个性化诱导下的居住区共享停车泊位分配模型

针对停车资源有限条件下群体式停车诱导容易产生局部拥堵的问题,研究居住区参与的个性化共享停车服务模型.提出了个性化共享停车诱导服务策略,定义了居住区停车位共享管理指标,建立了居住区共享停车泊位分配模型.通过对高峰泊位空闲指数差异均值和驾驶员停车后步行距离目标的双重约束,在满足驾驶员停车选择目标的同时实现了停车资源的均衡有效利用.研究表明,个性化诱导方式下,居住区停车场利用自身泊位的闲置时间可以有效缓解周边建筑的停车吸引,减少局部停车拥挤,成为毗邻建筑的最佳共享停车合作伙伴.     

基于弹性需求和动态定价的共享泊位分配

为解决共享车位管理中的车位分配与定价问题,本文考虑价格变化对于用户不同停车时长选择的影响,分析在不同停车收费标准下用户停车时长选择的概率,并采用多项式拟合得到精细化的共享停车需求价格弹性函数。进而,为实现停车场价格的动态调整与车位分配,以平台收益最大与用户步行距离最小为目标,构建基于弹性需求和动态定价的泊位分配非线性混合整数规划模型,并设计了遗传算法。最后,本文设计了包含3个停车场共1000个泊位、共享平台运营时长为3h的算例,对模型及算法加以验证,通过对比分析,基于弹性需求和动态定价的共享泊位分配方案相比于静态定价,实现平台收益增加19%且满足了大部分停车需求,说明动态定价下共享泊位分配模型及算法的有效性,为共享平台的车位管理提供了新思路。     

考虑用户信用度的共享停车双向拍卖机制及泊位分配模型

共享停车作为时下全新的一种停车模式,为缓解现有停车供需不平衡、时空分布不均的问题提供了新方向和新思路。共享泊位是由分布在不同区域、位置的闲置车位集合而成的,因其动态性和时效性而具备不确定性。在泊位分配过程中,已分配的车位时常因用户失信、违约而交易失败,无法发挥泊位的最大价值,造成泊位闲置和浪费。为提高泊位利用率,本文提出了一种考虑用户信用度的泊位分配模型。首先,结合现有信用评价模型,构建了考虑用户信用度的分配模型。然后,以价格和时间为约束,根据双向拍卖模型建立共享泊位参与者（拥有者、用户、平台）的出价机制,确定最终交易价格。进而,计算出用户总的效用值,求得基于效用值的最佳分配序列,并根据该序列对提交上来的用户泊位请求进行有序分配。最后,通过软件仿真,将本文所提模型与先到先停、传统拍卖模型进行比较分析。结果表明,所提模型相较于先到先停方案、传统拍卖模型在收益提升率方面分别增加了2.15%和32.07%;在平均泊位利用率方面分别增加了0.93%和29.99%。     

考虑多种类干扰事件的集装箱码头泊位分配问题

为有效抵抗各类干扰事件对集装箱码头泊位分配计划的影响,有必要制定具有一定鲁棒性且易于恢复调整的泊位分配计划.本文从事前角度出发,针对集装箱码头的泊位分配问题开展以下研究:首先,对码头内干扰泊位分配计划实施的事件进行识别和分类;然后,通过量化以上干扰事件在泊位分配模型中产生的影响,并以最小化船舶的等待时间成本、离港延误时...     

基于泊位使用特性的停车共享策略方法

为了缓解由于机动车保有量过快增长而造成的大中型城市交通拥堵及停车供需失衡问题,依据泊位共享的理念充分挖掘可利用停车资源成为了一种新方案。由于在不同模式下泊位共享服务方式的适用性不同且泊位共享具有严格的时间窗约束、排他性及唯一性特征,使得共享泊位资源在实际应用中难以得到高效利用。本文以闲置时间利用率最大化为目标,将泊位划分为固定泊位及非固定泊位,分别建立相应的共享泊位配置优化方法。首先对于非固定泊位,在构建时间序列模型动态预测停车需求的前提下,以驾驶员15min最大寻泊可接受时间内车辆净增量为预留泊位值,进而确定共享泊位配置模型;其次,对于固定泊位则考虑共享请求在随机非预约和预约模式两种情形下的区别,前者以单个泊位闲置时间利用率最大为目标构建共享泊位配置模型,而后者则采用最大匹配规则树理论探讨系统闲置时间利用率最大化的泊位共享配置模型。最后以数值实验论证泊位共享可有效提高泊位利用率和周转率,结果表明预约共享模式相对于非预约模式可以将泊位空闲利用率提高12.9%。     

时间窗限制下泊位分配问题的约束规划模型

针对集装箱港口中船舶服务及作业时间在时间窗约束下的泊位分配问题,考虑船舶载重不同而产生的优先级,并把这种优先级反映到在港时间上,分别以最小化卸船完工时间为目标建立了约束规划模型和混合整数规划模型.研究结果表明:约束规划技术在求解时收敛速度快.通过数据试验证实了约束规划在港口调度如泊位分配问题中的可行性和有效性.     

基于船舶作业损失评价的连续泊位与岸桥分配模型研究

为研究在船舶靠泊作业过程中使港口因船舶偏离作业计划而产生的总损失最小,考虑的船舶作业偏离计划的具体情况包括：船舶到港时间偏差、船舶偏离最佳靠泊位置和船舶延迟离港这几个方面,任何一种船舶不规范作业都会导致相应的港口损失．综合考虑以上各港口损失产生的直接影响因素和基于船舶靠泊历史数据的评价性指标,进行合理的港口损失费率设定．然后,针对连续性泊位分配问题中船舶到港时间、靠泊位置以及离港时间的随机性,建立连续性泊位与岸桥分配模型,目标函数是使港口总损失最小．最后,利用CPLEX软件求解,算例结果表明模型的有效性．     

考虑低碳排放约束的多模式均衡分配模型

研究低碳排放约束下的多模式混合交通分配问题. 将交通方式划分与交通分配相结合,综合考虑人均能耗约束和污染物排放约束,建立了低碳排放约束的用户均衡模型,采用基于实数编码的遗传算法对模型进行了求解,并用一个小型路网说明了模型和算法的有效性. 算例对比结果表明,通过调节公交出行和私家车出行的比例,限制私家车使用,可以有效地兼顾人们的出行需求和降低交通碳排放的目标,为倡导低碳出行提供可行的管理措施.     

自动驾驶环境下考虑停车需求的交通均衡模型

本文在自动驾驶环境下,考虑交通网络中自动驾驶车辆(autonomous vehicles,AVs)的载人和空载状态在路段上相互影响,研究AVs路径选择和停车选择的组合均衡问题.首先,提出自动驾驶环境下考虑停车需求的交通均衡条件,建立网络均衡模型,证明模型的等价性以及解的唯一性;其次,采用网络变换法,将原问题变换为经典的...     

城市常规公共交通线网规划方法

为了适应城市公共汽车、电车组成的交通系统合理布局的需要，综合运用福莱特法（Fratar Method）、双约束重力模型法（Doubly—Constrained Gravity Method）和“逐条布设，优化成网”等方法，对城市常规公共交通线网进行规划。建立了城市常规公共交通线网规划体系，并成功应用于青岛市常规公共交通线网的规划实践。结果表明：在城市常规公共交通线网规划论证中，该方法能够优化主要区域的公共交通线路，满足市区内公共交通、市区外道路交通的多层次需求。     

抵港和装卸时间不确定情况下的离散泊位分配问题

在港口实际运营中,由于船舶航速变化、天气因素、岸桥机械故障、岸桥效率变化、人员安排变动等原因,船舶的抵港和装卸时间产生不同程度的波动,影响泊位分配计划的可操作性.为研究船舶抵港和装卸时间这两种不确定情况对于制定泊位分配计划的影响,本文针对离散泊位,建立了集装箱码头泊位分配的混合整数规划模型,并设计算例,采用Cplex求解.通过考虑抵港和装卸时间波动的随机性,计算不同波动程度下的船舶总在港时间,并与确定情况进行比较,得到两种不确定情况对于船舶总在港时间的影响规律.     

考虑货物时效性的空运货流分配研究

从航空货运公司的角度出发,以轴辐式运输网络为基础确定枢纽个数和位置,接着以运营成本最低为目标函数,在传统的货流分配模型中添加飞机容量、运输时间等多种约束条件,平衡考虑运输成本和运输时间,建立了综合运力配置、货流分配和运输时间限制问题的混合整数规划模型.以中国国际货运航空公司为算例,利用Gurobi优化器对模型进行了求解.结果表明在联合优化基础上,综合考虑货物的运输成本和运输时间,得到的运输成本降低了27.4%.     

考虑航班计划的机场短时停车需求预测

为克服现有短时停车需求模型无法直接利用于机场停车需求预测这一问题,利用停车数据、航班计划和气象信息,建立了面向机场停车场的短时停车需求预测模型。首先使用机场停车数据分析了停车场短时车辆到达与离去特性,然后考虑到航班计划对机场停车场短时停车需求的影响,将其与气象状况同时引入短时停车需求影响因素中,建立了基于Conv1D-长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络结构的机场短时停车需求模型。以上海虹桥机场停车场为实例,Conv1D-LSTM模型实验结果的平均绝对误差和均方根误差分别为12.057辆和14.237辆;对比多个其他模型实验结果,所构建的Conv1D-LSTM模型预测效果更优,能有效应用于机场停车场短时停车需求预测。     

基于岸桥成本分析的集装箱港口泊位和岸桥分配问题

针对岸桥作业成本对装卸活动的影响,建立集装箱码头离散型泊位和岸桥集成分配的混合整数规划模型,结合具体算例,运用优化软件求解.在分析船舶在港相关成本时,通过比较不同成本比率下船舶靠泊结果,得到港口应该设置的等待成本与装卸成本比率;再根据设置成本比率后的模型,考虑在不同总岸桥数量配置下船舶在港总成本最小值的趋势,获得使目标函数最小的合适总岸桥数.研究结果表明,岸桥固定成本投入不同会影响港口船舶泊位分配和岸桥配备.     

抵港时间不确定的多目标泊位-岸桥分配

针对不确定性因素造成的船舶提前或延迟到港的问题,考虑船舶抵港时间不确定性,建立以船舶在港时间和港口装卸成本最小化为目标的泊位-岸桥分配非线性混合整数多目标规划模型,利用优化技术处理非线性多目标问题.研究结果表明:模型能有效减少船舶抵港时间不确定性对港口运营造成的损失,优化船舶装卸操作成本和船舶在港作业时间,为集装箱码头提供了更合理的解决方案.     

资源分配问题的动态规划求解方法

一种或几种资源分配给若干用户,或投资于几家企业,以获得最大的效益.文章适当引入阶段、状态变量、决策等将资源分配问题视为多阶段决策过程,应用动态规划方法并且在计算机上通过MATLAB编程方便地求解资源分配问题.     

考虑有限理性和认知更新的日变交通分配模型

研究交通流的逐日演化规律对缓解城市交通拥堵有着重要意义.现有日变交通分配模型所考虑的因素具有一定的片面性,不能全面描述实际交通环境下出行者的有限理性和认知更新行为.基于累计前景理论框架,提出考虑出行者有限理性和认知更新的日变交通分配模型,并通过测试网络进行仿真分析.研究发现,在考虑出行者有限理性和认知更新的条件下,路径流量收敛到最终稳定态的速度较快,在本文算例中,路径1~6分别在第40天、40天、11天、13天、22天和23天演化到稳定点;出行者对路径累积前景值认知的敏感性参数η对路径流量的逐日演化收敛速度也有着显著的影响,较小的η值意味着需要更长的时间,使得网络上的流量分布演化到最终平衡态.     

考虑路侧停车需求的城市办公区单行交通组织优化

为提高道路网通行能力、缓解停车供需矛盾,从道路负荷度、车辆绕行及路侧停车需求三方面出发,构建针对城市办公区路网单行交通组织的双层规划模型。上层模型以最小干道路段平均饱和度、车辆最小绕行系数及最大停车泊位增长率为目标,力图优化单行方案以使目标函数最小;下层模型假定出行者遵循用户平衡分配原则选择路径,在此基础上设计遗传算法处理多目标问题。最后对北京市某办公区进行算例分析。研究结果表明:相较组织单行交通之前,干道饱和度明显降低,支路利用率显著提高;同时在保证较低的车均绕行距离的前提下,路侧可设置泊位数增大,支路可增设的路侧停车泊位为实施单行交通组织前的2.9倍。由此可见,研究提出的优化模型可为办公区等停车供需矛盾突出的城市中心区域组织单行交通提供理论支持。     

考虑运输成本与时间竞争的轴辐式网络设计问题

针对轴辐式物流网络运营中的新运营商与市场中占主导地位的物流联盟企业之间的竞争.首先,从减少OD流运输成本与运输时间角度探讨了新运营商网络设计与中小规模运营商网络调整策略,以提高网络运营商的顾客市场份额占有量.其次,分析运输成本、运输时间与顾客市场份额效用函数之间的关系,提出了相应的分段、线性与非线性顾客效用函数,并建立了基于不同顾客效用函数的网络设计与网络调整混合整数规划模型.同时,为了处理计算实验的复杂性,将非线性目标函数转化为二阶锥规划约束求解.最后,通过实验分析了不同决策偏好权重、顾客效用函数、运输时间与成本对网络设计与网络调整的影响.     

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.