非平衡交通分配的离散网络平衡设计的遗传算法

针对离散网络平衡设计二层规划模型,提出了一种新的求解算法.二层规划模型中上层问题对它采用遗传算法,下层问题是平衡交通分配模型,对它采用非平衡交通分配方法的拟FrankWolfe算法,并给出了算例,数值试验结果表明本文提出的算法是有效的且计算量小、收敛较快.     

基于出行时间预算的多模式多类用户城市交通均衡分析

在道路交通与轨道交通组成的多模式城市交通网络中,考虑路径出行时间的不确定性,对用户的交通模式与路径的选择行为进行分析,建立基于出行时问预算的多模式多类用户均衡交通分配模型,设计基于路径配流的求解算法.研究结果表明:该算法适用于路径费用不具备可加性的交通均衡模型的求解;交通需求、路网降级及用户所需的可靠度水平对交通模式及路径选择均具有显著影响;随着交通需求水平的提高或路网降级加剧,用户选择轨道交通出行的份额增加,且可靠度需求较高的用户选择轨道交通的份额增幅更高.     

基于分流率的路径交通量求解算法

为求解交通分配问题，提出一种基于分流率的路径交通量求解方法．该方法通过求解一个基于分流率的交通分配模型确定了满足用户平衡准则的路径交通量．文中首先给出分流率的定义，并根据该定义建立一个以分流率为求解变量的交通分配模型，然后证明该模型等价于传统的以路径交通量为变量的交通分配模型．新建模型是一带等式约束和不等式约束的非线性规划，它的变量个数是网络中终点个数和路段个数之积的线性函数，且比以路径交通量为变量的交通分配模型要少很多．文中通过引入网络中节点和有向路段的平均成本的定义简单有效地解决了新建模型消除等式约束后梯度难以求解的问题，并以此给出新建模型的求解算法．该算法以近似Newton方向到约束空间上的投影作为下降方向，用不精确搜索技术确定搜索步长．文中从理论上证明了算法的可行性和收敛性，并通过算例阐述了算法的有效性．计算结果表明：该方法可在理想的时间内求解大规模网络的交通分配问题；在计算时间、计算精度和所需存储内存上比其他能够确定出路径交通量的求解算法都要优越；在相同的计算精度下计算时间仅仅是其他算法的三分之一，甚至更小．     

非可加路径费用的交通网络平衡问题

利用变分不等式方法研究了非可加路径费用的交通网络平衡问题,给出了与平衡条件等价的变分不等式模型,它包含了可加路径费用的网络平衡模型.此外, 讨论了模型解的存在性和惟一性条件,这为进一步研究一般交通网络的用户平衡问题提供了条件.     

一个求解离散网络平衡设计问题的新算法

针对离散网络平衡设计二层规划模型,提出了一种新的求解算法。在模型求解中,上层问题采用遗传算法,而下层采用仿射尺度内点算法求解平衡交通分配问题。数值试验结果表明,本文提出的算法是有效的,能够较快地求解这类网络平衡设计二层规划模型。     

基于可替换路径对的多用户均衡交通分配算法

针对多用户均衡交通分配问题，依据多用户均衡条件，给出了该问题的变分不等式模型和间隙函数。利用可替换路径对的概念，设计了基于可替换路径对的多用户均衡交通分配算法。在大规模交通网络上，对比分析了提出的交通分配算法、外梯度算法、基于用户的对角化算法和基于起点的对角化算法等的性能。数值结果表明，提出的基于可替换路径对的交通分配算法在求解精度、算法效率以及稳定性等方面都显著优于其他算法。     

交通分配起点算法的实证研究

以交通网络为对象,研究求解均衡网络模型的起点算法原理及其实际应用.起点算法是一种基于路径树的交通网络流量分配方法,它按照交通分布起点把交通分配问题分解成若干个子过程.若干个子过程在网络空间的叠加,形成交通网络流量.在每个子过程中,在具有同一起点的若干起终点对之间,所有路径满足Wardrop原则.在比较不同收敛标准的基础上,提出最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛准则.选用国内外不同规模的5个城市交通网络数据,对起点算法进行测试,结果表明,起点算法具有很好的稳定性,能够满足任何给定的精度要求.采用最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛标准,能够真实反映起点算法的卓越性能,精确表现交通网络均衡原则.     

基于Logit分配的交通网络设计模型的改进粒子群算法

基于随机平衡分配模型与由效用理论推导的Logit交通分配模型的等价性,提出了基于Logit分配的交通网络设计模型。模型求解中,上层模型采用改进的自适应变异粒子群算法,而下层问题直接利用Logit模型求解。仿真结果表明该模型与算法是有效的。     

求解离散网络平衡设计问题的遗传算法

针对离散网络平衡设计二层规划模型,提出了一种新的求解算法,对上层问题采用遗传算法,而对下层问题采用平衡交通分配的Frank-Wolf算法.数值试验结果表明:该算法是有效的.能够较快地求解这类网络平衡设计二层规划模型.     

多可加性条件下的端点到端点QoS路由算法

基于QoS的路由是QoS中最关键的功能组件之一.从本质上看,QoS路由就是端点到端点的带结点条件和边条件限制的最短路径问题,这种问题是NP完全的.作者研究了可加性条件限制的QoS路由模型和路由算法,分析了可加性条件的性质并得到了其对路由长度限制的定理,为多个可加性条件的QoS路由问题建立了一个一般性的数学模型;最后根据此模型,提出了一种新的启发式求解算法.在算法中,采用限制条件的可加性进行搜索剪枝,从而使新算法在实际应用中更有效;该算法的时间复杂度为o(1gm+n×(1+d1+d2+…+d00)).应用结果表明,由于采用搜索剪枝,该算法在实际应用中具有时间复杂度减小、运行速度加快等特点.     

非对称网络容量约束用户均衡交通分配仿真算法

针对非对称网络路段容量约束交通均衡分配模型计算困难,设计了一种带路段容量约束的用户均衡交通分配仿真算法。在算法迭代过程中,将按全有全无法在当前最短路上分配流量与前一轮迭代所得到的流量加权组合,各O-D对的组合系数依Logit模型来确定;并不断自适应调节路段排队延误因子和误差因子来模拟实际路段行驶时间,使路段流量逐步低于路段容量,从而达到广义用户均衡,克服了容量约束均衡分配计算量大及Logit随机分配法要求枚举所有路径的困难。随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验。     

考虑距离因素的多方式交通超级网络均衡配流模型及算法

考虑了出行距离对出行者不同感知费用的影响,提出了一种考虑距离因素的多方式用户平衡配流方法。对出行者在多方式交通系统中的出行行为进行了分析,基于图论构建了用于描述一般出行过程的多方式超网络模型,并定义了有效超路径和子路径。针对出行者在不同出行过程中时间和花费这两个主要定量因素的计算方法,同时考虑了出行距离对出行者感知费用的影响机制,构建了考虑距离因素的出行广义费用函数。在此基础上,提出了基于用户平衡准则的多方式交通网络配流模型,并提出了基于子路径费用的最短超路径搜索算法。最后用一个简单算例对模型进行了验证,结果表明本文所提出的模型及算法可行有效。     

基于路段流量的交通分配模型的算法

讨论基于路段流量的交通分配问题,指出其最优解满足Wardrop平衡条件.在选定适当路阻函数以后,模型可转化为带线性约束的非线性规划问题.对这类问题,采用仿射尺度内点算法,给出算法的基本思想及详细的实现过程.数值实验表明,该方法是可行有效的,可用于实际交通路网的配流计算.     

确定型公交时间表分配

基于分配问题的基础时间表是对一个给定起,迄点及到达,离开时间信息的乘客找到一个最优路径,确定型公交分配在确定最佳路径时不必使总消耗时间最小化,而是使用权因和非时间费用因素。因此,算法是根据时间确定路径的可行性并根据费用业确定路径的吸引力而进行的。     

路票约束下的用户均衡网络流建模及其算法

为了缓解交通拥堵问题,在传统用户均衡模型的基础上,建立了带路票约束条件的用户均衡网络模型。本模型采用牛顿算法作为子算法,结合增强拉格朗日乘子法求解带路票约束的用户均衡网络流。外惩罚函数通过调整惩罚参数,把容量约束下的网络均衡问题转化成传统网络均衡问题。牛顿法通过移动方向、修正矩阵和移动步长的组合来保证路径或路段交通流量解的可行性,同时获得转化后子问题的最优解。算例分析表明,相对于传统的交通分配方法,添加路票约束能显著改变交通分配结果,使高流量路段的交通量减少了25％,能够有效地缓解交通拥堵。     

方式划分与路网配流联合模型

利用方式划分和交通分配联合模型将公交OD在轨道交通和普通公交路网形成的广义路网上进行分配.构造了广义旅行费用函数,利用惩罚系数模拟乘客的心理行为,改进了BPR路段经验阻抗函数,对公交的拥挤条件进行描述,讨论乘客平均等车时间.基于广义旅行费用在广义公交路网上提出了满足用户平衡(UE)的方式划分与交通分配的联合模型和多路径增量分配法来近似模拟用户平衡状态的分配算法,提高了分配算法的效率.并给出简单的算例说明该联合模型能够实时地反映公交线路的实际客流量对旅行时间以及公交服务水平的影响.     

带转向延误的拥挤交通网络配流模型及算法

为了更加真实准确地反映道路网络的交通流状态,该文综合考虑拥挤交通网络的特点,建立了带转向延误和通行能力限制的交通网络配流模型,模型中路段和转向通行能力约束条件的Lagrange乘子等于因交通拥堵而产生的排队延误。该文采用动态罚函数算法,将原问题转化为一系列不带通行能力限制的传统交通分配问题进行求解,随后以Nguyen Dupuis网络为算例进行测试。计算结果表明:当流量达到通行能力时,排队延误就会产生,平衡流量满足Wardrop均衡准则。该模型能够很好地反映拥挤交通网络流量特点,提出的算法也具有很好的收敛性能。     

容量限制分配的蚁群优化算法

针对交通规划实践中广泛使用的用户出行行为假设与现实脱节的不足,提出了用蚁群优化算法获取网络流量加载路径的配流新思想.分析了网络中用户出行的行为特征并与蚁群算法执行机制进行了比较,提出利用人工蚂蚁模拟网络中用户出行的可行性和合理性.给出了基于Ant-Cycle模型的容量限制分配思路和流程.设计采用双层迭代机制完成整.个交通分配过程:使用内迭代构建完整的流量加载路径;使用外迭代对路段阻抗进行修正,体现网络的拥挤效应,使网络分配趋于平衡.仿真算例与对比分析表明:该方法可以模拟交通系统的平衡状态,分配结果趋近用户平衡;算法合理、有效.