城市快速路網(wǎng)應(yīng)急車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度與再配置研究.pdf

1、城市快速路系統(tǒng)有效緩解了大城市的交通壓力，在城市交通運(yùn)營(yíng)中占據(jù)舉足輕重的地位。然而隨著交通負(fù)荷的持續(xù)增大，城市快速路交通事故頻發(fā)且嚴(yán)重威脅到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。交通事故發(fā)生后的快速救援是降低事故損失的關(guān)鍵，其中應(yīng)急車(chē)輛調(diào)度是應(yīng)急救援工作的核心。傳統(tǒng)的應(yīng)急車(chē)輛調(diào)度多假設(shè)行程時(shí)間靜態(tài)已知，而忽略了動(dòng)態(tài)路況對(duì)調(diào)度工作的影響，從而導(dǎo)致應(yīng)急車(chē)輛滯留而無(wú)法保證救援時(shí)效。為了縮短事故響應(yīng)時(shí)間，必須針對(duì)快速路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性，合理利用所能獲取的實(shí)時(shí)和時(shí)變

2、路況信息，構(gòu)建考慮諸多因素的應(yīng)急車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度模型。
　　本文針對(duì)城市快速路網(wǎng)內(nèi)多交通事故情景下的應(yīng)急車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行深入研究，主要研究工作及成果如下:
　　(1)分析城市快速路網(wǎng)的時(shí)間依賴特性，以融合時(shí)變的折線形車(chē)速函數(shù)模擬路況變化，并提出一種基于混合蛙跳的核聚類(lèi)算法，該算法有效提升核聚類(lèi)算法性能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)和時(shí)變路段行程車(chē)速的融合。通過(guò)北京市快速路網(wǎng)算例驗(yàn)證表明融合時(shí)變的路段行程車(chē)速與實(shí)際值的平均絕對(duì)誤差控制在4km/

3、h以內(nèi)。
　　(2)分析路段行程車(chē)速預(yù)測(cè)誤差對(duì)路徑選擇的影響，以行程時(shí)間和路徑可靠程度為優(yōu)化目標(biāo)，建立應(yīng)急車(chē)輛動(dòng)態(tài)路徑選擇兩階段模型。將混合蛙跳算法引入K條動(dòng)態(tài)時(shí)間最短路徑的求解。該算法以隨機(jī)編碼方案保證路徑的連通性，并依據(jù)FIFO網(wǎng)絡(luò)最短路徑的性質(zhì)設(shè)計(jì)族群內(nèi)部尋優(yōu)策略，其求解準(zhǔn)確度和速度均有很好表現(xiàn)。
　　(3)以預(yù)測(cè)行程時(shí)間函數(shù)、事故嚴(yán)重程度以及事故時(shí)間窗為關(guān)鍵因素，建立帶有路徑安排的應(yīng)急車(chē)輛調(diào)度模型。針對(duì)不可預(yù)測(cè)的突發(fā)

4、事件對(duì)路況的影響，以路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，根據(jù)逐步獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度策略的動(dòng)態(tài)調(diào)整，建立應(yīng)急車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度模型。針對(duì)混合蛙跳算法求解復(fù)雜調(diào)度問(wèn)題時(shí)易陷入局部最優(yōu)的缺點(diǎn)，結(jié)合分布估計(jì)算法全局尋優(yōu)規(guī)則，提出一種改進(jìn)混合蛙跳算法。通過(guò)北京市快速路網(wǎng)應(yīng)急車(chē)輛調(diào)度算例驗(yàn)證表明改進(jìn)算法比混合蛙跳算法、遺傳算法等均獲得更加優(yōu)化的解。
　　(4)分析快速路網(wǎng)各區(qū)域?qū)?yīng)急車(chē)輛的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，定義與再配置時(shí)間和區(qū)域潛在風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的收益函數(shù)，基于非合作博弈理