基于Jackson排队网络分析小区开放对道路通行的影响

本文从两个实际案例出发,利用离散事件动态系统建模方法,构建了Jackson开排队网络模型,研究了小区开放前后周边道路的交通情况,并利用Jackson排队网络模型的相关指标,深入分析了小区开放前后周边道路的交通情况.最后根据相关结果,从小区周边的环境、道路的车流量、通行能力、行人的便利性和安全性等因素出发,给出了几条关于小区是否开放的建议.     

基于畅通可靠性的开放小区交通流分配及优化决策

开放小区内部道路可增加城市道路网的密度和可达性,从而达到缓解城市道路拥堵的目的。通过对出行者进行问卷调查,得知其路径选择行为主要考虑出行时间及时间波动性两方面因素,基于此对CONTRAM费用函数进行改进,得到适用于小区开放后的广义出行费用,该费用考虑了畅通可靠性对路径选择的影响;结合小区开放后出行者选择准则,建立考虑广义出行费用的随机用户最优模型(SUO),并采用逐次平均算法(MSA)进行求解,从而得到更为精确的路段交通流量;基于小区道路开放后需承担的交通量,结合城市道路规划相关规范,对横断面、出入口等方面提出开放小区内部道路规划的建议。     

基于机器语言模型的小区开放对道路影响问题研究

介绍2016年"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛B题"小区开放对道路通行的影响"的后续研究成果,利用机器语言模型研究各类型小区开放前后对道路通行的影响.     

基于双层规划的高速公路收费费率优化模型

在全国联网收费的背景下,从动态收费的角度考虑,建立了双层规划模型,上层规划中将路网管理者作为领导者,以高速公路收费效益最大化为目标函数,同时考虑道路运营管理方的合理收益和养护成本支出情况,下层规划则以用户出行效用最大化为目标,充分考虑了道路使用者的道路选择差异性及道路拥堵对交通分布的影响,建立随机用户均衡模型.最后结合某地区AB地高速公路实际情况进行分析,采用了遗传模拟退火算法验证了模型的实用性,并与其他的算法对比,验证了算法的有效性。研究表明:优化模型可以有效提高高速公路的收费效益和用户的出行效用,可以分散高峰时的交通压力,提升高速公路的通行效率.     

基于物元理论的城市规模与路网系统协调评价

城市规模与道路网络是一对互为动力的城市发展因子,两者的协调配合促进城市交通体系的健康发展.利用可拓学理论将两者协调发展的评价指标体系、评价等级范围以及指标特征值结合成物元,建立城市规模与路网系统协调程度的物元评价模型,并考虑主客观条件,采用熵值权重与主观权重的融合权重来确定评价等级,增加评价结果的可靠性.最后通过成都市中心城的统计数据,对城市规模和路网系统协调程度进行评价,验证方法的实用性和可操作性,结果表明目前成都市中心城的路网水平在一定程度上能够较好适应城市规模的需求,评价等级为优,但仍有较大提升空间,管理部门在城市发展的过程中应继续关注路网系统的完善.     

考虑道路修复的应急资源配送可靠路径选择问题研究

灾害发生后第一时间选择可靠路径完成应急资源的配送分发是应急救援快速展开的必要保障。本文考虑道路修复下的应急资源配送可靠路径规划问题,引入了道路中断和通行可靠性降低来描述灾难对应急资源配送交通路网的影响,以最大化配送效率为目标,构建了道路修复与应急资源配送可靠路径选择集成优化模型,给出了道路修复与可靠路径选择的全局优化方案;设计了多吸引子的粒子群优化模型算法,并结合仿真与分析,验证了模型和算法的有效性。模型与算法的研究对于突发事件下不确定交通路网应急资源配送决策具有很好的指导意义。     

不确定性自私路由模型的理论和应用

为了更加准确地描述现实生活中的交通情况,以经典的自私路由模型为基础,在边的费用函数上引入不确定性,从而定义了具有不确定性的自私路由模型.对于不确定性自私路由模型,采用三种费用衡量标准,风险厌恶型（保守型）、风险折衷型（理智型）、风险偏好型（乐观型）,分别对应着不同人群在现实中的选择.进而定义了在不同衡量标准下所形成的稳定策略,即纳什均衡策略,并且证明了在任何一种衡量标准下,纳什均衡策略总是存在并且本质是唯一的.接着对三种费用衡量标准下的纳什均衡费用进行了比较,发现了一种反直观的现象：风险厌恶型（保守型）衡量标准下的纳什均衡费用可能严格低于风险偏好型（乐观型）衡量标准下的纳什均衡费用,即有可能会出现高风险低回报,低风险高回报的情况,这与经济学中高风险高回报,低风险低回报的原则是相违背的.以此为基础,进而提出了一种自私路由风险性悖论,并证明了这种自私路由风险回报悖论本质上是传统布雷斯悖论的推广.最后,刻画出了不会发生自私路由风险回报悖论的网络结构,证明了一个单对始终点网络不会发生自私路由风险回报悖论当且仅当它是序列-平行网络.     

基于双层规划的一类自行车专用道路网络设计问题

自行车出行可以缓解当前日益严峻的城市交通问题,是实现低碳交通的重要途径.在机动车道上划分出一定空间来构建自行车专用道路网络,可以保证自行车出行者的安全,促进自行车出行比率增加.然而,这势必将侵占机动车的道路空间.文章建立双层规划模型来刻画自行车共享城市机动车道的路网设计问题,上层从交通管理部门的角度对机动车和自行车出行者各自的利益进行权衡,以预算和连通性为约束,下层考虑机动车和自行车各自的用户均衡.模型通过遗传算法进行求解,算例验证了该算法的有效性.     

基于网络等级特征与VMS的交叉巢式Logit模型

基于等级特征与可变信息板(VMS)研究了交叉巢式Logit(CNL)模型及网络交通流分配。综合幂函数与指数函数表示方法给出新的信息效用衰减因子,结合道路等级特征表示VMS对车流的影响系数及CNL模型的分配系数;给出等级结构道路网络的随机用户均衡条件下的交叉巢式Logit路径选择模型及其等价数学规划,并设计网络流分配算法。通过实例网络的计算与分析,得到一些有意义的结论:等级结构越显著的路网总出行时间费用越低且其分散参数(θ)弹性绝对值越大;对具有较强随机性的实际路网,若增加一定的确定性则节省更多网络总出行时间;道路网络中设置了VMS时总出行时间受分散参数的影响更小。     

基于路阻函数的多任务点机动路径规划方法研究

针对复杂路网条件下,多分队多任务点行军时路线难以决策的问题,建立了同时考虑道路服务水平和分队数量的路阻函数;基于该函数的性质,提出了多任务点行军时各分队路径优化规则,构建了多任务点行军时路径规划模型;对比了部队统一机动和各分队自主行进两种规划方式的行程时间,定量说明了指挥员路径规划能力对多任务点行军的影响.为复杂路网条件下多分队、多任务点的机动指挥提供了决策方法和依据.     

基于云物元模型的城市道路级配评价研究

路网级配评价是充分发挥路网整体性效率,有效缓解城市的交通拥堵问题的前提.尝试通过将云模型和物元模型融合,构建云物元模型,对城市道路级配进行等级评价.其中城市道路级配评价指标体系基于基础设施、路网性能、服务性、便捷性四个指标,并采用主观专家打分法和客观熵权法结合的方式确定指标权重,使得赋权结果更具有客观性.为验证模型的合理性,以济南市为例,对其进行道路级配评定.结果显示,济南城市路网级配为"Ⅲ等级",基本满足人们的出行,与现实基本相符.     

关于“交通分配”问题的数学模型及算法介绍

“交通分配”问题简单说就是要研究路网上交通流量的计算,有如电网上电流的计算、水网中流量的计算.具体来说,我们考虑一张城市的路网图,其顶点表示城市的一个区域,而两顶点间的联线(以后称为弧)表示联接两地区的道路。假如已知图上以某点为起点,其他点为终点,在单位时间内要行驶多少辆汽车,现在的问题是:行驶在每路段上有多少辆车,或者说交通流多大?这就是“交通分配”问题,有些文献上称为“交通平衡”问题。这是交通研究中的基本课题.     

不确定阻断情景下的路网保护策略研究

当应急服务设施位置确定时,其应急出救效率主要取决于该区域的交通网络条件。在灾前防御阶段对路网采取实施一定的保护措施可以减少因灾害造成的损失。结合可能受灾害造成阻断的道路所需保护成本、阻断后的修复成本以及区域应急出救效率,在考虑道路阻断情景不确定性基础上建立鲁棒优化模型以确定路网保护策略,其中每种道路保护策略所面临的最坏情景被用于衡量该策略的优劣。通过分析模型的特点设计了嵌入Warshall-Floyd算法的模拟退火算法,最后的数值试验显示了算法的有效性并对保护策略和观望策略的性能进行了对比分析。     

考虑路网可靠性和空间公平性的次优拥挤收费模型

根据随机路网环境下出行者规避风险的路径选择行为,提出了一种考虑路网可靠性和空间公平性的次优拥挤收费双层规划模型。其中,上层模型以具有空间公平性约束条件下最大化路网的社会福利为目标,下层模型是实施拥挤收费条件下考虑行程时间可靠性的弹性需求用户平衡模型。鉴于双层规划模型的复杂性,设计了基于遗传算法和FrankWolfe算法的组合式算法来求解提出的模型。算例结果表明:考虑行程时间可靠性的次优拥挤收费会产生不同于传统次优拥挤收费的平衡流量分布模式,表明出行者的路径选择行为对拥挤收费结果会产生直接影响;此外,算例结果还说明遗传算法对参数设置具有很强的鲁棒性。     

下分层不同层位千米钻孔稳定性研究

抽采钻孔的稳定性影响到抽采工程效果的好坏.采动作用下,位于底板下方不同层位千米钻孔的加卸载路径不同.为得到采动作用对不同层位钻孔稳定性的影响,分析了底板不同层位钻孔加卸载路径,依据该路径,设计十种数值模拟计算方案,对底板钻孔在不同速率加卸载、变速加卸载两种方式下的破坏范围、孔壁位移进行了分析,得到了加卸载结束后各方案对应的塑性区分布范围及加卸载过程中孔壁位移曲线.依据数值计算得到的卸载速率与形变恢复滞后性的关系,建立了考虑卸载速率变化的钻孔周边切应力计算模型.研究结果表明:加载速率对钻孔周边的破坏范围几乎不产生影响;卸载过程中,钻孔周边破坏范围与初始卸载应力及卸载速率相关,在进行底板顺层抽采钻孔布置时需综合考虑布孔位置处的应力值及卸载速率.     

ATIS和道路收费下的混合随机用户均衡的效率损失

在ATIS作用下的交通网络中,用户在交通信息的接受程度上是异质的;考虑到装有ATIS的用户并不总是遵循ATIS的建议,因此,引入信息遵从率这一参数,将所有用户分为三类:安装并遵从信息、安装但不遵从信息和不安装的用户;均按照随机用户均衡的方式进行择路,但对出行时间有不同的感知。同时考虑存在道路收费的情形下,用户在时间价值上是异质的。综合考虑交通信息与道路收费的影响,基于用户两方面的异质性,对其进行合理分类,构建了多用户多准则的混合随机均衡模型及其等价的变分不等式;当收费不作为系统总成本的一部分时,建立了时间准则与费用准则下的系统最优模型;在此基础之上,分别研究了两种准则下混合均衡相对于系统最优的效率损失,给出了效率损失上界,并进一步分析了效率损失上界与各参数间的关系;交通管理者可以从道路收费策略的实施、信息诱导系统的完善等角度进行路网的改造和优化设计。     

伴随Berkson-Gage法的一个悖论

目的 :本文考虑 Berkson-Gage法中校正处于危险数的合理性 .方法 :按生存率估计值对终检样本进行分解复得生存率估计值 .后者理应等于前者 .结果 :就 Berkson-Gage法而论 ,后者大于等于前者 ,从而形成悖论 .取消该校正 ,后者便等于前者 ,该悖论即解 .结论 :因此 ,该校正的取舍值得商榷     

不确定需求下故障共享单车回收周期性车辆路径问题研究

为了及时有效地回收城市道路网络中的故障共享单车,对分散于路网边上的故障单车进行聚类形成收集点,考虑聚类收集点上回收需求呈现的不确定性特征,建立以行驶总距离最小为目标的回收周期性车辆路径选择模型.采用基约束鲁棒优化方法,利用有界区间对不确定的回收量进行描述,引入扰动系数和控制系数调节模型的鲁棒性和适应性.针对模型设计近似...     

随机交通网络渐近连通可靠性分析

应用原有拓扑法获得城市交通网络的拓扑结构图,利用对偶拓扑法得到交通网络的对偶图,建立交通网络的随机网络模型。定义交通网络的渐近连通可靠性,得到路段连通可靠性、路网规模及整个路网连通可靠性之间的定量关系,结合随机图论、大数定律、渐近方法等证明所得结论;通过实例说明结论的应用价值。     

基于实际路网情境的配送车辆调度优化

在实际路网情境下结合车道数、车道宽度、路口信号灯设置等路网物理特性,构建了考虑综合交通阻抗的多车型车辆调度模型,提出了两阶段求解策略:第1阶段设计了改进A-star精确解算法用于计算客户时间距离矩阵;第2阶段针对实际路网的特征设计了混合模拟退火算法求解调度方案。以大连市某配送中心运营实例进行路网情境仿真试验,结果表明:改进A-star算法较改进Dijkstra算法具有更短的路径搜索时间;混合模拟退火算法求解结果较实际调度方案优化了13.1% 的综合成本;路网增流、区域拥堵和路段禁行三类路网情境均能对配送方案的车辆配置、路径选择、客户服务次序、作业时间和违约费用等5方面内容产生干扰,调度计划的制定需要详细考虑这些因素的变化。