连续型公交专用道网络布局优化模型

针对以往离散公交专用道网络布局的局限性,从公交专用道布设的现实条件、规划与建设实践入手,利用网络优化方法提出了面向公交走廊的连续公交专用道网络布局双层优化模型.该模型的上层模型是以最小化路网用户总出行时间为目标的连续公交专用道网络布局设计决策,下层模型是以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型,并应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解该模型.通过算例验证了该双层优化模型有效性与实用性,以及连续型专用道网络布局方案相较与离散型方案的优越性.     

基于双层规划模型的多时段公交专用道优化设计

设置公交专用道是解决城市拥堵问题的一种有效的措施,但是在设置公交专用道的同时会占用私家车的路权,减少私家车的道路通行能力,从而影响整个交通网络。为了对多时段公交专用道进行布局优化,考虑从整个交通网络出发,以网络中私家车和公共汽车总出行时间最小作为目标函数来建立双层规划模型求解最优的公交专用道布局,双层规划模型通过遗传算法进行求解。最后采用了算例进行了实例分析,验证了算法和模型的有效性,并分析了多时段情况下网络采用不同OD需求下的公交专用道优化布局。研究结果表明：采用双层规划模型在对多时段的公交专用道进行布局优化时,为了得到最优的公交专用道布局,需要道路网络将公交专用道开放时段内网络中每个小时的OD需求量作为网络的输入。     

公交专用道选址与公交优先控制组合优化模型

针对信控网络下的公交专用道选址问题,从宏观网络优化角度提出公交专用道选址和公交信号优先控制的组合优化模型.上层模型是以最小化路网用户总出行时间(包括小汽车用户和公交车用户)为目标的公交专用道网络布局、交叉口车道功能分配和被动公交优先控制策略组合设计决策;下层模型是在信控网络下以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型.提出了基于连续权重平均法的遗传算法求解该模型,并通过算例验证了该模型的有效性与实用性.算例结果表明:相比单一公交专用道选址方案,公交专用道布设方案和公交信号优先控制方案同步优化设计能够更大程度地发挥公交优先效益,对路网通行效率的改善效果更优.     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

考虑建设时序和动态需求的城际公路充电设施优化布局

该文围绕城市群内或城际间公路网络充电设施布局规划问题，提出一个考虑动态充电需求和建设时序的双层优化模型。首先，下层模型基于动态交通流分配模型，在多用户行驶及充电行为仿真的基础上得到均衡状态下的充电需求时空分布；其次，上层模型以投资运营商的总成本最小为目标，考虑建设时序和服务水平的约束，对充电设施位置及容量进行优化；最后，选取山东半岛城市群中济南与青岛的城际公路网络作为研究实例。结果表明：所设计的模型通过对用户充电偏好、路网交通状态和设施工况之间的信息进行动态交互，能够有效估计充电系统的动态服务水平，进而获得满意的公路网充电设施布局方案。此外，分别从正向和逆向建设时序对布局优化方案进行讨论，结果表明：在同一服务水平约束下，长期的网络布局应考虑城市群内的未来年能耗需求，宜采用逆向建设时序进行合理规划。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

基于双层规划的城市公交专用道优化设计

为了提高公交车的服务水平,很多城市开辟了公交专用道,由于公交专用道的设置会降低小汽车的路权,必须从系统整体的角度来设置公交专用道以科学权衡小汽车与公交车的路权分配。文章从城市交通网络的整体出发,以出行者总体出行成本最小为目标,充分考虑出行者的出行选择行为,提出了城市公交专用道优化设计的双层规划模型;结合设置公交专用道的路段上公交车与小汽车的流量特性,提出了基于公交专用道网络的道路阻抗函数,构造双模式交通分配模型;分别使用Frank-Wolfe算法和遗传算法进行下层流量分配和双层规划模型的求解,并运用交通网络进行实例分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

基于OpenStreetMap的城市公交专用道设置优化

为合理设置公交专用道,本研究通过OpenStreetMap（OSM）提取可设置公交专用道的路网,采用Stroke道路表示法将OSM路网与百度路网进行融合,结合百度地图实时交通数据实现交通态势可视化,从而准确直观地识别出公交专用道的设置路段。通过构建公交路阻函数模型,计算设置公交专用道前后的时间效益差,确定公交专用道的设置方案。最后以南昌市部分路网为例,通过SUMO软件仿真结果表明：在青山南路设置公交专用道可以使公交车辆延误降低19.6 %;社会车辆延误降低10.8 %。实例验证所提出的设置优化方法有利于减少交通延误,为合理设置公交专用道提供支持。     

基于拥堵辨识的城市路网优化模型

为了改善道路交通拥堵状况,在分析城市道路网络交通拥堵博弈关系的基础上,建立了以交通拥堵程度为下层决策目标、经济费用为上层决策目标的城市路网优化双层规划模型.上层模型以管理者对路网运营成本投入最优为目标,下层模型力求路网的出行效率最高,针对该模型提出遗传算法求解流程.以南京市某区域道路网络为例进行分析研究,结果表明:优化后的路网效能优于原始路网,路网运行速度、服务水平均有提升;维护费用及延误均下降.双层规划模型主要针对路网中道路等级低、饱和度高的路段进行改造升级,在一定投入费用范围内实现路网交通拥堵与投入费用的最优平衡关系,能够为路网优化决策提供参考.     

城市轨道交通网络布局的双层优化模型

为了有效布设轨道交通网络,考虑可达性约束与轨道线网合理规模约束,建立了城市轨道交通网络布局优化的双层模型。该模型上层为一个多目标函数,其使得总出行时间最少,轨道交通线网总长度最少及总换乘次数最少;下层通过容量限制分配方法将客流在轨道交通线网上进行分配。算例结果表明,运用该双层模型可对所有可能的轨道交通线路进行筛选,并得到最优的线路网络布设方案。该模型可用于城市轨道交通规划中,对线路网络进行优化布局。     

基于改进宏观交通模型的交通协调控制

为寻求高效的路网交通协调控制方法,在宏观传输模型的框架下,通过交叉口网格化来分析交叉口处的交通流行为,构建用于方案快速评估的宏观仿真模型.然后以最优化交通运行为目标,建立路网交通协调控制的双层规划模型.将宏观仿真模型和双层规划模型相结合,共同构成了基于改进宏观交通模型的交通协调控制方法.最后以虚拟路网协调控制为例,针对3种不同交通需求,将文中方法与Transyt-7F优化方法进行对比,结果表明,文中方法是有效的,尤其是在高需求交通状态下,该方法优于Transyt-7F方法.     

基于时间扩展网络的区域疏散公交路径规划

针对城市公交系统应急区域疏散路径规划问题,采用时间扩展网络建模技术对疏散公交路网进行了表达,进而建立了以疏散总出行时间最小化为目标函数的离散、动态疏散网络流模型,将公交网络的疏散路径优化问题转化为混合整数规划问题,并设计了启发式禁忌搜索(TABU)算法,用于快速求解公交疏散路径优化方案.最后,以长春市中心区路网为例,对公交系统的区域疏散问题进行了实证研究,着重对比了CPLEX9.0软件的精确求解与禁忌搜索算法的近似求解之间的性能差异.数值实验结果表明,时间扩展网络模型可以有效反映公交疏散系统的动态性,同时禁忌搜索算法能够在求解效率和求解精度上取得较好的折衷.     

内河航道网络优化研究

针对内河水运发展结构不合理的问题,考虑货主和航运企业与航道网络规划者之间的博弈关系,构建了一个航道网络优化的双层规划模型,上层模型以航道网络优化方案的建设成本和运行成本之和最小为目标函数,下层模型采用用户均衡的航道网络配流模型,并运用遗传算法对模型求解。以山东省为例进行实证分析,选择3个评价指标对优化方案结果与原规划结果进行对比评价,结果表明,该航道网络优化的双层规划模型所得山东省航道网络优化方案比原方案更优越,提升了区域航道网络的运行效率,验证了模型的有效性。     

现代有轨电车与公交线网分层规划优化研究

结合现代有轨电车与常规公交的分层规划做出阐述,通过现代有轨电车与常规公交的不同服务特性来建立不同目标的模型,其中现代有轨电车可以承担较大运量,比较适合作为交通干线.因此以直达客流量最大为最优化目标,常规公交可采用了总成本较低的目标函数.在寻求线网模型解时,考虑到现实路网的复杂性和以后模型的适用性,采用了收敛较好的蚁群算法,对交通系统网络进行了优化布设.建立了一个微型路网来模拟对交通系统网络进行了优化布设,借助Matlab软件编程求解,来验证改进的蚁群算法计算的有效性.结合需求导向的规划思维同时考虑实际路线长度和交通小区OD量比对,线路是可行且最优的.最后在结合线路调整思路,增减和调整线路,得到微型路网下的现代有轨电车和公交规划图.该方法具有一定的实操性和合理性,可对线网规划提供一定的参考.     

基于公交分担率的城市客运交通枢纽选址优化

在用户均衡理论的基础上,首先研究超级网络条件下公交车与小汽车交通流量的相互影响,并以公交分担率最大为目标,建立在不同的枢纽选址方案下城市交通网络中公交车流量和小汽车流量分配最优化模型.进而,以公交车与小汽车的出行成本、枢纽建设的土地成本之和作为总成本,以总成本最小为优化目标,建立城市交通枢纽选址优化的双层规划模型.最后,运用案例验证模型,并提出枢纽选址优化的相关建议.     

路网下的收费道路分车型费率优化双层规划模型

本文以收费道路及相邻道路组成的路网为研究对象,利用双层规划理论建立起路网下的分车型费率优化模型,上层规划表述路网管理者追求社会效益最大化的思想,并以实现道路经营者财务目标作为约束条件,下层规划采用多车型多准则交通均衡模型来预测路网下的交通流量,通过模型求解可以获得各收费路段的分车型最优收费费率以及相应的路网交通流量,文中介绍了利用遗传模拟退火混合算法对模型进行求解的步骤,最后以一个算例对模型的效果以及考虑道路使用者差异的必要性进行了验证说明。     

路网下收费道路的分车型费率优化模型

为了科学地对收费道路的费率进行决策,以收费道路及相邻道路组成的路网为研究对象,利用双层规划理论建立起路网下的分车型费率优化模型,上层规划描述路网管理者追求社会效益最大化的思想,并以实现道路经营者的财务目标作为约束条件;下层规划采用多车型多准则交通均衡模型来描述道路使用者的出行选择行为;通过模型求解可以获得各收费路段的分车型最优收费费率以及相应的路网交通流量.文中还介绍了利用遗传模拟退火混合算法进行模型求解的步骤.算例分析表明,路网下收费道路的分车型费率优化结果可以有效地提高整个网络的运行效率,并更好地体现不同车型用户间的公平性.     

考虑换乘客流的城轨应急接运公交调度优化模型

针对突发运营中断下城市轨道交通与应急接运公交的换乘接续问题,考虑换乘客流的脉冲性特征,提出应急接运公交时刻表和行车计划综合优化模型.首先,分析城市轨道交通与应急接运公交的换乘接续关系,引入乘客容忍度判断接续是否有效.然后,建立双层规划模型,上层为时刻表优化模型,以换乘等车时间和换乘失败人数最小为目标,下层为行车计划优化...     

共享条件下的地下物流配送路线优化

为了缓解城市的交通压力,弥补地下物流和综合管廊的资金问题,文中将地下物流与其他市政线路一起纳入综合管廊,进行了共享条件下的地下物流配送线路优化研究。文中基于共享的理念,考虑配送线网合理规模约束与可达性约束,以地下物流的建设成本、时间成本和车辆成本最小为目标建立模型。该模型可用于共享条件下的地下物流系统规划中,对配送线路网络进行优化布局。采用遗传算法对模型进行优化求解,算例结果表明,运用该模型可对所有可能的配送线路进行筛选,并得到最优的线路网络布设方案。