行为的情况下,可以确定最优的新建路段选址方案及通行能力设计方案;然后基于粒子群优化技术,设计一个启发式求解算法。最后用一个简单的网络例子验证并分析模型与算法的有效性。     

随机交通网络约束最可靠路径问题

为了模拟仿真交通网络中,约束条件下考虑风险性车辆路径选择行为,建立随机交通网络环境下约束最可靠路径问题数学规划模型,并讨论了其对偶问题.采用梯度下降算法求解对偶问题,获得原问题最优值的上界和下界,通过迭代获得原问题的近似解.针对Sioux Falls network展开数值试验并对数值结果进行了对比分析.计算结果表明：在随机交通网络环境下,无约束和有约束条件下求解的最可靠路径是不同的;不同的资源约束条件下求解的最可靠路径也是不同的,资源约束条件对交通网络中最可靠路径的选择有很大的影响.     

生态优先理念下的小型工业园区道路网规划——以丹阳精密制造产业园为例

在生态优先理念下,小型工业园区路网规划要有新的体现.以丹阳市经济开发区精密制造产业园为例,通过分析其现状交通的特点,结合区域交通,在生态优先理念指导下,提出规划原则,并形成多个路网规划方案,从中整合出最优方案,并在此基础上完善相应的交通设施规划布局,对小型工业园区生态交通规划有一定的示范和指导意义.     

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行程时间的不确定性是影响货运车队路径选择的一个重要因素，特别是对于要求货物准时送达的配送任务（例如商品混凝土的配送），提出了在车辆调度中考虑由拥挤路段交通流量波动引起的行程时间不确定性的方法，建立了考虑行程时间可靠性要求的车辆优化调度数学模型，给出了相应的启发式算法，通过算例介绍了该模型和算法的应用。结果表明配送总成本随行程时间可靠性要求的提高而增加。     

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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.     

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拥挤道路使用收费和停车设施收费是解决城市交通拥挤的两种手段,文章对两者收费策略结合条件下的市郊—市区间综合优化问题进行研究。前往市内工作区上班的驾车者到达拥挤收费点后有两种策略可供选择：一是交纳拥挤道路使用费继续驾车前往工作地;二是停车再换乘地铁或BRT等公交方式到达目的地。通过对两种策略下用户的出行成本进行了分析,以最大化总的消费者剩余为上层优化目标,以弹性需求下的组合出行网络用户平衡作为下层规划,建立了双层规划模型,设计了基于模式搜索的求解算法。并对算例进行计算和分析,计算结果表明该模型与算法是有效的。