城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的相關(guān)優(yōu)化模型與算法.pdf

1、在分析和總結(jié)現(xiàn)有城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究成果的基礎(chǔ)上，本論文設(shè)計(jì)了兩個(gè)求解傳統(tǒng)的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型的算法，分別研究了環(huán)境目標(biāo)下連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與交叉口信號(hào)設(shè)置的組合問(wèn)題，潮汐式交通流條件下可變車(chē)道的雙向道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，以及兩類(lèi)拓廣的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并運(yùn)用雙層規(guī)劃方法建立了這些問(wèn)題的優(yōu)化模型，同時(shí)應(yīng)用本論文設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)。 本論文研究工作主要有如下幾個(gè)方面： (1)基于粒子群優(yōu)化思想設(shè)計(jì)了求解傳統(tǒng)的

2、城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的算法，其中詳細(xì)研究了連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，并用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)例子進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)；并給出了離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題和混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題的求解算法思路和主要步驟。 (2)傳統(tǒng)的道路交通離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)雙層規(guī)劃模型的下層問(wèn)題一般必須包含備選路段的能力限制約束，以避免交通分配模型在不修建的路段上分配交通流量。本論文對(duì)常用的路段阻抗函數(shù)進(jìn)行處理，建立了下層為標(biāo)準(zhǔn)形式用戶平衡配流問(wèn)題的混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)雙層規(guī)劃模型，然后利用最優(yōu)值函數(shù)工具和連續(xù)

3、化手段把該雙層規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化為等價(jià)的非線性規(guī)劃問(wèn)題。基于罰函數(shù)思想，設(shè)計(jì)了求解混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)雙層規(guī)劃模型的局部收斂算法。 (3)為避免城市交通網(wǎng)絡(luò)改善過(guò)程中可能出現(xiàn)的尾氣排放詭異現(xiàn)象，本論文提出了道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中避免尾氣排放詭異現(xiàn)象的優(yōu)化方法。然后本論文運(yùn)用雙層規(guī)劃方法綜合優(yōu)化道路能力改善方案和交叉口信號(hào)配時(shí)方案，以最大程度地降低機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放總量，降低城市交通污染。 (4)為了合理利用有限的道路資源和緩解交通擁擠，建立了

4、潮汐式交通流條件下可變車(chē)道的雙向道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)雙層規(guī)劃模型，其中處于上層的交管部門(mén)通過(guò)確定最優(yōu)的雙向道路的車(chē)道分配方案，以達(dá)到整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總阻抗最小的目的，而處于下層的交通用戶遵循隨機(jī)用戶平衡交通分配準(zhǔn)則選擇出行路徑。 (5)從城市道路交通網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的角度，提出了兩類(lèi)拓廣的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題。第一類(lèi)拓廣研究新建交通節(jié)點(diǎn)的配套道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題；第二類(lèi)拓廣考慮的仍是交通網(wǎng)絡(luò)增加新節(jié)點(diǎn)新路段的情況，但是與第一類(lèi)拓廣不同，其新增節(jié)