轨道交通随机均衡配流模型和算法

以拥挤条件下的出行阻抗函数为基础，通过引入随机均衡配流条件，构建了Logit形式的Fisk轨道交通随机均衡配流模型．根据模型的特点，以Bregman算法求解模型的拉氏算子为基础，给出了改进的用于求解轨道交通随机均衡配流模型的Frank-wolie算法．最后通过一个算例说明了算法的有效性和合理性．     

MSA算法求解轨道交通SUE模型问题研究

建立了拥挤条件下的出行阻抗函数,通过引入随机均衡配流条件,构建Logit形式的Fisk轨道交通随机均衡配流(SUE)模型.以随机网络加载算法作为相继平均法(MSA)的基础,给出了轨道交通SUE模型的求解算法.     

弹性需求下的轨道交通客流分配模型和算法

分析了轨道交通客流需求量的影响因素,以拥挤条件下的出行阻抗函数为基础,通过引入弹性需求条件下的轨道交通均衡配流条件,构建了弹性需求下的均衡配流模型．根据模型的特点,给出了改进的用于求解弹性需求下的轨道交通均衡配流模型的Frank-wolfe算法,最后通过一个算例说明了算法的有效性和合理性。     

基于随机用户均衡的路网拥挤收费模型与算法

为了减轻交通路网拥堵问题,结合现实交通流分配,采用随机用户均衡配流模型,以最小化路网总体出行时间为目标建立了一个拥挤收费的双层模型.对于这种模型,提出了一种新的求解算法,这种算法是将仿射尺度算法与遗传算法相结合.具体地,对给定的收费值,由仿射尺度算法来求解下层随机用户均衡问题得均衡路段流,将其带入上层可求得系统总出行时间.当选取1组初始收费值,可以求得在取各个收费值下的系统总出行时间.这样便可以根据遗传算法来求得最优收费值.数值实验结果表明,在实施收费之后,系统总出行时间得到有效减少,这种模型及算法可以有效地应用于减缓交通路网的拥堵问题.     

基于限制路径集的N-路径随机用户均衡模型构建及性质

结合随机用户均衡和N-路径用户均衡两类模型的优点构建了N-路径随机用户均衡模型,以路径流量作为决策变量讨论了解的最优性条件,得到了解所满足的性质.然后以路段流量和路径流量同时作为决策变量证明了最优解的存在唯一性条件.最后在多种不同的假设条件下利用内点算法对模型进行了求解,对于解的性质进行了验证,并通过对算例结果的分析得到了若干有效的结论,进而验证了所构建模型的合理性和实用性.     

高速公路出入口选址双层规划模型研究

针对高速公路出入口选址,建立了双层规划模型.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,下层规划考虑了交通网络车辆弹性需求用户均衡配流.最后设计了一个迭代优化算法对模型进行求解.     

基于模拟退火算法的用户均衡配流方法研究

借鉴了微观经济学中供需作用机制与均衡原理,对交通系统中的均衡状态及其演化过程进行了分析.通过对启发式算法中的模拟退火过程加以分析,在一个OD对之间具有多条路线条件下,应用模拟退火算法分析了交通分配均衡模型,并设计了求解步骤,以Beckmann的用户均衡模型为例,编制Matlab程序,证明了模拟退火算法可以有效的跳出局部最优解的陷阱,快速的找到全局最优解,得到更合理的结果.     

随机用户平衡交通分配与信号控制组合模型及算法

构造随机用户平衡交通分配与信号控制组合模型,上层是信号配时优化模型,下层是考虑交叉口延误的随机用户平衡交通分配模型,并对其进行了详细说明,证明了交叉口延误可由模型中的容量约束条件的Lagrange乘子得到.对于模型的求解,提出了上层模型采用模拟退火算法,而下层使用Frank-Wolfe算法的一个实用的启发式算法,并以一个小型路网为例进行了数值仿真计算,计算结果显示算法是有效和可行的.     

基于云和声搜索的综合运输网络设计和货流分配优化

针对综合运输网络中的货物运输,以货流运输费用、扩建和新建费用最小为目标,构建了考虑建设资金约束的综合运输网络设计优化模型,采用结合ILOG Cplex的云和声搜索算法进行求解。路段的扩建或新建方案由云和声搜索进行优化,根据路段扩建或新建方案获取货流的k短路集合作为配流的备选径路集合,利用ILOG Cplex进行配流。仿真结果表明了模型和求解算法的有效性,且云模型的引入有效提升了和声算法的寻优效率。     

一种基于非光滑信赖域理论的经济学均衡问题新算法

针对一般经济均衡问题模型,将其转换为非线性互补问题模型,提出了应用非光滑信赖域算法对其进行求解的新方法.在适当的条件下,证明了此算法是全局收敛的,并通过数值试验表明该算法是可行有效的.     

城市轨道交通网络运营鲁棒性

应用随机用户平衡理论定量研究城市轨道交通网络运营鲁棒性.假设任一车站或区间及其波及范围退出运营,利用基于固定需求下和弹性需求下随机用户平衡条件的配流模型,从分析客流量、时间以及客流出行总时间波动的角度,提出9个城市轨道交通网络运营鲁棒性指标,并依据指标值最小原则确定网络的关键车站和区间.算例表明:该研究工作是可行有效的;与区间退出运营相比,车站退出运营的鲁棒性指标值区间跨度较大.     

Cumulative prospect theory-based user equilibrium model with stochastic perception errors

The cumulative prospect theory(CPT) is applied to study travelers' route choice behavior in a degradable transport network. A cumulative prospect theory-based user equilibrium(CPT-UE) model considering stochastic perception error(SPE) within travelers' route choice decision process is developed. The SPE is conditionally dependent on the actual travel time distribution, which is different from the deterministic perception error used in the traditional logit-based stochastic user equilibrium. The CPT-UE model is formulated as a variational inequality problem and solved by a heuristic solution algorithm. Numerical examples are provided to illustrate the application of the proposed model and efficiency of the solution algorithm. The effects of SPE on the reference point determination, cumulative prospect value estimation, route choice decision and network performance evaluation are investigated.     

接运公交网络设计的多目标优化模型及遗传变邻域搜索求解算法

为了使接运公交网络更好地为轨道交通车站集散客流服务,将其作为研究对象,提出了接运公交网络的优化方法.考虑接运公交网络服务的需求量与接运公交供给密切相关、接运公交发车时刻与轨道交通车辆到站时刻构成有序衔接,以接运公交服务的乘客量最大化、接运乘客平均成本最小化、运营成本最小化为优化目标,构建了接运公交网络的多目标优化模型.为求解模型,设计了利用产生式方法获得Pareto解集的遗传-变邻域搜索算法.将设计的遗传-变邻域搜索算法与遗传算法、精确算法分别进行比较,通过算例验证了模型与算法的有效性.     

基于轨道交通的常规公交线网优化模型研究

在常规公交支持轨道交通的发展模式下,运用主轨道有效影响因子对研究区域进行梯度分级;提出了基于路段客流、广义票价费用、服务时间及环境费用的四维有效因子,并构建基于供需平衡与乘客出行有效费用的双层优化模型,利用考虑约束条件遗传算法对上层模型进行求解,并用该模型及其算法对基于地铁1、2号线的成都市公交线网进行优化.结果表明:...     

基于BFGS公式的改进截断拟牛顿法在随机用户均衡问题上的应用

根据随机用户均衡问题的特点构造一种基于BFGS校正公式和Armijo线搜索的截断拟牛顿法。介绍截断拟牛顿方程的构造过程及其算法的具体步骤;针对随机用户均衡模型的特点给出算法的收敛性和两个需注意的问题,并将此算法应用于一个路网。数值算例分析表明:所构造算法在迭代次数和误差方面均优于截断牛顿法,改进截断拟牛顿法可以避免二阶Hessian矩阵的计算,还可以用于某些Hessian矩阵不正定问题的求解。     

基于一般相位结构的区域信号配时二层规划模型与算法

基于城市道路交叉口的一般信号相位结构,根据各相位车流在交叉口遭遇不同信号延误的特点,建立了一个新的区域信号配时二层规划模型.该模型的上层问题,是一个明确考虑了交叉口信号延误的区域信号配时优化模型,而下层是随机用户平衡交通分配模型.针对这类问题的特点,应用灵敏度分析方法、信赖域方法和作者提出的仿射尺度内点算法,构建了一类新算法的基本框架.由于仿射尺度内点算法收敛速度快,而信赖域算法可以避免相当耗费的一维搜索,使得该算法具有较为优越的整体计算性能.     

城市轨道交通枢纽换乘供需一致性研究

基于分形理论,提出了代表轨道交通线网中枢纽供给能力的站点-半径维数、代表枢纽换乘需求的换乘需求-半径维数,通过分析分形维数的一致性达到量化枢纽供需一致性的目的.最后以北京市轨道交通线网为算例,验证了模型和算法的有效性,并对算法中涉及的重要参数进行了灵敏度分析,讨论了出行行为对于分形维数和一致性指数产生的影响.结果表明:分形维数及分形一致性指数能较好地描述轨道交通线网的供需一致性特征.     

城市公交停靠站选址初步研究

运用系统分析方法和博弈理论,提出在有限候选公交站中优化选择公交停靠站的双层规划思想,建立具有固定公交出行的上层政府和公交企业设置公交停靠站,下层出行者选择公交站出行的双层规划模型,采用基于遗传算法的双层规划方法进行优化求解,例子的仿真计算表明采用双层规划进行公交停靠站设置的思想方法考虑到了不同决策主体的博弈行为并解决实际公交停靠站选择时的各种约束,设置的公交停靠站可实现公交车辆运营成本最小化和总出行费用最小化的目标.