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%.     

普通公路车速分布特性的回归分析

采用多元线性回归的方法,分别建立了平均车速、15%位车速、85%位车速与车道数、限速值、车道位置、车型、道路饱和度、大型车比例等6个因素之间的回归模型.然后,采用Logistic回归的方法,建立了车速选择的回归模型.分析结果表明:对于双向六车道普通公路,依据15%位车速,对超车道进行最低车速限制;依据85%位车速,对最高车速实施可变限速、分车道限速和分车型限速.外侧车道上的大型车在饱和度较高的情况下,容易选择低速行驶;双向两车道或四车道公路上的小型车在饱和度较低的情况下,容易选择高速行驶.根据车辆选择高速行驶的概率,设置不同的限速设施.利用这2个回归模型可以计算出特定道路条件下的15%位车速、85%位车速以及车辆选择高速行驶和低速行驶的概率,为普通公路在限速及限速设施选择方面提供依据.     

基于系统最优的高速公路改扩建交通分流模型

针对改扩建期间高速公路的特点,利用均衡系统最优原理,建立了以路网总行驶时间最小、以通道内的流量为约束的模型,给出了求解步骤,并以西安-宝鸡高速公路改扩建工程为例进行实例分析.研究结果表明:基于均衡系统最优的高速公路改扩建交通分流方法,能有效缓解改扩建路段的交通压力,并能最大程度地利用现有的道路资源,使高速公路扩建对区域社会经济影响降低到最低限度.     

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).     

考虑交通环境和纯电动汽车电池电量的动态路径规划方法

纯电动汽车作为替代传统燃料汽车的理想化交通工具,凭借节能环保的优势得到了国内外业界的广泛关注.但是由于纯电动汽车存在行驶过程中电量耗尽的风险,故用户对于纯电动汽车电量不足的担忧成为制约其发展的一个重要因素.对纯电动汽车进行合理的路径规划不仅有利于减少用户对电量不足引起的里程焦虑问题,同时还对于提高道路资源利用率、缓解交通拥堵,进而提升汽车能源利用率、减少温室气体排放等有重要意义.当前的车辆路径规划问题通常仅基于用户在提出规划请求时的交通状态,由于交通环境是一个动态变化的约束条件,因此纯电动汽车用户在行驶一段时间后,交通环境的变化可能会导致其需要实时更改行驶路径.同时,因行驶路径发生相应的变化,车辆的剩余电池电量也会实时改变.因此,综合考虑交通环境的实时变化和汽车能源消耗的因素,对研究纯电动汽车动态路径规划具有重要的意义.根据当前国内外对路径规划的诸多研究,结合对交通拥堵状态的预测,以及纯电动汽车能源消耗估计这3方面进行了综述,分析并总结了各个领域的技术难点与不足之处,同时提出了未来进一步研究的方向.     

基于交通网络数据优化的地理信息推荐系统

针对目前上下文感知推荐系统主要研究方向为用户和系统,而没有结合实际交通网络位置特点进行研究的问题,本文提出了一种基于交通网络数据优化的地理信息推荐系统. 该系统在协同过滤推荐模型基础上结合交通网络数据的地理信息对推荐算法进行改进. 实验结果显示推荐质量获得明显提升.     

策略性等待下Y型瓶颈的单步拥堵收费模型

本文针对包含至少一个上游瓶颈路段和一个共用的下游瓶颈路段的Y型交通路网,研究了策略性等待单步收费条件下早高峰期间通勤者的出行行为和最优道路拥挤收费方案。基于出行者的出发时间选择遵循用户均衡准则的假设,推导出了不同汇合规则下用户均衡的流入率和个人出行成本。依据出行者的出发时间选择规律,进一步推导出了最优的道路拥挤收费时段和费率。研究发现,策略性等待单步收费可以有效降低交通网络的系统总阻抗,但可能会增加出行者的个人出行成本。此外,还发现收费的有效性不但与汇合规则有关,还取决于上下游瓶颈路段通行能力的相对大小。该研究验证了Y型交通路网上存在Braess诡异现象,即扩大上游路段的瓶颈通行能力可能会引起系统总出行成本的增加。     

基于交通组织的物流园区功能区块布局

将物流园区内部交通网络和货车行驶时间引入布局模型中,并考虑货车通过交叉口的时间,构建了基于交通组织的物流园区功能区块布局模型.设计遗传算法,在染色体转化为布局方案后,抽象出内部交通网络,在全有全无交通组织的基础上计算车辆行驶时间,所得到的结果更符合实际要求.结果表明,相比现有模型,按该布局车辆行驶时间平均可以减少9.5%.     

群岛型组团城市陆路交通网络多目标优化模型

为优化设计群岛型组团城市的陆路交通网络,提出一个双层规划模型.其中,上层模型从效率、环保和公平三个方面,优化陆岛和岛际间的由陆路通道和水运线路构成的交通网络,是一个总出行时间最小、单位出行者碳排放最低和各岛屿经济发展潜力最均衡的多目标网络优化问题.下层模型在陆路和水路构成的综合交通网络上均衡分配交通流.设计基于帕累托优化的遗传算法求解模型,并通过实例研究验证模型的适用性和有效性.     

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.     

一种求解容量制约下交通网络流模型的新梯度方法

容量制约下的交通网络流模型是一个非线性规划问题，表现为在路段容量约束条件下的用户均衡网络的优化，这个模型能够描述交通网络的拥挤特征．容量制约下的交通网络流模型可以转换成传统的用户均衡模型的形式，为此对于任意一个给定的结点对，定义了一个新梯度，这个新梯度等于所有使用路径的费用的均值．利用新梯度的特征，并结合惩罚函数方法，可以获得容量制约下的交通网络流的解．数值实验表明所提出的方法表现出优良的收敛性能．     

基于立体视觉的道路自动检测算法

在智能驾驶系统中,道路边界及道路参数的自动检测是最为关键的问题,也是安全行驶的基本保证.传统的检测方法与单目视觉检测都存在检测精度不高,鲁棒性不够等问题.提出了一种基于立体视觉的道路检测算法,消除了对道路的一般性假设,对三维道路状态能进行快速有效地检测与跟踪,保证行驶的安全性.     

停车诱导可变信息标志影响下的多层路网随机用户均衡分配模型

在传统随机用户均衡分配模型基础上,将路网分为路上行驶层、停车巡泊层和步行层3层,用于定量分析停车诱导可变信息标志对驾驶人出行的影响.引入慢速因子体现驾驶人的停车寻找行为,并利用考虑理解误差的费用函数反映停车诱导可变信息标志对驾驶人停车设施选择行为的影响.在此基础上,构建了停车诱导可变信息标志影响下的多层路网随机用户均衡分配模型,并提出了相应的求解算法.算例结果表明,经平均迭代15次模型能较快收敛,当路网上部分道路处于拥堵状态时,停车诱导可变信息标志的设置效果较好,可节约驾驶人6.2%的出行时间.     

无限维交通均衡问题离散化方法研究

研究了无限维的交通网络均衡问题的离散化问题,证明了在某些条件下,离散化后的有限维交通网络均衡问题的解存在且惟一.当离散分割细度趋向于零时,离散化问题的均衡解通过一定的变换将逼近无限维问题的均衡解.     

历史街区慢行交通连续网络设计鲁棒优化模型

为了提出合理、可靠的慢行交通网络设计的新方法,基于历史街区慢行系统的结构共性——网络性,引入复杂网络理论与分析方法,对历史街区中独立的慢行交通网络进行拓扑结构转化;假定OD需求属于一个有界闭集,以道路红线宽度作为慢行通道通行能力增加的上限,利用鲁棒优化方法建立不确定OD需求下考虑用户均衡约束的慢行交通连续网络设计极小极大模型,并应用灵敏度分析结合逐次平均法进行模型求解,最后以西安市湘子庙历史街区慢行网络为例进行实际计算。研究结果表明:在进行交通网络设计方案确定时,鲁棒优化投资计划比传统投资计划的系统总阻抗大,但更具稳定性,可有效规避投资风险;在OD需求不确定的情况下,"鲁棒"投资计划显得更具稳定性,能够更大程度的规避风险;该模型可以根据交通规划决策者对于风险的偏好程度和投资费用,确定各路段的"鲁棒"投资计划。     

一种有效的比例公平算法

针对基于OFDM的认知无线电系统中多个认知用户之间的频谱资源分配问题,提出了一种比特和功率分配算法.首先,对认知用户的发射功率加以约束以保证认知用户的通信质量;然后运用“两部分法”并引入比例分配因子来避免认知用户的频谱资源分配不均衡问题;最后对所提算法进行了仿真,其中对认知用户的分配结果表明所提算法不仅能够保证每个用户的通信质量而且能够提升信道总容量.     

基于RFID技术的安全跟车系统

为了提高行车安全性,基于RFID技术提出了一种安全跟车系统(SCFS).在此系统中,RFID标签部署在道路表面,为安装有RFID读卡器的车辆提供道路信息.系统根据标签中存储信息的时间特性,利用时间序列预测法,预测前车的行驶状态并估测两车之间的道路距离;结合当前行驶状态对车速进行适当调整,以保证行车安全.本文给出了3个系统性能评价指标,并进行仿真实验.结果表明,SCFS系统能够在不同跟车行驶状态下保证行车安全,避免追尾碰撞的发生.     

悖论与解决交通拥挤的经济学方法有效性

利用交通网络扩建后路网整体和出行者个体效益均没有改善的悖论,对交通问题的复杂性以及两种解决交通拥挤问题的经济学手段的有效性进行了深入分析.通过Braess悖论引入出行者的路径选择行为原则,并分析了交通总需求量变化对Braess悖论网络均衡态的影响;提出了一个多OD对的Lovell悖论,并介绍了其特征;利用Lovell悖论对交通拥挤收费和可交易的瓶颈许可证理论的应用效果作了深入分析.研究表明:交通需求总量的变化对网络的均衡态有直接影响;在多OD对情形,仍然存在网络扩建不能提升网络实际效益的悖论;较易实施的交通拥挤收费的预期实施效果很难达到,可交易的瓶颈许可证实施效果好,但是实施成本较高.     

事业单位班车动态调度系统设计——以浙江科技学院为例

针对现有事业单位班车调度中存在的调度效率低、运行成本高、用户体验差等问题,引入车辆行驶路径、使用成本、服务时间等因素,将班车调度问题转化为多目标优化求解,从而实现班车资源的动态调度。同时,系统实现了车辆状态的可视化,用户和调度中心可以实时地对车辆的行驶状态以及车内空余座位进行监控。系统优化了单位班车调度方法,使得车辆服务更加人性化。