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.     

基于虚拟分区的电动汽车优化调度研究

针对大规模电动汽车接入配电网的特点,提出基于虚拟分区和双层规划的电动汽车优化调度的方法。根据接入配电网的电动汽车的特点,制定分区指标,然后以配电网总负荷水平方差最小为上层规划目标函数,系统调度机构所制定的调度计划与各代理商实际调度情况偏差最小为下层规划目标函数,建立基于虚拟分区的电动汽车调度的双层规划模型。用基于极端学习机的改进遗传算法和分支定界算法分别求解上、下层模型,仿真结果表明,获得的电动汽车双层调度方案对配电网负荷曲线峰谷差具有明显调整作用。     

城市交通控制与诱导协同的双层规划模型

为了均衡城市交通流的时空分布,以定时控制与战略诱导协同为研究对象,提出了一种城市交通控制与诱导协同模型.首先,建立了双层规划模型,上层模型以交叉口车均延误最小为目标,嵌入不同相位模式的定义约束,以实现信号控制优化;下层模型为用户均衡模型,引入虚拟路段表示交叉口延误对交通流分配的影响.然后,提出了一种启发式迭代优化算法对双层规划模型进行求解,其中,上层模型应用遗传算法求解,下层模型应用迭代加权法求解.算例研究结果表明:该协同模型减少了路网中的总旅行时间,解决了交叉口车均延误时间较多的问题,可实现城市交通流的时空均衡分布.     

一种新颖的可控负荷优化调度策略

文中提出一种智能电网环境下可控负荷优化调度的双层优化模型.上层是可控负荷聚合器的优化问题,其目标是通过优化调度3类可控负荷的方式最小化购电成本;下层是电网优化问题,该问题提供电网实时电价给上层优化问题.文中将电网优化问题的KKT条件作为可控负荷优化问题的均衡约束,双层优化问题转换为具有均衡约束的数学规划(Mathematical Program with Equilibrium Constraints,MPEC)问题来求解.算例仿真反映了提出的调度策略的基本特征.     

基于遗传算法的列车开行方案优化

根据列车停站方案的4种模式,建立了列车开行方案双层规划模型.上层以总的运营费用最小和未服务的旅客数量最少为目标进行停站方案和开行频次的优化;给定停站方案和开行频次后,下层以服务旅客数量最大和旅客总的旅行时间最小为目标,建立了客流分配的混合整数规划.基于GA的开行方案优化算法实现了停站方案生成与客流分配循环反馈优化.最后以台湾高铁为实例分析,验证了本文模型和算法的有效性.     

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.     

考虑时间维的城市公交专用道布局优化模型

针对一定规划时段内的城市公交专用道布局方案及时序安排,从公交专用道布设规划与建设实践以及路网需求的动态变化入手,利用网络优化方法提出了考虑时间维的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大化路网消费者剩余为目标的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,并用遗传算法求解.文中还通过算例分析验证了该双层优化模型的有效性与实用性,以及考虑时间维的专用道网络布局方案相较于单一分阶段公交专用道布局方案的优越性.结果表明,文中建立的模型能够同时优化公交专用道的布局方案及建设时序.     

基于不同目标下的城际铁路列车开行频率优化

研究运营企业效益最大化和社会总成本最小化2个不同目标条件下城际铁路开行频率的优化,建立双层规划模型,上层分别以铁路企业效益最大化和社会总成本最小化为目标,下层以开行方案作为变量、以用户均衡理论建立模型,利用模拟退火算法得出城际运输通道中不同交通方式的分担率,并求出不同等级城际列车的客流量及开行频率.通过算例进行验证,对比和分析了2种目标下的城际列车开行频率方案,为城际通道客运优化管理提供理论参考.     

基于乘客等待时间的城市轨道交通列车运行调整模型

研究突发事件导致列车晚点情况下城市轨道交通列车运行调整问题.从乘客角度出发,提出了“首站控制”和“多站协调控制”两类列车运行调整策略.考虑列车能力约束和列车区间运行时间、追踪间隔时间等运行条件约束,以受突发事件影响的全部乘客等待时间最小为优化目标,建立了基于两类调整策略的列车运行调整模型,采用Lingo软件进行求解.以某简化线路为算例,与不采取控制策略相比,两类策略下乘客等待时间均节省约9％,结果表明了模型的有效性,能够为轨道交通列车运行调整提供辅助支持.     

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.