动态交通网络的用户均衡配流模型

提出一种离散的动态交通网络用户均衡配流模型,它是静态UE模型的一种推广。通过最优方法得到模型的最优解条件,最优解与Wardrop用户最优原理的动态推广相一致,该模型能够反映交通网络的动态属性。     

Characterizations of generalized Wardrop equilibrium in finite multiclass traffic network

研究了在一般形式的容量限制g(x)≤0下,有有限多类别用户的交通网络中广义Wardrop均衡的特征.利用映射的单调性质,给出均衡解的稳定性特征(最低广义交通均衡费用对应的路径集合的唯一性及广义交通均衡下通行费用的唯一性).     

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.     

基于道路上下限速的用户均衡及系统表现的分析

在交通网络均衡的研究中,已有部分学者对带限最高速度的交通网络进行研究,结合考虑国内外交通道路行驶中存在最低限速的现象,综合研究了如何对道路实施高低速限制,从而实现对网络均衡绩效的提升.一方面,研究在道路中引入行驶车辆最高最低限速后,用户均衡状态的改变,包括是否存在用户均衡状态解及最终解的唯一性.另一方面,利用具体算例,研究在特定的交通网络模型中,交通网络在引入最低限速后系统表现的改变,主要包括系统总行驶时间和总排放.研究表明,通过合理控制道路上下限速,可以有效提升系统表现.     

一类带时间和容量约束的截流选址问题

讨论一类在交通网络中设立服务站的最优选址问题。在给定的网络G（V，A）中有r对O-D用户流。在总建站费用最小的目标下考虑3个因素：每对用户流都能得到服务；每对用户流的时间满意度不低于某一给定值；每个服务站的服务能力是有限制的。通过分析这类问题的特征后，形成一个线性混合整数规划模型，并给出了求解实例。     

随机均衡配流下的连续性交通网络设计

针对交通出行者的出行行为存在不同属性的实际情况,在网络设计双层规划理论的基础上,研究基于随机均衡配流的连续性交通网络设计问题.综合考虑路网可达性和随机用户均衡交通分配建立了双层规划模型,并在路网可达性中引入节点的重要度计算.下层规划采用拉格朗日乘子法求解,同时对上层规划设计粒子群优化算法,并借助Matlab编程计算.在实际算例中,选取道路饱和度对扩建后的交通网络进行效果验证.结果表明,文中模型具有一定的实用性,既可以提高交通网络中的道路利用率,又可以在一定程度上缓解交通网络中的拥堵问题,使网络中的平均饱和度降低28.4%.     

Extended Wardrop equilibrium in infinite multiclass traffic network

研究有容量约束的交通网络中无限多类别用户的扩展Wardrop均衡.证明扩展Wardrop均衡定义的3种等价形式；并利用凸集分离定理得到:在一定条件下,定义中Λ((v))的存在性.Λ((v))可以看作是一种收费,因而得到了无限多类别的交通网络中收费的存在性.     

用户均衡模型的电路原理解释及实验装置设计

通过建立交通网络与电路网络相关概念之间的对应关系,对用户均衡模型的基本原理进行了物理学上的比拟解释,推导出了用户均衡模型的数学规划式;在此基础上,设计了与交通网络中相关单元所对应的电路元器件的组成,并给出了与交通分配模型相对应的电路实验装置设计方案. 该实验装置可用于相关交通网络的测试和计算.     

基于可替换路径对的多用户均衡交通分配算法

针对多用户均衡交通分配问题，依据多用户均衡条件，给出了该问题的变分不等式模型和间隙函数。利用可替换路径对的概念，设计了基于可替换路径对的多用户均衡交通分配算法。在大规模交通网络上，对比分析了提出的交通分配算法、外梯度算法、基于用户的对角化算法和基于起点的对角化算法等的性能。数值结果表明，提出的基于可替换路径对的交通分配算法在求解精度、算法效率以及稳定性等方面都显著优于其他算法。     

多速率码分多址系统中反向链路的爱尔兰容量

提出了玫中在多速率环境下分析码分多址系统的爱尔兰容量的方法，与单速率系统相比，给出了系统容量降低的比率。 与传统的假设用户都具有等同数据速率的方法所不同，这种分析是在基于系统中产生呼叫和得到服务的用户具有不同数据速率的基础上进行的，并考虑了数据业务的比例数据业务的激活因子和业务速率的分布等因素。这种方法可以获得给定业务模型下的系统反向链路的爱尔兰容量，还可以获得由业务速率、业务比例以及业务激活因子等统计参量决定的数据业务模型与爱尔兰容量之间的制约关系。     

非对称网络容量约束用户均衡交通分配仿真算法

针对非对称网络路段容量约束交通均衡分配模型计算困难,设计了一种带路段容量约束的用户均衡交通分配仿真算法。在算法迭代过程中,将按全有全无法在当前最短路上分配流量与前一轮迭代所得到的流量加权组合,各O-D对的组合系数依Logit模型来确定;并不断自适应调节路段排队延误因子和误差因子来模拟实际路段行驶时间,使路段流量逐步低于路段容量,从而达到广义用户均衡,克服了容量约束均衡分配计算量大及Logit随机分配法要求枚举所有路径的困难。随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验。     

A Skew Gradient-Based Newton Method for Traffic Assignment with Side Constraints

In this paper we describe how the capacitated user equilibrium can be approximated by sequential uncapacitated models by the use of a penalty function. The efficiency of the method is governed by the algo-rithmic performance of the uncapacitated model. A skew gradient-based Newton method is used to solve the capacitated user equilibrium within the feasible region of path flows. In the path-flow region, the straight gradient is defined as the derivative of the objective function with respect to the flow of the corresponding path, while the skew gradient is defined for each particular origin destination pair and is characterized by the average cost of all the paths for that pair. Instead of movement of flow toward the shortest path, in the equilibration procedure path flows below the average decrease and path flows above the average increase. The characteristics of the Newton method with the column generation procedure are combined to achieve the efficient determination of the equilibrium point. Numerical experiments demonstrate the excellent performance of the proposed method and highlight its potential applications.     

双层优化交通模型及其算法

提出了一个用于交通工程实践的考虑用户路径选择行为的两层数学规划模型.该模型可以应用在交通网络 设计、道路收费、交通信号灯配时等方面.分析了两层规划模型的特性和求解难点所在.并提出了一种基于路段变 量的连续可导的边际函数和距离函数,从而把两层规划转化成单层规划问题.通过把距离函数罚到目标函数上,转 化后的单层规划问题可以方便求解.     

带转向延误的拥挤交通网络配流模型及算法

为了更加真实准确地反映道路网络的交通流状态,该文综合考虑拥挤交通网络的特点,建立了带转向延误和通行能力限制的交通网络配流模型,模型中路段和转向通行能力约束条件的Lagrange乘子等于因交通拥堵而产生的排队延误。该文采用动态罚函数算法,将原问题转化为一系列不带通行能力限制的传统交通分配问题进行求解,随后以Nguyen Dupuis网络为算例进行测试。计算结果表明:当流量达到通行能力时,排队延误就会产生,平衡流量满足Wardrop均衡准则。该模型能够很好地反映拥挤交通网络流量特点,提出的算法也具有很好的收敛性能。     

有流量附加约束动态交通网络平衡的变分不等式表示

为了研究有流量附加约束的动态交通网络平衡问题,将附加约束等价地当作路径的新增阻抗,得到了基于有流量附加约束条件下的Wardrop用户平衡的变分不等式表示,并提供了计算这种平衡配流的另一种方法。该方法由于考虑了路径容量约束,使得这种变分不等式表示更接近现实中有路径流量限制的情形。     

路票约束下的用户均衡网络流建模及其算法

为了缓解交通拥堵问题,在传统用户均衡模型的基础上,建立了带路票约束条件的用户均衡网络模型。本模型采用牛顿算法作为子算法,结合增强拉格朗日乘子法求解带路票约束的用户均衡网络流。外惩罚函数通过调整惩罚参数,把容量约束下的网络均衡问题转化成传统网络均衡问题。牛顿法通过移动方向、修正矩阵和移动步长的组合来保证路径或路段交通流量解的可行性,同时获得转化后子问题的最优解。算例分析表明,相对于传统的交通分配方法,添加路票约束能显著改变交通分配结果,使高流量路段的交通量减少了25％,能够有效地缓解交通拥堵。     

用户平衡分配条件下交通控制优化研究

基于信号配时和路径选择之间的相互作用机制,提出了一种区域协调多相位定时控制优化的双层规划模型.模型下层用具有路段容量约束的用户平衡描述拥挤网络条件下的路径选择,并引入了节点流向阻抗,上层为区域协调多相位定时控制优化模型,以总行驶时间和停车次数构成的网络性能指标作为信号优化的目标.采用乘子法求解带有路段容量约束的用户平衡问题,用灵敏度分析算法求解该双层规划问题.     

动态多用户类型和多模式拥挤收费模型

为了确定一般排队网络在高峰时段随时间变化的最优拥挤收费,将描述时变交通流的时空拓展网络(STEN)与传统的网络平衡模型技术相结合,建立了多类型、多模式动态拥挤收费模型.考虑不同类型的出行者有不同的时间价值(VOT),同时,对单车种出行方式进行延拓,建立了包含公交车与私家车在内的多模式交通网络拥挤收费模型,该模型是一个带有路段容量限制下的多类型、多模式网络平衡问题,可以采用内惩罚函数法求解.通过算例分析表明,该模型可以提供动态拥挤收费策略,分析拥挤收费下不同时间价值的用户对于出行方式、出发时间以及出行路径的不同选择,相比于传统的基于瓶颈的静态单模式拥挤收费模型有一定的进步.     

多车型多准则SUE模型及在通行费清分中的应用

为解决联网收费路网中因车辆行驶路径难以确定而给通行费清分带来的困难,考虑到通行费额与收费入出口点和车型有关这一事实,提出利用联网收费路网的入出口流量,通过建立多车型多准则的随机用户均衡SUE模型来计算路段流量,以实现通行费的清分,并根据部分路段实测的交通流量来调整模型中的校正系数．算例结果表明该方法实用有效,能够实现通行费的准确清分．     

非可加平衡交通分配问题的列生成算法

为求解非可加平衡交通分配问题,基于列生成算法基本框架,采用K最短路算法生成需要的路径,采用幂罚函数法求解平衡路径流问题,提出一种新的算法,并进行数值模拟,将算法用于求解含路径特定行驶费用和路段容量随机降级下的路径行驶预算2类非可加费用情形。结果表明,所提出的算法能有效求解非可加平衡交通分配问题,并获得高精度的满足 Wardrop用户平衡准则的平衡路径流(误差E≤10-9),即对于每一个O D对,流量大于0的路径的行驶费用几乎都相等,且等于最小行驶费用。