利用IC 卡数据估计公交OD 矩阵的模型及算法

利用公交IC卡数据建立了估计公交系统OD矩阵的双层数学规划模型,上层问题为广义最小二乘模型,下层问题为以变分不等式表示的基于超路径的公交网络均衡配流模型.采用启发式算法求解该双层数学规划模型,由于非对称性,运用了自适应的投影方法来求解下层的变分不等式问题,算例表明了模型的可行性和算法的有效性.     

基于群体进化的高铁民航客运票价优化模型

为研究市场竞争条件下高铁与民航的票价优化问题,建立了二者相互博弈的双层规划模型,上层规划以票价决为决策变量,以实现运输经济效益最大化为决策目标;下层规划以旅客群体为决策主体,以广义出行费用最小化为决策目标。在旅客群体有限理性的刻画方面,采用三维元胞遗传算法的思想对旅客群体针对广义出行费用的进化寻优过程进行动态描述,以动态规则运算取代传统基于随机用户均衡思想的logit分流模式。最后利用基于灵敏度分析的启发式算法求解双层规划。研究发现:新模型较好的体现了旅客群体均衡配流的形成过程及旅客群体的有限理性特点对票价均衡形成过程的影响。     

基于均衡原理的定位-运输路线安排问题模型及求解算法

提出了物流配送均衡原理,构造了基于物流配送均衡原理的定位-运输路线安排问题的双层规划模型.运用Frank-Wolfe算法求解物流配送均衡模型,采用改进的禁忌算法优化选址问题和车辆路径问题,并通过双层规划模型将选址和车辆路径问题进行有机结合.应用提出的模型和算法求解了多个算例,并选取了其中一个算例试验结果进行分析.分析表明,基于均衡原理的双层规划模型和算法能够有效的求得定位-运输问题的优化解,是解决定位-运输问题的有效方法.     

多模式交通网络下考虑尾气排放的道路收费研究

随着出行需求和机动车保有量的迅猛增加,城市道路不堪重负,不仅交通拥堵严重,同时大量的尾气排放更造成了严重的空气环境污染问题.本文在传统的道路收费研究中明确加入排放约束或目标,建立了一系列带均衡约束的数学规划双层决策模型,探讨多模式混合交通网络下如何通过经济手段诱导人们选择更环保的出行模式和更合理的出行路径,以同时达到缓解交通拥堵和降低尾气排放的目的.模型下层考虑多模式之间的相互影响,运用变分不等式描述个体出行者的模式路径选择;上层根据不同的管理目标构建数学规划模型.采用遗传模拟退火算法对数值算例进行求解,结果显示了道路收费对系统各种指标的影响和改善.     

城市公交系统连续平衡网络设计的双层规划模型及求解算法

根据城市公交网络的具体特点 ,对公交网络进行了系统的描述 ,提出一个双层规划模型来描述连续平衡公交网络设计问题 .在双层规划模型中 ,上层模型为一个标准的公交网络设计模型 ,下层模型是一个公交网络平衡配流模型 .针对所提出的模型 ,设计了基于灵敏度分析的求解算法 .最后 ,给出一个简单算例对所提出的模型和算法加以验证 .     

异质用户下交通拥挤控制的混合策略研究

随着出行需求及汽车保有量的增加,交通拥挤愈发严重.为了缓解交通拥挤,本文针对公私合营的交通网络,考虑用户异质性,提出了对交通网络同时实行道路收费和可交易电子路票方案的混合策略,即分别对使用政府资建的公有路段和BOT模式下的私有路段的出行用户收取电子路票和费用.通过对用户在混合策略下的出行行为分析,建立了用户均衡和路票市场均衡下的变分不等式模型.接着,对交通网络的系统最优模型进行分析,得到了促使路网在用户均衡状态下达到系统最优的混合策略集合,同时给出了混合策略下系统效率损失的上界.在此基础上进一步提出了涵盖其他目标的双层规划模型,得到能实现双重目标的最优混合策略.最后,对具体路网进行数值实验,可分别得到路网中每一公有和私有路段的具体路票收取量和收费值,以及需要设置的收取总窗口数.     

多模式枢纽网络中高铁与航空票价优化模型

针对高铁和航空共存的客运枢纽网络,考虑枢纽机场容量,建立了求解多模式枢纽网络中高铁和航空的最优票价问题的双层规划模型,其中上层最大化航空和高铁各自的利润,下层是竞争市场中的随机用户均衡,为求解该模型,设计了基于灵敏度分析的启发式算法.最后,利用实际枢纽网络的算例验证了模型和算法的有效性.结果表明,当枢纽机场容量限制增强时,利润贡献最大市场的票价变化幅度最小,所以枢纽容量应优先满足该市场需求.     

用户均衡网络中的敏感度分析方法

以确定性交通网络用户均衡问题为研究对象,在分析了确定性用户均衡模型与优化条件的基础上,从非线性规划理论出发推导出确定性用户均衡模型的敏感度分析方程.与变分不等式的敏感度分析方法相比较,该方法只需要一般的数学规划知识,很容易被交通规划师和工程师所接受;提供一种获得均衡网络路径解的方法,该方法根据路径费用的大小决定路径解集的取舍,最终可以找到与各OD相对应的多条最短路径,该路径解可以直接用于网络敏感度分析.实例说明了该算法的有效性和敏感度分析在交通规划、建设与管理中的应用.     

考虑OD对出行时间可靠性的道路网容量可靠性

构建了基于OD对出行时间可靠性的路网容量可靠性双层规划模型,其中下层规划用随机均衡交通分配来描述出行者的路径选择,上层规划为满足出行时间可靠性的基本OD需求乘子最大。假定路段容量服从双侧截尾正态分布,基于Monte Carlo仿真技术和网络均衡流灵敏度分析方法,设计了一种求解路网容量可靠性的启发式算法。用一个小型网络开展了数值分析,验证了所建模型和算法的有效性。     

具有随机需求的多商品流供应链网络均衡模型的研究

利用均衡理论以及变分不等式的方法研究了具有随机需求的多商品流供应链网络,分析了网络中各层决策者的独立行为及其相互作用,构建了随机网络均衡模型,得到了该系统达到均衡的条件并给出经济解释.最后通过一个算例说明了模型的合理性.     

关于动态用户最优模型的几点分析

Ran等人(1996)构造了动态用户最优的变分不等式(VI)模型，并利用变分不等式问题与NLP之间的等价关系设计了松弛的优化算法。在深入分析Ran等(1996)的模型及求解算法的基础土，对其中的一些概念、理论推导以及算法过程进行了一定的改进。在此基础上，提出一个改进的动态用户最优(DUO)条件下的变分不等式(VI)模型。     

变分不等式的双层平衡表示及其在交通流分配中的应用

给出了Ｈａｒｔｍ ａｎ－ｓｔａｍ ｐａｃｃｈｉａ 变分不等式的一种双层平衡等价表示,指出了变分不等式与系统平衡之间的深刻联系,并讨论了它们在交通流分配用户平衡（ＵＥ）和随机用户平衡（ＳＵＥ）模型中的应用．     

基于网络分解与叠加的用户均衡网络敏感度分析

在交通网络用户均衡问题中,敏感度分析就是确定均衡网络状态时起讫点交通量及路段旅行时间的变化对路段交通量或路段旅 行费用的影响. 文章以确定型交通网络用户均衡问题为研究对象,推导了均衡网络的敏感度方程,运用网络分解与叠加的方法 提出了敏感度方程的求解方法,并分别给出了网络分解与叠加的实现方法. 该方法可以有效解决均衡网络敏感度分析中的秩亏 问题,相比基于数学规划法的敏感度分析有了很大改善. 这样,基于变分不等式的网络敏感度方程即可直接用于敏感度分析,为敏感度分析在交通规划、建设与管理中的应用提供了很大的便利.     

弹性需求用户平衡分配模型及其应用

对具有弹性需求的交通网络随机用户平衡分配问题进行了分析研究,将其描述为一个等价的变分不等式。最后将模型应用于拥护公交网络系统的平衡分配问题,并针对公交网络系统的特殊性,提出相应的求解算法 法。实例表明了模型的合理性和算法的有效性。     

饱和路网中动态交通分配与路口控制一体化建模研究

基于对动态交通分配和网络信号控制相互作用的研究,以饱和交通网络为研究对象,建立了动态交通分配和信号控制的一体化双层优化模型。在上层模型中考虑系统最优,进行信号策略的优化,在下层模型中反映用户最优,实施交通网络流的配置。模型中考虑了车辆的实际长度,研究了饱和网络中因为流量饱和而导致的路口排队现象及其对路段费用的影响。最后用实例仿真说明了饱和网络一体化研究的必要性和一体化模型的有效性。     

用投影收缩算法求解考虑排放的交通分配模型

给出一种考虑排放约束条件下的交通分配均衡模型,在所定义的广义出行费用中明确考虑排放因素,通过将变分不等式问题转换成等价的非线性互补问题,采用一种自适应的投影收缩算法求解该模型,所给出的数值算例得到广义费用下的UE最优解,在同样收敛精度的要求下,和其他投影算法相比,采用该算法收敛速度较快.     

Modeling the congestion cost and vehicle emission within multimodal traffic network under the condition of equilibrium

Traditional system optimization models for traffic network focus on the treatment of congestion, which usually have an objective of minimizing the total travel time.However,the negative externality of congestion,such as environment pollution,is neglected in most cases.Such models fall short in taking Greenhouse Gas(GHG) emissions and its impact on climate change into consideration.In this paper,a social-cost based system optimization(SO) model is proposed for the multimodal traffic network considering both traffic congestion and corresponding vehicle emission.Firstly,a variation inequality model is developed to formulate the equilibrium problem for such network based on the analysis of travelers’ combined choices.Secondly,the computational models of traffic congestion and vehicle emission of whole multimodal network are proposed based on the equilibrium link-flows and the corresponding travel times.A bi-level programming model,in which the social-cost based SO model is treated as the upper-level problem and the combined equilibrium model is processed as the lower-level problem,is then presented with its solution algorithm.Finally,the proposed models are illustrated through a simple numerical example.The study results confirm and support the idea of giving the priority to the development of urban public transport,which is an effective way to achieve a sustainable urban transportation.     

含目的地选择的城市交通网络非稳定均衡分析

为了完善现有的城市交通流均衡分配理论,研究了城市交通网络中的非稳定均衡状态。利用添加虚拟节点和虚拟路段的超级网络建模方法,将出行者的出行与否决策、目的地选择决策以及出行路径选取决策归入一个抽象的网络中进行研究,利用变分不等式理论将网络的非稳定均衡问题转化为易于处理的一般交通流分配问题。研究结果表明:只有结合出行者的出行与否决策与目的地选择决策,才能使交通流分配的结果更符合现实;网络非稳定均衡状态确实存在,出行者出行与否的最高费用标准越高,实际的网络出行流越大。     

混合交通方式划分与交通分配联合模型

目前我国很多城市各种类型车辆混合行驶，本文重点研究对称混合交通条件下方式划分与交通分配联合模型。描述了UE原则的变分不等式问题。在对称混合交通条件下，证明该联合模型的最优性条件与Wardrop用户均衡原则等价，以及路段流量最优解的唯一性，得到了Loglt形式的分担率模型。对实现该联合模型算法，提高算法的效率具有指导作用。