【博士】城市道路交通定點檢測器優(yōu)化布設研究【2008】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：交通信息工程及控制　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學交通運輸工程學院　　學位年度： 2008年　　城市道路網(wǎng)定點檢測器優(yōu)化布毆是城市交通基礎信息采集平臺的關鍵技術之一，如何對城市道路定點檢測器進行優(yōu)化布設，充分利用有限的檢測器資源，對于降低交通基礎信息采集設施的建設成本，完善交通信息采集平臺和提高交通管理水平都具有重要意義。現(xiàn)階段檢測器通常根據(jù)交通工程師的經(jīng)驗進行布設，布設理論相對缺乏。隨著我國城市化進程的不斷加快，城市規(guī)模逐步擴大，交通狀況越來越復雜，需要進一步提高信息采集和分析的能力，這就使得檢測器布設技術的研究具有非常重要的理論意義和實際價值。　　論文在總結國內外交通檢測器優(yōu)化布設研究的基礎上，指出了目前交通檢測器布設方面存在的不足，確定了以多目標優(yōu)化為手段，以檢測器布設的費用和質量為約束，分別對沒有布設檢測器和已布設檢測器的兩種路網(wǎng)尋找最優(yōu)解和次優(yōu)解的研究重點。論文主要研究內容包括：　　(1)討論了基于OD估計的檢測器布設的各種原則，推導了最少路徑分隔原則，建立了檢測器優(yōu)化布設原則的分級系統(tǒng)；建立了以OD矩陣估計為目的，基于兩階段．多目標優(yōu)化算法的檢測器布設模型；建立了以OD覆蓋率、路徑覆蓋率等間接評價指標及期望相對誤差(El也)等直接評價指標為主的檢測器優(yōu)化布設評價體系；實現(xiàn)了沒有布設檢測器和己布沒檢測器的兩種路網(wǎng)條件下求解檢測器布設的最優(yōu)解和次優(yōu)解；解決了OD覆蓋，OD最大分隔及Pareto非劣解等問題。在求解算法上，改造了多目標遺傳算法(NSGA)，使之能夠更好地適應路網(wǎng)檢測器優(yōu)化布設模型的特殊要求。　　(2)建立了以行程時間估計為目的，基于動態(tài)規(guī)劃方法的城市快速路檢測器優(yōu)化布設離散模型，通過將時空資源離散化，將檢測器布設問題轉化為動態(tài)優(yōu)化問題，實現(xiàn)了在沒有布設檢測器和已布設檢測器的兩種路網(wǎng)條件下進行檢測器的優(yōu)化布設；同時進行了快速路檢測器優(yōu)化布設模型的敏感性分析?！　?3)開發(fā)了基于上述兩類模型的檢測器優(yōu)化布設軟件，該軟件基于開源語言Python和開源數(shù)據(jù)庫Mysql，實現(xiàn)了基于改進遺傳算法的檢測器優(yōu)化布設算法及布設成果的展示功能，可以解決路網(wǎng)和快速路檢測器優(yōu)化布設問題，同時還具有操縱數(shù)據(jù)庫、Shp文件等輔助功能?！　?4)利用經(jīng)驗和理論相結合的方法，以檢測器布設軟件為平臺，在南北高架快速路上討論了有無已存在檢測器兩種情況下的檢測器優(yōu)化布設，并與等間隔檢測器布設做了相應的對比?！　?

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