基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃問題的建模與求解.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟一體化的飛速發(fā)展,諸如奧林匹克運動會,世界博覽會等大型特殊事件越來越多的在世界各地舉辦。這些大型特殊事件有一個共同特點就是在舉辦期間有大量的人流進入事件的舉辦地,在短時間內(nèi)給舉辦地的交通狀況帶來極大的壓力。這些大型特殊事件的主辦方已經(jīng)意識到解決這類交通問題的重要性,并開始采取各種措施處理事件舉辦期間的交通問題。其中,為這些大型特殊事件的參與者設(shè)置臨時的專用通道是一種有效的辦法。然而,目前尚沒有采用數(shù)學(xué)的方法對專用道設(shè)置問題進

2、行過定量的分析求解。因此,本論文提出了一個新的優(yōu)化問題“基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃問題”。針對本論文提出的新的優(yōu)化問題,作者建立了新的數(shù)學(xué)模型,就所提出的數(shù)學(xué)模型,開發(fā)了啟發(fā)式算法,元啟發(fā)式算法以及下界,并用海量的隨機算例證明了算法的有效性。本論文的主要的工作在于:為了滿足大型特殊事件的交通需求,通常要求主辦方在規(guī)定時間內(nèi)將指定人員或指定物品從指定地點運送到指定活動地點。作者提出了一個新的優(yōu)化問題“基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃問題”。這類問題

3、是運籌學(xué)界尚未涉及的新的領(lǐng)域,可應(yīng)用于所有大型特殊事件中的緊急交通狀況。為交通運輸問題開辟了一個新的研究方向,同時具有很強的實際意義。
　　 本論文為“基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃問題”建立了能反映實際問題的數(shù)學(xué)模型,并將其線性化,從而為模型的求解奠定了基礎(chǔ)。首先將本論文提出的問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)模型,然后根據(jù)問題的實際意義,提出了一種新的目標(biāo)函數(shù),即最小化設(shè)置專用通道的總成本。以運輸任務(wù)的時間限制作為主要約束條件,建立了0-1線性整數(shù)規(guī)

4、劃模型,并證明該問題是一個NP-hard問題。
　　 作者對本論文提出的0-1線性整數(shù)規(guī)劃模型,開發(fā)了三種新的啟發(fā)式算法,并比較了三種啟發(fā)式算法的計算效果。以網(wǎng)絡(luò)密度和時間約束的不同,對小規(guī)模隨機算例進行了分類,在不同的算例中,將計算效果最好的啟發(fā)式算法與通過數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件Cplex得到的最優(yōu)解進行了比較。驗證了啟發(fā)式算法的計算精度,以及在計算時間上巨大的優(yōu)勢。并以2010年廣州亞運會為例,詳細介紹并分析了對于本論文提出問題的建模

5、與啟發(fā)式算法的求解過程。并根據(jù)求解結(jié)果,得到了實際的能滿足運送時間要求的基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃方案。
　　 “基于專用道設(shè)置的交通規(guī)劃問題”是一種有時間約束的交通問題,求解該問題在計算上十分復(fù)雜。因此,對于較大規(guī)模算例,數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件Cplex難以在可接受時間范圍內(nèi)得到最優(yōu)解。作者對本論文提出的數(shù)序模型進行了下界研究,通過拉格朗日松弛法得到了一種有效的下界。在較大規(guī)模算例中,以本論文開發(fā)的下界作為評判標(biāo)準(zhǔn),驗證了啟發(fā)式算法的計算