【博士】城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的相關(guān)優(yōu)化模型與算法【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：系統(tǒng)分析與集成　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：北京交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　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)與交叉口信號設(shè)置的組合問題，潮汐式交通流條件下可變車道的雙向道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，以及兩類拓廣的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，并運(yùn)用雙層規(guī)劃方法建立了這些問題的優(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)?！　”菊撐难芯抗ぷ髦饕腥缦聨讉€(gè)方面：　　(1)基于粒子群優(yōu)化思想設(shè)計(jì)了求解傳統(tǒng)的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的算法，其中詳細(xì)研究了連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，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)問題和混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問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)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)劃問題?；诹P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配時(shí)方案，以最大程度地降低機(jī)動車尾氣排放總量，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，建立了潮汐式交通流條件下可變車道的雙向道路網(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通過確定最優(yōu)的雙向道路的車道分配方案，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)貝Ⅱ選擇出行路徑?！　?5)從城市道路交通網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的角度，提出了兩類拓廣的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。第一類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)問題；第二類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，但是與第一類拓廣不同，其新增節(jié)點(diǎn)的數(shù)目與位置是待定的決策變量，而第二類拓廣研究的就是確定最合理的節(jié)點(diǎn)選址方案以使建成后的道路交通網(wǎng)絡(luò)某種系統(tǒng)性能指標(biāo)最優(yōu)?！　?

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