組合出行模式下交通流分配模型及其求解研究.pdf

1、城市化進(jìn)程的迅猛發(fā)展,對(duì)城市交通提出了新的要求,各種環(huán)保、節(jié)能、高效的交通方式被應(yīng)用,我們的生活已經(jīng)離不開(kāi)BRT、地鐵等交通方式。在城市規(guī)模越來(lái)越大的同時(shí),出行者的出行模式將從單一的交通方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N交通方式聯(lián)運(yùn),這種單一方式和換乘方式并用的出行方式成為組合出行。參閱大量相關(guān)文獻(xiàn)可知,組合出行下的交通流分配將成為交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理的核心。靜態(tài)交通流分配和動(dòng)態(tài)交通流分配是兩個(gè)主要研究方向,二者最根本區(qū)別是路段的阻抗是否為一個(gè)時(shí)間函數(shù)。前者

2、的路阻不變,在實(shí)際情況中不可能實(shí)現(xiàn),因此動(dòng)態(tài)交通流分配是研究的重點(diǎn)。但對(duì)靜態(tài)交通流分配的研究也不容忽視,靜態(tài)研究重點(diǎn)是宏觀的交通現(xiàn)象,對(duì)分析未來(lái)交通的發(fā)展趨勢(shì)有重要作用。本文從以下方面對(duì)組合出行模式下的交通流分配展開(kāi)研究:
　　首先,對(duì)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,建立以蘭州市安寧區(qū)蘭州交通大學(xué)附近實(shí)際路網(wǎng)為例的超級(jí)網(wǎng)絡(luò),以此作為本文研究的基礎(chǔ)。對(duì)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)的定義、構(gòu)成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析,使用圖的遍歷法找出所有路徑,然后根據(jù)有效超路徑的定義,在

3、所有路徑中選擇換乘次數(shù)最多兩次的路徑,并對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行算法研究。
　　其次,分別從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的角度對(duì)交通流分配進(jìn)行研究。假設(shè)出行者的出行模式和路徑都是隨機(jī)的,提出模型約束條件,使用 logit模型表達(dá)均衡條件,建立基于彈性需求滿足隨機(jī)用戶均衡條件的logit模型,因?yàn)閷?duì)logit模型直接求解較為復(fù)雜,所以本文構(gòu)造了與logit模型等價(jià)的變分不等式模型,證明其等價(jià)性和最優(yōu)解的存在性;采用基于權(quán)重平均法設(shè)計(jì)的連續(xù)權(quán)重平均法,對(duì)等價(jià)變分

4、不等式模型進(jìn)行求解,從而獲得基于彈性需求滿足隨機(jī)均衡條件的 logit模型的解。根據(jù)對(duì)組合出行模式下靜態(tài)交通流分配模型的研究,分析約束條件,構(gòu)建動(dòng)態(tài)交通流分配模型。此模型也需滿足隨機(jī)用戶均衡,同時(shí)考慮出行路徑和出行時(shí)間的選擇。用 logit模型對(duì)出行行為進(jìn)行描述,并用等價(jià)的變分不等式模型求解,求解的算法使用啟發(fā)式迭代算法。
　　然后,列舉出一個(gè)小型路網(wǎng),用靜態(tài)交通流分配模型和動(dòng)態(tài)交通流分配模型對(duì)該路網(wǎng)分別進(jìn)行分析,研究模型和算法的

5、可靠性和高效性,并對(duì)動(dòng)態(tài)交通流分配模型的一些參數(shù)進(jìn)行分析并進(jìn)行說(shuō)明,闡述交通流的OD量和費(fèi)用等發(fā)生的變化。以蘭州市安寧區(qū)蘭州交通大學(xué)附近實(shí)際路網(wǎng)為例,作為中型路網(wǎng)案例,構(gòu)建較為復(fù)雜的超級(jí)網(wǎng)絡(luò),對(duì)網(wǎng)絡(luò)的路徑、節(jié)點(diǎn)等組成部分進(jìn)行賦值,使用動(dòng)態(tài)交通流分配模型對(duì)該中型路網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算。
　　最后,采用靜態(tài)交通流分配模型對(duì)小型路網(wǎng)分析,得出結(jié)論,出行者對(duì)路網(wǎng)信息了解的越多,路網(wǎng)的不確定性減小,出行者更容易做出更加明確和明智的選擇。采用動(dòng)態(tài)交通流