城市交通網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)式優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市規(guī)模的擴(kuò)大，國內(nèi)不少城市都遇到了交通擁堵的問題。本文在出行總量增長、個(gè)體機(jī)動(dòng)化趨勢(shì)加快的情形下，結(jié)合“十一五”國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“基于系統(tǒng)耦合的道路交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃理論研究”（項(xiàng)目號(hào):50738001），對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)式優(yōu)化進(jìn)行了研究。主動(dòng)式優(yōu)化的基本思路，是在制定優(yōu)化措施時(shí)，預(yù)先考慮其對(duì)交通需求分布、交通方式結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)影響，以主動(dòng)調(diào)控需求分布、引導(dǎo)交通方式結(jié)構(gòu)的合理發(fā)展。論文首先闡述了該項(xiàng)研究的背景與意義，通過對(duì)

2、相關(guān)研究成果的介紹，指出了研究的必要性與可行性，并簡要解釋了論文研究的基本思路與方法。
　　本文第二章研究了交通網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題，以考慮優(yōu)化措施對(duì)于方式結(jié)構(gòu)的影響，為主動(dòng)式優(yōu)化提供基本模型。在給定交通網(wǎng)絡(luò)供給、需求兩方面基本條件的基礎(chǔ)上，論文考慮了三種交通方式:自行車、公交車、私人小汽車，分析了出行者方式轉(zhuǎn)移的機(jī)理。為描述方式轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)過程，定義了“方式轉(zhuǎn)移的即時(shí)動(dòng)態(tài)最優(yōu)”狀態(tài)，并給出了其等價(jià)的變分不等式條件。隨后，論文建立了交通

3、網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，目標(biāo)函數(shù)為交通系統(tǒng)內(nèi)總出行費(fèi)用最小。在模型中，出行者需要根據(jù)當(dāng)前和將來的路徑通行費(fèi)用，對(duì)預(yù)期出行效用做出判斷，以決定是否需要更換交通方式，這些信息可通過歷年的流量分配反饋得到;論文提供了相應(yīng)的求解算法與評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　為分析交通成本對(duì)于交通需求分布的影響，本文在第三章研究了城市土地利用形態(tài)的演變問題，以便為主動(dòng)式優(yōu)化調(diào)控交通需求分布提供思路。著眼于土地利用與交通系統(tǒng)的密切關(guān)系，本文建立了土地利用形態(tài)的演變模型。

4、模型在分析現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)“規(guī)模效應(yīng)”（Scaleeffects）的基礎(chǔ)上，首次在網(wǎng)絡(luò)模型中納入了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的集中與分散特征，并利用土地利用形態(tài)變化予以直觀表現(xiàn)。模型包含了居住、就業(yè)選址與交通線路選擇;其中交通需求分布是內(nèi)生的，會(huì)隨著系統(tǒng)狀況動(dòng)態(tài)的改變。模型可用來分析經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與交通需求的動(dòng)態(tài)集聚與分散。第三章提供了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，用來衡量土地開發(fā)強(qiáng)度以及交通可達(dá)性的變化。本文還提供了一個(gè)算例，直觀闡述了交通成本與土地利用形態(tài)動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系。<

5、br>　　第四章在前兩章研究的基礎(chǔ)上，建立了基于變分不等式的交通網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)式優(yōu)化模型。主動(dòng)式優(yōu)化體現(xiàn)在建模時(shí)，預(yù)先考慮優(yōu)化措施對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)布局、需求分布與方式轉(zhuǎn)移的動(dòng)態(tài)影響，從而達(dá)到主動(dòng)調(diào)節(jié)需求分布與方式結(jié)構(gòu)的目的。模型中，個(gè)體需要同時(shí)考慮擇業(yè)、居住選址、日常通勤費(fèi)用與便利性問題。為使問題貼近實(shí)際，模型假設(shè)居住效用與就業(yè)收入均受到擁擠效應(yīng)的影響。模型可以反映優(yōu)化措施對(duì)需求分布的集散、方式結(jié)構(gòu)改變的影響。論文通過算例，詳細(xì)分析了模型的優(yōu)化措施

6、，對(duì)于土地利用形態(tài)與交通系統(tǒng)狀況的影響。結(jié)果表明模型所輸出的優(yōu)化措施，可以起到主動(dòng)引導(dǎo)需求分布與方式結(jié)構(gòu)良性發(fā)展、提高交通系統(tǒng)效能的作用。
　　為促進(jìn)交通資源的合理利用，保障優(yōu)化措施的有效開展，本文在第四章通過實(shí)驗(yàn)研究了在優(yōu)化方案形成的不同階段，決策主體的對(duì)方案平等性的判斷特征。其中，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了“帕累托準(zhǔn)則”是否符合交通規(guī)劃者和出行者平等性要求，得出了新穎的結(jié)論。并在交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的算例中，初步嘗試將平等性原則帶入網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化措施的