混合交通网络流量均衡分配模型及算法

摘要

交通分配是城市交通规划中的一个重要组成部分，在城市交通规划中占有核心地位。1952年wardrop等提出的用户平衡系统是在固定需求及交通网络上任何出行者都能正确掌握道路所有信息的假设下建立的。然而交通行为往往是随机性的，故1977年由Daganzon和Sheffi等提出的随机用户平衡系统统一了随机分配和Wordrop平衡的概念。但是在我国城市交通中，以混合交通居主要地位，即在一个路面上各种交通模式并存，所以用单一模式的SUE模型来描述实际的交通状况是不够的。 基于此，本文在系统介绍交通分配模型的基本理论框架和研究进展的基础上，针对现有研究中存在的主要问题，运用数学规划的方法，研究了混合交通平衡分配问题。 文章首先简要介绍了交通分配的基本模型及模型解法；在此基础上，建立了与随机用户平衡条件等价的混合交通随机用户平衡分配模型，证明了在一定条件下数学规划模型解的惟一性；同时，针对出行方式间存在相互影响，建立了考虑出行方式影响对称的混合交通平衡分配模型，证明了其与随机用户平衡条件的等价性及解的惟一性，并尝试利用遗传算法求解两个数学规划模型；最后进行了算例检验分析，证实了算法的有效性。

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声明

第一章交通分配概述

1.1交通分配体系概述

1.1.1交通分配的一般涵义

1.1.2交通分配的作用

1.1.3交通分配模型的分类

1.2交通分配模型的研究进展

第二章交通分配模型

2.1非弹性OD需求的确定型均衡分配模型

2.1.1用户均衡分配模型

2.1.2系统最优平衡分配模型

2.1.3 UE模型与SO模型之间的关系

2.1.4算法

2.2弹性OD需求的确定型均衡分配模型

2.2.1模型

2.2.2算法

2.3随机均衡分配模型

2.3.1模型

2.3.2算法

2.4相关数学基础知识

2.4.1特殊约束最优问题的极值条件

2.4.2凸集、凸函数、凸规划

第三章基于随机用户平衡的混合交通网络流量分配模型

3.1混合交通网络流量均衡分配模型

3.1.1出行者交通方式的选择

3.1.2出行路径的选择

3.1.3模型

3.2模型解的等价性和惟一性

3.2.1模型解的等价性

3.2.2模型解的惟一性

3.3算法——遗传算法

3.4算例

第四章考虑出行方式影响对称的混合交通均衡分配模型

4.1混合交通网络均衡分配模型

4.1.1出行路径与方式的选择

4.1.2模型

4.2模型解的等价性与惟一性

4.2.1模型解的等价性

4.2.2模型解的惟一性

4.3算法

4.4算例

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文