OD估计双层规划模型扩展及求解

摘要

OD流是交通运输规划与管理的重要依据之一,是道路网络交通流预测的基础.获得OD流有两条途径:一是进行大规模的OD调查,一是通过观测路段交通量来估计.在现有OD估计方法中,由于双层规划具有良好的结构,能嵌入出行者的路线选择行为,因而具有极其重要的地位.在分析现有双层规划模型的不足之处后,该文对现有模型进行了扩展:对于上层目标函数,引入Bayes估计和多元正态分布,能有效地消除观测交通量的随机误差和时间影响;对于下层目标函数,基于用户均衡或随机用户均衡建模考虑了用户路线选择行为.扩展后的模型能有效解决中国城市混合交通、弹性需求的OD估计难题,而且具有很强的适应能力,既能适用于非拥挤网络,也能适用于拥挤网络.该文研究了双层规划的求解算法,讨论了两种求解算法:一是基于凸规划求解,一是基于灵敏度分析求解.将模型的下层目标函数用变分不等式表示,进行灵敏度分析,得到关于OD流的灵敏度函数,利用此函数开发了一种基于灵敏度分析的求解算法.将此算法应用于较大规模交通网络进行OD估计,得到了较为满意的结果.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章绪论

1.1 OD估计的理论基础

1.2 OD估计方法概述

1.2.1现有OD估计方法简介

1.2.2现有方法评述

1.3 OD估计研究动态

1.4本文研究内容

第二章双层规划简介

2.1双层规划简介

2.1.1双层规划模型的一般描述

2.1.2双层规划模型的分类

2.1.3双层规划模型的特性

2.1.4双层规划模型求解的复杂性

2.2现有OD估计双层规划模型

2.3现有OD估计双层规划模型存在的问题

第三章OD估计双层规划模型的扩展

3.1上层规划的扩展

3.1.1贝叶斯估计模型

3.1.2多元正态估计模型

3.1.3组合目标函数

3.2下层规划的扩展

3.2.1均衡的描述

3.2.2均衡分配模型研究的发展

3.2.3均衡模型的扩展方向

3.2.4混合交通用户均衡模型的研究

3.3 双层规划扩展模型

3.3.1混合交通上层规划模型

3.3.2混合交通弹性需求双层规划模型

第四章双层规划模型的凸规划求解

4.1双层规划模型求解

4.2凸规划求解

4.2.1最优性条件

4.2.2算法研究

第五章灵敏度分析

5.1用变分不等式表示的双层规划模型

5.1.1变分不等式的一般表达

5.1.2固定需求用户均衡变分不等式模型

5.1.3弹性需求用户均衡变分不等式模型

5.1.4混合交通弹性需求用户均衡变分不等式模型

5.1.5混合交通弹性需求随机用户均衡变分不等式模型

5.2基于灵敏度分析的算法

5.2.1一般变分不等式的灵敏度分析

5.2.2 OD估计双层规划的灵敏度求解

第六章模型应用

6.1问题描述

6.1.1问题描述

6.1.2网络说明

6.1.3网络参数

6.2 OD估计精度检验

6.2.1OD估计精度检验

6.2.2OD估计结果

第七章总结

7.1主要成果及创新点

7.2进一步的研究工作

致谢

参考文献

附录A攻读学位期间发表论文及参加的科研、项目目录

附录B均衡网络流灵敏度分析