多目的地多停车场系统动态停车分配模型

在一个多目的地多停车场系统中,每个目的地附近有多个停车场可供选择,每个停车场也可供多个目的地的停车需求停车。每个目的地的停车需求在各停车场的停车量即为停车分配问题. 本文定义了停车量分配均衡原则:各目的地的驾驶员总是首选最低费用(包括在停车场内的停车费用以及停车时间、步行时间转换后的货币成本,其中停车费用及在停车场内的车位找寻时间都正相关于该停车场当前时刻停车饱和度)的停车场停车;由于停车场具有容量限制,当费用最低的停车场已满则再选择费用次低的停车场,以此类推;所有没被使用的停车场或者比被使用的停车场具有更高的费用或者停车位已满。考虑停车需求和各停车场内空余泊位数的实时动态特性,提出了与该均衡原则等价的数学规划模型,证明了其解的唯一性并设计了求解算法。通过两个算例对模型进行了验证,并再现了目的地附近各停车场内车位占用变化规律,从而为动态停车收费、停车选址规划等提供依据。     

基于GIS与虚拟现实技术的土地整理规划研究

以湖北省赤壁市赤壁片土地整理规划为例,利用GIS(地理信息系统)与VR(虚拟现实技术)进行的土地整理规划,将实地测量数据在ArcGIS软件中进行数字化处理,采用GIS建立DEM(数字高程模型),同时将各种单体工程用三维制图软件3D MAX建模,并将3D模型嵌入在规划后的DEM中,获得规划后的虚拟场景,判断规划的合理性,同时对规划进行调整并加以完善.结果表明,基于GIS和VR技术进行土地整理规划,增强了规划后虚拟场景的仿真性,提高了土地整理规划结果的科学性.     

城市机动车停车收费绩效评价理论及策略研究

运用Delphi法和AHP法以及优化理论,构建了城市机动车停车收费绩效综合评价指标体系,依据7±2心理极限概念建立了机动车停车数学模型,选用基于"差动"原理的赋权法——Gl法计算各指标的权重,应用模糊综合评价法对其绩效进行综合评价.采用平均加权法对评价因素的各项指标进行量化处理,从而得到机动车停车收费绩效的综合评价结果.对宁波市机动车停车收费绩效进行了实际验证,比较真实地反映了其绩效状况,为宁波市静态交通的进一步发展和整改提供了理论依据.最后,有针对性地提出协调衔接停车规划与停车设施建设、合理调整停车收费结构、制定严格的停车违章处罚政策等城市机动车停车发展策略.     

化工园区应急设施区间规划选址模型研究

应急设施选址受应急物资需求量的影响。为优化应急设施选址布局,提高突发事件应急处置能力,以化工园区突发事件为研究背景,对化工园区突发事故下应急设施选址进行研究。考虑到化工园区突发事件的随机性和复杂性、突发事件应急物资需求的不确定性等特点,以应急设施选址安全性最大、经济性和服务效益最好为目标,基于传统确定性应急设施选址模型,构建了不确定需求条件下化工园区应急设施选址区间规划数学模型。模型中应急物资需求量是一个区间值,通过引入区间规划理论和模糊理论对模型进行求解,不仅避免了不确定参数随机概率分布的波动率,而且也降低了模型求解过程中的不确定性。最后,以园区各企业潜在事故为工程背景进行实例分析,得到园区应急设施的布局方案。结果表明,模型的求解效果较好,可为园区应急设施选址决策提供参考依据。     

基于失效情景的应急设施选址问题

非常规突发事件巨大的破坏力以及发生时间、地点和规模的不确定性,使应急系统内设施有可能被破坏而失效,因此选址时必须考虑设施失效情景的发生.给出以最大限度覆盖用户需求为目标,基于失效设施数目具有不确定性情景的设施选址双层随机规划模型;通过计算模型上下界,给出减小规模的等价模型,降低了双层规划求解难度;最后实验验证了模型的合理性,并给出新增选址方案.     

基于Benders分解算法的反恐应急设施选址-定容-分配问题

反恐应急设施的合理布局和资源配置可缩短救援到达时间并提高应急效率。对已有反恐应急设施选址研究拓展，进一步考虑设施容量有限的情形，并将袭击前后关于应急设施的选址、定容和救援物资分配问题进行集成考虑。将该问题构造为三层规划模型，上中下各层规划分别对应袭击前的选址定容问题、袭击时的袭击点选择问题和袭击后的救援物资分配问题。利用下层规划的对偶变换转化为双层规划，并设计Benders分解算法求解。最后，结合南疆交通网络进行仿真分析，验证了模型和算法的有效性。     

区域废弃物网络系统的选址-运输优化模型

区域废弃物网络系统优化设计包括设施的选址和废弃物运输路线的确定。考虑了多类型设施、多种废弃物流和模糊数形式的废弃物产生量,建立了模糊机会约束规划模型来求得整个系统的优化配置。通过将模型中的机会约束清晰化,将模糊机会约束规划模型转化成等价的确定模型来求解。实例表明了模型的有效性。     

基于第三方回收的废旧家电逆向物流网络设计

针对第三方参与废旧家电回收问题进行研究,以第三方家电回收企业利润最大化和回收中心对居民产生的负效用最小化为目标,考虑废旧家电在回收数量、回收质量以及客户需求量等方面的不确定性,建立多周期多目标的废旧家电逆向物流网络模型.采用改进加权平均求解法将双目标规划转化为单目标规划后,再采用区间规划方法对模型进行确定性转化.模型数值仿真得到的优化解能为企业在物流设施选址以及不同周期下的市场缺货量、设施间流量分配等提供一个灵活的决策方案.     

停车收费与拥挤道路收费综合决策研究

停车换乘收费与拥挤道路收费是改善城市交通的有效手段.考虑乘坐公交车,全程自驾车及停车换乘这三种出行方式,给出了停车换乘收费与拥挤道路收费的双层规划模型,证明了模型的一阶条件与出行者的方式选择及路径选择条件等价,并给出了算法.算例分析表明,实行停车收费及拥挤道路收费后,能有效改善道路的拥挤状况,为交通管理部门决策提供了理论依据.     

一个带产品定价约束的竞争选址双层规划模型及其求解算法

以大型连锁卖场的选址为研究背景,提出了一个在竞争环境下使获利最大的竞争选址定价双层规划模型,其中上层模型做出选址决策,下层模型确定产品的纳什均衡价格.将设施效用引入到模型中,用指数效用函数来刻画顾客的购物行为偏好,首次证明了不合作状态下双方价格均衡解的存在性和唯一性,并给出了求解最优设施点设置方案和价格均衡解的算法思想及数值算例.     

Dynamic dairy facility location and supply chain planning under traffic congestion and demand uncertainty: A case study of Tehran

In this paper, dynamic dairy facility location and supply chain planning are studied through minimizing the costs of facility location, traffic congestion and transportation of raw/processed milk and dairy products under demand uncertainty. The proposed model dynamically incorporates possible changes in transportation network, facility investment costs, monetary value of time and changes in production process. In addition, the time variation and the demand uncertainty for dairy products in each period of the planning horizon is taken into account to determine the optimal facility location and the optimal production volumes. Computational results are presented for the model on a number of test problems. Also, an empirical case study is conducted in order to investigate the dynamic effects of traffic congestion and demand uncertainty on facility location design and total system costs.     

信号交叉口车辆的延误分析

针对路段上交通流的特性,以及信号交叉口交通流的动态流通特征,分析了车辆到达信号交叉口的规律以及车辆越过停车线的特点,从而建立了停车延误模型;又分析了单个相位停车线的长度与交叉口几何特征的关系,及车辆在通过信号交叉口之间的路段过程中的运行特性,建立了相位延误模型;从而得到一个在信号交叉口处适用任何饱和度的排队延误模型,使得结果更贴近车辆在信号交叉口的实际延误时间.     

双模式网络停车限制交通需求管理模型与方法研究

在轨道网和公路网并存的双模式交通网络, 合理设计出行终点的停车容量可优化汽车出行需求, 改善路网交通环境。本文通过分析私家车与城市轨道两种交通模式的出行需求, 并考虑私家车模式的终点停车收费服务, 建立了一种带路段环境容量和终点停车需求容量共同约束的交通需求管理模型。模型中路网使用者的出行模式采用二元Logit模型来计算, 而私家车的路线选择行为服从Logit随机用户均衡, 因此该模型是一个带不动点约束的数学规划问题。针对模型求解困难, 文中采用灵敏度分析来获取各路段流量和需求量关于终点容量波动的梯度信息, 进而设计了一种新的灵敏度分析求解算法.最后通过数值仿真实验, 验证了算法的有效性, 同时分析了不同停车收费参数对模型各指标变化趋势的影响。     

Telecommunication Link Restoration Planning with Multiple Facility Types

To ensure uninterrupted service, telecommunication networks contain excess (spare) capacity for rerouting (restoring) traffic in the event of a link failure. We study the NP-hard capacity planning problem of economically installing spare capacity on a network to permit link restoration of steady-state traffic. We present a planning model that incorporates multiple facility types, and develop optimization-based heuristic solution methods based on solving a linear programming relaxation and minimum cost network flow subproblems. We establish bounds on the performance of the algorithms, and discuss problem instances that nearly achieve these worst-case bounds. In tests on three real-world problems and numerous randomly-generated problems containing up to 50 nodes and 150 edges, the heuristics provide good solutions (often within 0.5% of optimality) to problems with single facility type, in equivalent or less time than methods from the literature. For multi-facility problems, the gap between our heuristic solution values and the linear programming bounds are larger. However, for small graphs, we show that the optimal linear programming value does not provide a tight bound on the optimal integer value, and our heuristic solutions are closer to optimality than implied by the gaps.     

Optimization of a highway project planning using a modified genetic algorithm

This paper proposes an optimization method for a national-level highway project planning based on a modified genetic algorithm. The proposed method adds to the existing methods by integrating various planning elements into a single system. A simulation model is used in order to determine the best investment strategy with regard to net present value, time deviation from the initial plan and discrepancy between available resources and investment costs by taking into account economical, social, traffic and political factors. The outcome is a project schedule with an optimized cash flow. The proposed method was tested using the example of the National Highway Programme in Slovenia.     

A mixed-integer programming approach to a class timetabling problem: A case study with gender policies and traffic considerations

This paper considers the class scheduling and timetabling problem faced at Kuwait University (KU). The principal focus is to design efficient class offering patterns while taking into consideration newly imposed gender policies. We formulate a mathematical programming model that assigns offered classes to time-slots and addresses gender issues by defining appropriate surrogate constraints along with objective penalty terms. The model aims to enhance existing manual scheduling and timetabling approaches that are often accompanied with arduous combinatorial tasks such as resolving class conflicts, dealing with parking and traffic congestion, and ensuring an efficient utilization of facility and human resources. This modeling approach emphasizes the generation of flexible class timetables for students, and the efficient utilization of available facility resources. Computational results based on a number of case studies related to Kuwait University reveal that this approach yields improved schedules in terms of offering patterns and class conflicts.     

A hierarchical location model for public facility planning

In this article, we present a discrete hierarchical location model for public facility planning. The main features of the model are: an accessibility maximization objective; several levels of demand and of facilities; a nested hierarchy of facilities (i.e. a facility of a given level can serve demand of equal and lower levels); maximum and minimum capacity constraints; and user-to-facility assignment constraints. The latter include single-assignment and closest-assignment constraints, as well as a new type of constraints called path-assignment constraints. Their purpose is to enforce some desirable properties for the spatial pattern of assignments. If they are not included, model solutions are difficult to interpret and to explain in a public facility planning context, therefore being less likely to be accepted by the users. The usefulness of the model is illustrated through a real-world application to school network planning.     

计及多重阻塞的电动汽车移动储能特性建模

为实现城市交通电力耦合系统在城市道路、充电设施、输电线路阻塞环境下的优化运行,提出了计及多重阻塞的动态交通电力流联合优化方法。首先,基于时空网络模型,提出了计及电动汽车移动、静止、充电、排队模式的队列时空网络模型,构建了适用于电动汽车的车辆调度模型,进而形成动态交通分配模型,以减少交通出行损失。其次,通过优化发电机组、储能等的出力和备用计划,计及城市电网安全、备用约束,构建了安全约束动态经济调度模型,以降低碳排放及发电成本。随后,形成多目标动态优化模型,并将其转换为混合整数凸二次规划问题。最后,在耦合IEEE-30、Sioux Falls系统中验证了所提模型的有效性。     

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。     

交通网络建设序列的动态规划方法

交通网络建设序列优化是交通规划中一个重要问题。文章对交通网络设计及其建设序列问题的研究现状进行了分析。按照网络建设中规划者和用户间的关系,以交通网络建设序列下的各阶段系统总费用作为上层规划,以各阶段的交通流用户平衡模型作为下层规划,建立了双层规划模型。并依照问题的特点,采用动态规划的求解方法进行探讨,而下层模型则采用了基于路径搜索的GP算法进行求解。并针对网络规划算例进行了计算,针对固定和变动客流OD两种情况下的结果进行了分析。计算的结果表明,问题的双层规划模型和动态规划求解算法能够为路网规划决策提供支持。