基于拓扑处理的Logit网络加载算法

摘要

城市交通网交通分配是城市交通规划的一个重要组成部分，通过交通量分配所获得的路段交通量资料是检验城市交通规划是否合理的主要依据。随机交通分配可以反映出行者对不同路径的认识误差，分析出行者对不同路径的选择概率，从而对出行者的路径选择行为进行分析。Logit模型和Probit模型是两种最重要的随机交通模型，它们的求解往往通过仿真或网络加载算法来确定固定成本下的交通分配状态，然后采用Sheffi和Powell所建议的逐次平均法来计算。Dial于1971年提出了一种算法，使得Logit的分析求解成为可能，而Probit目前只能通过仿真来求解。Dial算法虽然计算效率高，但其对“合理路径”的定义过于严格，导致了分配结果中一些路径阻抗较小的线路没被使用，而路径阻抗较大的线路反倒被使用的不合理现象，限制了Logit模型在实际中的应用。 本文对Dial算法进行回顾，分析其不足产生的原因，并在此基础上提出了一种基于拓扑处理求解Logit型网络加载模型的新算法——TPDial算法，文中还根据新算法中拓扑处理的次数定义了“Single-pass”和“Double-pass”算法。算法通过拓扑处理删除环路中的特定路段来排除所有包含环路的路径，并根据拓扑排序确定节点计算顺序来计算路段权重和流量。新算法保持Dial算法的高效性的同时对合理路径的定义进行了改善，大大降低了Dial算法的误差。特别是，对于无环网络的应用，可以得到与理论值完全一致的结果。文中还通过计算实例对不同算法的计算精度和效率进行了比较，计算实例表明新算法可降低Dial算法中合理路径定义过于严格所带来的误差，且其计算的高效性完全可以用于大型网络或动态交通分配的计算。

目录

文摘

英文文摘

引言

第1章绪论

1.1交通规划

1.2交通分配

1.3交通分配模型的分类

第2章Logit分配模型及其加载算法回顾

2.1非集计方法概述

2.2 Logit选择模型概述

2.3 Logit交通分配模型

2.4 Logit型网络加载算法回顾

2.5综述总结

第3章基于拓扑处理的Logit网络加载算法

3.1拓扑处理法

3.2基于拓扑处理的TPDial Single-pass算法

3.3基于拓扑处理的TPDial Double-pass算法

第4章基于拓扑处理的Logit网络加载算法的分析与证明

4.1 TPDial算法和Logit模型的等效证明

4.2 TPDial算法复杂度分析

4.3 TPDial算法与其他算法的比较

第5章算法的实现

5.1交通网络的计算机表示方法

5.2交通网络的计算机运行结构

5.3 TPDial算法的实现

5.4 Logit网络加载分析软件的介绍

第6章结语

6.1主要的研究结论

6.2问题与讨论

参考文献

附录

后记

原创性声明