城市交通网络设计问题中双层规划模型、方法及应用 被引量：85

1

作者 高自友 张好智 孙会君 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2004年第1期35-44,共10页

综述了城市交通网络设计问题中双层规划模型及求解算法的以往研究成果和最新研究进展及其实际应用中的相关问题 ,并据此指出了一些需要进一步研究的问题及未来的研究方向 .

关键词 城市交通网络 网络设计 双层规划模型 连续交通网络设计 离散交通网络设计 交通流量 上层优化 决策变量 上层目标函数

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考虑可持续发展的交通网络设计双层模型与算法 被引量：9

2

作者 秦进 倪玲霖 +2 位作者 董龙云 史峰 缪立新 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2010年第4期111-117,共7页

研究了考虑可持续发展的混合型交通网络设计问题的优化模型和算法.利用双层规划模型描述问题,其中上层模型是以方案总投资费用和汽车废气排放量最小化为优化目标,并受占用土地规模和路段负荷度的约束,下层模型为确定型的交通网络平衡配... 研究了考虑可持续发展的混合型交通网络设计问题的优化模型和算法.利用双层规划模型描述问题,其中上层模型是以方案总投资费用和汽车废气排放量最小化为优化目标,并受占用土地规模和路段负荷度的约束,下层模型为确定型的交通网络平衡配流模型.使用路段等级决策变量将问题离散化,并基于模拟退火算法和基于路径的梯度投影算法进行模型求解.算例计算表明,优化后的交通网络不仅拥堵状况得到显著缓解,而且路网内汽车废气排放量下降幅度也非常明显.这都证明本文所提出的双层规划模型和求解算法是一种研究可持续发展环境下交通网络设计问题的有效方法. 展开更多

关键词 交通工程 可持续发展 交通网络设计 双层规划模型

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混合交通网络设计的双层模型及遗传算法求解 被引量：12

3

作者 聂伟 邵春福 +1 位作者 杨励雅 牛学军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期90-93,共4页

根据混合交通网络设计问题的特点,利用双层规划模型和遗传算法对该问题进行求解。对交通网络中的路段进行分类,通过限定决策变量的取值范围,将混合交通网络离散化。建立混合交通网络设计的双层模型。其中,上层模型以方案总投资额最小为... 根据混合交通网络设计问题的特点,利用双层规划模型和遗传算法对该问题进行求解。对交通网络中的路段进行分类,通过限定决策变量的取值范围,将混合交通网络离散化。建立混合交通网络设计的双层模型。其中,上层模型以方案总投资额最小为目标函数,以路段负荷度和可行域为约束条件;下层模型为交通流分配的用户均衡模型。根据所建模型的离散特性,研究其遗传算法解法,并给出算法的具体实现步骤。以一个抽象的交通网络为例,给定网络中的路段属性、OD交通量等参数,利用MATLAB软件对模型编程求解,能够获得满意的交通网络设计方案,表明双层模型和遗传算法是一种研究混合交通网络设计问题的有效方法。最后,对该模型存在的不足及改进方向进行了探讨。 展开更多

关键词 混合交通网络设计 双层优化模型 遗传算法 交通流分配

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随机OD需求下的多目标离散交通网络设计模型与算法 被引量：8

4

作者 杨明 苏标 +1 位作者 孙志杰 许怡 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期119-125,共7页

为解决实际OD对之间交通需求不确定性及优化目标多样性问题,采用机会约束模型及多目标优化理想点模型构建上层规划模型,采用固定需求下的用户平衡配流模型构建下层规划模型,建立了同时优化交通管理目标、环境保护目标、投资费用目标和... 为解决实际OD对之间交通需求不确定性及优化目标多样性问题,采用机会约束模型及多目标优化理想点模型构建上层规划模型,采用固定需求下的用户平衡配流模型构建下层规划模型,建立了同时优化交通管理目标、环境保护目标、投资费用目标和用户出行目标的随机多目标离散交通网络设计双层规划模型.为保证所构建模型的求解精度,设计了基于Frank-Wolfe算法、Monte Carlo模拟和自适应小生境淘汰技术的遗传算法求解模型,并在Matlab平台上开发了相应的算法程序.采用Nguyen-Dupuis网络测试了模型和算法的有效性,结果表明:模型可以反映实际路网规划目标和约束,算法具有良好的全局收敛性,可为路网规划提供指导. 展开更多

关键词 离散型交通网络设计 双层规划模型 遗传算法 随机规划 多目标优化

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不确定OD需求下连续交通网络设计的鲁棒优化模型 被引量：14

5

作者 孙华 高自友 龙建成 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2011年第2期70-76,共7页

在城市交通网络中,每个交通小区的交通发生量以及吸引量与其经济发展水平、土地利用、人口数量等因素密切相关,通常能够较为准确的预测,而小区之间的交通需求很难准确的预测.本文假定所有起讫点的交通发生量和吸引量是确定的,而OD需求... 在城市交通网络中,每个交通小区的交通发生量以及吸引量与其经济发展水平、土地利用、人口数量等因素密切相关,通常能够较为准确的预测,而小区之间的交通需求很难准确的预测.本文假定所有起讫点的交通发生量和吸引量是确定的,而OD需求不确定且属于一个有界区间,利用鲁棒优化的方法建立OD需求不确定环境下考虑用户均衡约束的交通网络设计极小极大模型,并提出了灵敏度分析结合相继平均法(MSA)的求解算法.数值算例表明,利用鲁棒优化方法得到的网络设计方案较传统的确定性网络设计方案具有更高的可靠性. 展开更多

关键词 系统工程 连续交通网络设计问题 需求不确定 鲁棒优化 带均衡约束的数学规划 灵敏度分析

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供给与需求不确定的离散交通网络设计模型 被引量：7

6

作者 陆化普 李悦 蔚欣欣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1221-1226,共6页

考虑到交通规划中供给需求及决策准则的不确定性,提出了一种基于不确定理论的离散交通网络设计模型.首先,假设供给和需求为随机变量,使用半标准差和风险价值来度量不确定性,建立了考虑决策者风险态度的多目标双层优化模型.随后,使用基... 考虑到交通规划中供给需求及决策准则的不确定性,提出了一种基于不确定理论的离散交通网络设计模型.首先,假设供给和需求为随机变量,使用半标准差和风险价值来度量不确定性,建立了考虑决策者风险态度的多目标双层优化模型.随后,使用基于帕累托概念的SPEA2算法对网络优化模型进行求解.以研究中常用的Nguyen-Dupuis网络作为算例进行计算,结果表明:引进风险价值可以有效度量交通规划中决策者的风险态度;多目标规划中不同目标之间存在替代关系;增加建设资金可以有效提高网络性能,但是当投入资金增加到一定额度以后,改善效果并不明显. 展开更多

关键词 离散交通网络设计 供给与需求不确定 风险态度 风险价值 双层模型

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不确定条件对交通网络设计的影响分析 被引量：9

7

作者 蒋洋 孙会君 吴建军 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期85-90,116,共7页

在交通网络设计问题中较为关键的问题之一是如何准确合理的反映网络用户出行行为,符合实际的行为描述有助于决策者做出正确的决策.已有文献在用户均衡基础上对网络设计问题做出研究,假设所有用户均为风险中性的,忽略了出行时间不确定性... 在交通网络设计问题中较为关键的问题之一是如何准确合理的反映网络用户出行行为,符合实际的行为描述有助于决策者做出正确的决策.已有文献在用户均衡基础上对网络设计问题做出研究,假设所有用户均为风险中性的,忽略了出行时间不确定性给网络设计决策带来的差异性影响.本文在随机路段能力导致的不确定环境下,引入期望出行时间(MTT)、出行时间预算(TTB)和α-可靠性的平均额外行程时间(METT),并采用数据结果对比分析不同用户均衡模式(DUE、DRUE、METTUE)对网络设计问题决策的影响.实验结果表明,在不同路段能力随机变化程度下,考虑用户出行时间的不确定性因素,较传统用户均衡更贴近现实,同时也为网络设计决策提供更准确的指导. 展开更多

关键词 城市交通 交通网络设计 路段能力随机变化 出行时间可靠性 粒子群算法

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不确定需求条件下多阶段区域综合交通网络设计的双层规划模型 被引量：7

8

作者 孙强 王庆云 高咏玲 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2011年第6期111-116,共6页

通过研究多阶段综合交通网络设计问题,本文提出需求不确定条件下双层规划模型.上层规划为在资金预算约束下实现所有需求情景下消费者剩余的最大化,下层规划在上层规划的网络投资决策下,考虑了多种运输方式的协作、流量均衡和能力负荷约... 通过研究多阶段综合交通网络设计问题,本文提出需求不确定条件下双层规划模型.上层规划为在资金预算约束下实现所有需求情景下消费者剩余的最大化,下层规划在上层规划的网络投资决策下,考虑了多种运输方式的协作、流量均衡和能力负荷约束,实现不同需求情景对应的消费者剩余最大化.并通过算例分析对模型和算法的有效性进行验证.与已有的研究相比,本文所建立的模型能够同时优化综合交通网络的最终形态及其建设时序,既考虑了各年度交通基础设施建设与交通需求的协调发展,又体现了交通方式间的协作与平衡发展,为区域综合交通网络的逐步完善提供较好的辅助决策支持. 展开更多

关键词 综合交通运输 综合交通网络设计 双层规划 需求不确定 多阶段

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混合交通网络设计及免疫克隆退火算法求解研究 被引量：3

9

作者 孙杨 宋瑞 +1 位作者 何世伟 陈强 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2009年第3期103-108,共6页

研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型.将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法.算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法... 研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型.将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法.算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法比较证明了设计算法的有效性.最后,在给定不同建设资金的约束条件下进行了灵敏度分析,并讨论了投资成本与网络总阻抗、建设资金约束与网络设计决策的关系. 展开更多

关键词 混合交通网络设计 双层规划 资金约束 免疫克隆算法 模拟退火算法 免疫克隆退火算法

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具有遗憾值约束的鲁棒性交通网络设计模型研究 被引量：4

10

作者 刘慧 杨超 杨珺 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期86-92,共7页

由于交通网络设计决策的长期性,许多参数会随时间而变化,因此在鲁棒性交通网络设计问题中考虑不确定性因素至关重要.当OD需求不确定时,同时考虑期望行程时间和最大遗憾值,引入一种新的鲁棒性度量标准,将α-鲁棒解的概念应用到交通网络... 由于交通网络设计决策的长期性,许多参数会随时间而变化,因此在鲁棒性交通网络设计问题中考虑不确定性因素至关重要.当OD需求不确定时,同时考虑期望行程时间和最大遗憾值,引入一种新的鲁棒性度量标准,将α-鲁棒解的概念应用到交通网络设计问题中,提出了一种具有遗憾值约束的鲁棒性交通网络设计模型.然后设计遗传算法求解模型,得出不同遗憾值下网络设计的最佳方案.最后,以Nguyen-Dupius网络作为算例证明了遗传算法求解鲁棒性问题的有效性.详细分析了期望行程时间与最大遗憾值之间的权衡关系,权衡曲线表明,最大遗憾值的降低并不一定导致期望行程时间的较大增加;并将鲁棒优化模型与随机优化模型作比较,结果表明,鲁棒优化模型比随机优化模型更能规避不确定性带来的风险. 展开更多

关键词 系统工程 交通网络设计 遗传算法 鲁棒优化 遗憾值

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发生吸引量不确定的离散交通网络设计模型 被引量：5

11

作者 陆化普 蔚欣欣 卞长志 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2011年第6期8-12,共5页

交通网络设计是交通规划的核心内容之一,而网络设计由依靠交通需求预测技术。为了改进传统的以确定性需求为基础的网络设计,文章以交通需求不确定性为基本前提,认为交通发生吸引量也是不确定的,并使用随机双层规划、均值方差和交通分配... 交通网络设计是交通规划的核心内容之一,而网络设计由依靠交通需求预测技术。为了改进传统的以确定性需求为基础的网络设计,文章以交通需求不确定性为基本前提,认为交通发生吸引量也是不确定的,并使用随机双层规划、均值方差和交通分配理论建立了发生吸引量不确定离散交通网络设计的基本模型。为了求解发生吸引量不确定的离散网络设计问题,开发了基于MonteCarlo模拟、遗传算法和交通分配算法的方法。Nguyen Dupuis网络的计算结果表明,需求不确定程度和政府决策者风险偏好等对规划方案具有重要影响。 展开更多

关键词 离散交通网络设计 发生吸引量不确定 双层规划 遗传算法

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一种新的交通网络设计优化算法 被引量：3

12

作者 张江华 陈克东 韩强 《运筹与管理》 CSCD 2007年第3期41-45,共5页

交通网络设计问题是研究如何用定量的方法在已有交通网络上添加或扩容某些路段的问题。文章在回顾交通网络设计问题文献的基础上,提出了基于图论网络优化思想的解决该类问题的一种新思路,给出了启发式算法,并进行了算法复杂性分析,最后... 交通网络设计问题是研究如何用定量的方法在已有交通网络上添加或扩容某些路段的问题。文章在回顾交通网络设计问题文献的基础上,提出了基于图论网络优化思想的解决该类问题的一种新思路,给出了启发式算法,并进行了算法复杂性分析,最后通过算例验证了其有效性。 展开更多

关键词 运筹学 启发式算法 单边控制集 赋权二分图 交通网络设计

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随机需求多阶段离散交通网络设计 被引量：2

13

作者 卞长志 蔚欣欣 陆化普 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期558-563,共6页

为了降低交通规划方案的风险,提高规划方案建设时序选择的整体效益,以随机OD需求分布为前提,以随机双层规划理论为基础,建立多阶段网络设计模型,同步优化网络规划最终形态和建设时序.给出了基于MonteCarlo模拟和遗传算法的模型求解算法.... 为了降低交通规划方案的风险,提高规划方案建设时序选择的整体效益,以随机OD需求分布为前提,以随机双层规划理论为基础,建立多阶段网络设计模型,同步优化网络规划最终形态和建设时序.给出了基于MonteCarlo模拟和遗传算法的模型求解算法.Nguyen Dupuis网络的测试分析表明,资金投入的时段分布对网络规划建设决策有重要影响,前期增加预算可以提高规划方案的全局效益;同时需求不确定性以及决策者风险偏好对最终规划结果也有重要影响. 展开更多

关键词 离散交通网络设计 多阶段 随机需求 双层规划 遗传算法

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修建成本不确定的交通网络设计问题 被引量：3

14

作者 谢桃枫 陈国庆 曹瑾鑫 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期34-42,共9页

交通网络设计问题是交通规划理论的一个重要组成部分,即在资金有限且考虑出行者决策行为的情况下,制定最优投资策略.由于人工费、材料费和使用费等的不确定性,路段的修建成本存在不确定性.本文通过改进预算投资约束,应用鲁棒优化的方法... 交通网络设计问题是交通规划理论的一个重要组成部分,即在资金有限且考虑出行者决策行为的情况下,制定最优投资策略.由于人工费、材料费和使用费等的不确定性,路段的修建成本存在不确定性.本文通过改进预算投资约束,应用鲁棒优化的方法同时考虑出行者的路径选择行为,建立路段修建成本不确定的交通网络设计的鲁棒模型,并利用基于割约束的混合整数线性规划算法求解此模型,进而得到一个受修建成本扰动较小的鲁棒最优解.通过算例表明,在修建成本不确定的交通网络设计中,本文提出的鲁棒优化方法可以得到比传统确定性问题更加可靠的解. 展开更多

关键词 城市交通 不确定混合整数线性规划 不确定投资成本 鲁棒优化法 交通网络设计

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交通网络设计问题的人工鱼群算法 被引量：2

15

作者 刘炳全 孙广才 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期161-163,共3页

人工鱼群算法是一种新的群体智能优化算法,可较好地避免局部极值并取得全局极值,但针对离散优化问题却存在开发平衡及探索能力差等缺点。为此,设计一种自适应变异的人工鱼群算法,在迭代过程中添加变异算子并自动调节视野范围和拥挤度因... 人工鱼群算法是一种新的群体智能优化算法,可较好地避免局部极值并取得全局极值,但针对离散优化问题却存在开发平衡及探索能力差等缺点。为此,设计一种自适应变异的人工鱼群算法,在迭代过程中添加变异算子并自动调节视野范围和拥挤度因子。将该算法应用于多等级选择的离散型交通网络二层规划模型设计中,上下层模型分别采用人工鱼群算法及Frank-Wolfe算法进行求解,从而为求解这类模型提供新方法。仿真结果表明,该算法具有较好的稳定性和收敛速度,能够应用于大型城市交通网络设计中。 展开更多

关键词 人工鱼群算法 变异算子 交通网络设计 二层规划 收敛速度

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考虑用户风险态度的不确定离散交通网络设计模型 被引量：1

16

作者 蔚欣欣 陆化普 李悦 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期582-586,593,共6页

为克服传统网络优化不考虑不确定条件下用户选择行为的问题,作者以交通供给和需求不确定性为基本前提,根据期望效用理论建立考虑用户风险态度的不确定交通网络设计模型,给出了基于Monte Carlo模拟、遗传算法和间隙函数法的网络优化模型... 为克服传统网络优化不考虑不确定条件下用户选择行为的问题,作者以交通供给和需求不确定性为基本前提,根据期望效用理论建立考虑用户风险态度的不确定交通网络设计模型,给出了基于Monte Carlo模拟、遗传算法和间隙函数法的网络优化模型的求解方法,并给出了算例.Nguyen Dupuis网络的计算结果表明用户的风险态度对于不确定网络建设决策有重要影响. 展开更多

关键词 离散交通网络设计 期望效用 风险态度 双层模型 间隙函数

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随机均衡配流下的连续性交通网络设计 被引量：1

17

作者 田晟 马美娜 许凯 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期17-23,共7页

针对交通出行者的出行行为存在不同属性的实际情况,在网络设计双层规划理论的基础上,研究基于随机均衡配流的连续性交通网络设计问题.综合考虑路网可达性和随机用户均衡交通分配建立了双层规划模型,并在路网可达性中引入节点的重要度计... 针对交通出行者的出行行为存在不同属性的实际情况,在网络设计双层规划理论的基础上,研究基于随机均衡配流的连续性交通网络设计问题.综合考虑路网可达性和随机用户均衡交通分配建立了双层规划模型,并在路网可达性中引入节点的重要度计算.下层规划采用拉格朗日乘子法求解,同时对上层规划设计粒子群优化算法,并借助Matlab编程计算.在实际算例中,选取道路饱和度对扩建后的交通网络进行效果验证.结果表明,文中模型具有一定的实用性,既可以提高交通网络中的道路利用率,又可以在一定程度上缓解交通网络中的拥堵问题,使网络中的平均饱和度降低28.4%. 展开更多

关键词 交通网络设计 随机均衡配流 路网可达性 粒子群优化

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基于Logit分配的交通网络设计模型的改进粒子群算法 被引量：1

18

作者 刘炳全 孙广才 《科学技术与工程》 2008年第19期5446-5450,5456,共6页

基于随机平衡分配模型与由效用理论推导的Logit交通分配模型的等价性,提出了基于Logit分配的交通网络设计模型。模型求解中,上层模型采用改进的自适应变异粒子群算法,而下层问题直接利用Logit模型求解。仿真结果表明该模型与算法是有效的。

关键词 二层规划 交通网络设计Logit交通分配 粒子群算法

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弹性需求概率型随机平衡下的交通网络设计模型及算法

19

作者 罗文昌 《现代电子技术》 2007年第21期136-138,共3页

考虑网络中用户的路径选择行为符合弹性需求概率型随机平衡的条件下,在满足预算约束的同时,以网络所能容纳的交通需求量最大化为目标,给出了交通网络设计的双层规划模型,通过求解一系列弹性需求概率型随机平衡分配问题,将偏导数用差分... 考虑网络中用户的路径选择行为符合弹性需求概率型随机平衡的条件下,在满足预算约束的同时,以网络所能容纳的交通需求量最大化为目标,给出了交通网络设计的双层规划模型,通过求解一系列弹性需求概率型随机平衡分配问题,将偏导数用差分近似表示,在此基础上,设计了基于差分的启发式求解算法。 展开更多

关键词 弹性需求 随机平衡 交通网络设计 双层规划

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面向网络效率的交通网络设计优化方法 被引量：3

20

作者 贺钰昕 秦进 +1 位作者 叶勇 张林雪 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期379-387,共9页

通过算例计算和比较分析,在选择合理的定量化交通网络效率计算方法的基础上,建立面向网络效率的交通网络设计双层规划模型,并基于遗传算法和Frank-Wolfe算法设计模型的求解方法。计算分析结果表明:相对于传统的以系统总阻抗最小为目标... 通过算例计算和比较分析,在选择合理的定量化交通网络效率计算方法的基础上,建立面向网络效率的交通网络设计双层规划模型,并基于遗传算法和Frank-Wolfe算法设计模型的求解方法。计算分析结果表明:相对于传统的以系统总阻抗最小为目标的优化决策方案,本文所提出的以网络效率最优为目标的优化方案,更注重于提高当前交通网络基础设施的利用率和流量分布的均衡性,从而能以最小的投入在最大程度上缓解交通网络拥堵,并能高效解决路段车流分布不均及个别路段的过饱和等矛盾。 展开更多

关键词 网络效率 比较分析 交通网络设计 双层模型 遗传算法

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