基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型与算法研究

摘要

OD矩阵是交通运输规划研究的基础资料，是城市交通规划、控制与管理等工作的基础，它能揭示出城市交通症结的原因，交通需求与土地利用、经济活动等相互关系的规律。传统的获取OD矩阵的方法是采用大规模的人工抽样调查，这项工作需要消耗极大的人力、财力和时间资源，代价十分高昂。目前，通过观测到的路段交通量和先验OD矩阵来估计未知的OD矩阵，是一种效率高、周期短的OD矩阵获取技术。 本论文在深入研究国内外OD矩阵估计成果和实践经验基础上，总结出OD矩阵估计的主要研究方向，并按照不同标准对OD矩阵估计方法进行了分类对比研究。在深入研究双层规划OD矩阵估计模型的基础上，提出了基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型。该模型上层在广义最小二乘模型的基础上进行了改进，引入信任度系数，下层模型采用成熟的Wardrop用户均衡配流模型。本文提出的信任度系数λ是指由于双层规划OD矩阵估计模型的上层目标函数两个误差项产生的原因和误差值大小不同，导致两个误差项可靠性不同。信任度系数λ为先验OD矩阵与估计矩阵误差的可靠性，其可靠性越大，信任度值就高，反之亦然。 本文详细分析了影响信任度系数因素，给出了确定信任度系数的德尔菲法和试算法，并在研究双层规划OD矩阵估计模型算法的基础上，提出了基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型算法。 本文最后用实例说明基于信任度系数双层规划OD矩阵估计模型的优势，并对本论文的研究成果进行了简要的总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2国内外研究状况

1.2.1国外研究状况

1.2.2国内研究及应用状况

1.3 OD矩阵估计主要方向

1.3.1数据基础研究

1.3.2模型改进研究

1.3.3算法的改进研究

1.4本文主要研究内容和思路

1.4.1主要研究内容

1.4.2研究思路

第2章OD矩阵估计模型的比较研究

2.1 OD矩阵估计理论基础

2.1.1传统的四阶段交通预测法

2.1.2基本原理

2.2 OD矩阵估计模型分类

2.2.1按采用的数据类型及推算目的分类

2.2.2根据目标函数分类

2.2.3按采用的交通分配方法

2.2.4按模型适用的路网形态分类

2.3 OD矩阵估计模型比较研究

2.3.1极大熵模型

2.3.2极大似然模型

2.3.3最小信息量模型

2.3.4广义最小二乘模型

第3章基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型研究

3.1一般双层规划模型

3.2双层规划OD矩阵估计模型特点

3.2.1双层规划OD矩阵估计模型的形式

3.2.2双层规划OD矩阵估计模型的优点

3.3基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型

3.3.1双层规划OD矩阵估计模型的上层目标函数分析

3.3.2引入信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型

3.3.3模型的主要影响因素

3.3.4信任度系数的影响因素

3.3.5信任度系数的确定

第4章基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型算法研究

4.1一般双层规划问题的算法

4.1.1不含整数变量双层规划问题的求解

4.1.2含有整数变量的双层规划问题的求解

4.2双层规划OD矩阵估计模型算法

4.2.1基于灵敏度分析的启发式算法

4.2.2遗传算法

4.2.3梯度法

4.3基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型算法

第5章实例分析与模型验证

5.1 EMME2软件介绍

5.2 EMME2交通需求预测四阶段模型

5.2.1出行生成

5.2.2出行分布

5.2.3交通方式划分

5.2.4交通分配

5.3使用EMME2进行基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计

5.4实例分析

5.4.1基础数据

5.4.2计算过程及结果分析

第6章结论与展望

6.1基于信任度系数的双层规划OD矩阵估计模型特点总结

6.2论文的创新点

6.3有待于进一步研究解决的问题

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果