运交通方式分担与交通分配组合模型.pdf

第3 9 卷第4 期2 0 0 9 卑7Y l东南大学学报(自然科学版)J O U R N A LO FS O U T H E A S TU N I V E R S I T Y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)V 0 1 3 9N o 4J u l y2 0 0 9d o i：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 0 5 0 5 2 0 0 9 0 4 0 4 0经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型李爽1邓卫1吕宜生2(1 东南大学交通学院，南京2 1 0 0 9 6)(2 中国科学院自动化研究所，北京1 0 0 1 9 0)摘要：为优化经济圈内客运多方式交通网络结构，建立了交通方式分担与交通分配组合模型，研究经济圈内多方式交通网络均衡时乘客的交通方式选择问题考虑出行时间、出行费用、舒适度等影响乘客出行方式选择的因素，分析了铁路和公路2 种存在主要竞争关系的出行方式的广义出行费用结合我国经济圈内城际客运出行特征，给出了经济圈内多方式交通网络均衡条件，构建了与该均衡条件等价的变分不等式模型，设计了求解该模型的精简对角化算法最后结合长江三角洲经济圈，应用该模型预测乘客选择铁路和公路出行方式的比例结果表明，模型和求解算法有效，能够从用户最优的角度为合理配置经济圈内多种交通方式提供量化依据关键词：交通运输；组合模型；用户均衡理论；经济圈客运交通方式；变分不等式中图分类号：U 1 2 5文献标志码：A文章编号：1 0 0 l 一0 5 0 5(2 0 0 9)0 4-0 8 5 4-0 5C o m b i n e dm o d a ls p l i ta n da s s i g n m e n tm o d e lf o rp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o no fe c o n o m i cc i r c l ei nC h i n aL iS h u a n 9 1D e n gW e i lL t iY i s h e n 9 2(1 S c h o o lo f T r a n s p o r t a t i o n，S o u t h e a s tU n i v e r s i t y，N a n j i n g2 l 0 0 9 6。C h i n a)(2I n s t i t u t eo fA u t o m a t i o n，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s，B e i j i n g1 0 0 19 0，C h i n a)A b s t r a c t：Ac o m b i n e dm o d a ls p l i ta n da s s i g n m e n tm o d e li sp r o p o s e df o rm o d e l i n gp a s s e n g e r s m o d ec h o i c e si nam u l t i m o d a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki na ne c o n o m i cc i r c l e G e n e r a l i z e dt r a v e lc o s tm o d e l so fh i g h w a ya n dr a i l w a ya r ee s t a b l i s h e dw h i c hi n c o r p o r a t et h et r a v e lt i m e，t i c k e tf a r ea n dp a s s e n g e r Sd i s c o m f o r t T h ee q u i l i b r i u mc o n d i t i o n so fam u l t i m o d a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki na ne c o n o m i cc i r c l ea r ed e f i n e db a s e do nc h a r a c t e r i s t i c so fp a s s e n g e r St r i p sb e t w e e nc i t i e s Av a r i a t i o n a li n e q u a l i t yf o r-m u l a t i o ni sp r o p o s e dt oe x p r e s st h ee q u i l i b r i u mc o n d i t i o n s T h es t r e a m l i n e dv e r s i o no fad i a g o n a l i z a t i o na l g o r i t h mi sp r e s e n t e dt os o l v et h em o d e l T h em o d e la n dt h ea l g o r i t h ma r ea p p l i e dt ot h ep r e d i c t i o no ft h er a t i o so fp a s s e n g e r s c h o i c e so fr a i l w a ya n dh i g h w a yf o rt h e i rt r i p sb e t w e e nc i t i e si nt h eY a n g t z eR i v e rD e l t ae c o n o m i cc i r c l e T h en u m e r i c a lr e s u l t ss h o wt h a tt h em o d e la n dt h ea l g o r i t h ma r ee f f e c t i v e，w h i c hC a l lp r o v i d eq u a n t i t a t i v eb a s i sf o rr a t i o n a l l yc o n f i g u r i n gt h em u l t i p l et r a f f i cm o d e si na ne c o n o m i cc i r c l ef r o mt h ep e r s p e c t i v eo fu s e ro p t i m u m K e yw o r d s：t r a n s p o r t a t i o n；c o m b i n e dm o d e l；u s e re q u i l i b r i u mt h e o r y；e c o n o m i cc i r c l et r a v e lm o d e s；v a r i a t i o n a li n e q u a l i t y经济圈是城市发展的一种高级形态，改革开放以来，我国已经初步形成了长江三角洲、珠江三角洲和京津冀等经济圈经济圈的飞速发展带来了交通需求的快速增长，为满足城际之间的客货运输需求，迫切需要多种交通方式并存的交通网络结构作为支撑结合经济圈客运出行特征，预测多种交通方式的分担量。已经成为确定交通方式的合理发展规模、优化经济圈交通网络结构、建设综合交通运收稿日期：2 0 0 9-0 1-0 7 作者简介：李爽(1 9 8 3 一)，女，博士生；邓卫(联系人)，男，博士，教授，博士生导师d e n g w e i s 4 9 u e d u o n 基金项目：国家高技术研究发展计划(8 6 3 计划)资助项目(2 0 0 7 A A l l 7 2 0 2)引文格式：李爽，邓卫，吕宜生经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型 J 东南大学学报：自然科学版，2 0 0 9，3 9(4)：8 5 4 8 5 8 d o i：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 0 5 0 5 2 0 0 9 0 4 0 4 0 万方数据第4 期李爽，等：经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型8 5 5输体系的重要依据目前有关城际之间交通出行需求预测的研究仍将交通方式划分与交通分配视为2 个独立的阶段其中客运方式分担预测广泛采用L o g i t 方式划分模型剖，但该模型存在很多局限性，如不能反映交通方式在时间、空间上的竞争特性，忽视了各方式网络流量变化对出行需求的影响；对于城际之间交通网络流量分配的研究，通常只针对单一的交通方式网络结构，流量分配时不考虑各交通方式之间的相互作用文献 4 虽将随机用户均衡理论用于研究城际间交通方式分离，但没有考虑每种交通方式的网络特性随着研究的深入，人们逐渐认识到将交通需求预测划分为独立的阶段存在很多局限性，而应用组合模型更为合理，因此组合模型受到了众多学者的关注w u 等应用交通方式分担与交通分配组合模型研究了城市内机动车和非机动车出行的多方式交通网络”，有关组合模型研究成果的系统总结参见文献 6 本文主要根据经济圈城际之间不同运输方式对出行者需求的适应情况，以多种交通方式网络为研究对象，构建交通方式分担和交通分配的组合模型，确定各运输方式在经济圈客运总运量中所占的比重1 模型基本说明1 1 经济圈城际客运出行特征研究经济圈内客运需求应结合乘客出行特征经济圈由多个联系紧密的城市组成，经济圈内城市间距离通常在5 0 0k m 以内，铁路和公路是2 种最主要的交通基础设施，是经济圈多方式交通网络的重要组成部分由于我国人均小汽车拥有量不高，并且使用小汽车作为出行方式费用较高，因此描述经济圈乘客交通方式选择模型中，主要考虑城际客车和火车这2 种方式但由于小汽车和城际客车共同占用道路资源，因而城际客车的出行受小汽车交通量影响，不能忽视小汽车交通量为此，本文不把小汽车列入客运交通方式选择模型，而是将其单独考虑，小汽车交通量可以通过现状调查预测得出1 2 符号定义考虑经济圈内的多方式交通网络G=(N，L)，其中为节点集，L 为路段集；a(a u t o)，b(b u s)，扛(t r a i n)分别表示在公路网上运行的小汽车、城际客车和在铁路网上运行的火车3 种交通方式；多方式网络G 由公路子网络(按不同车种定义为小汽车子网络G。=(N a，L。)，城际客车子网络G。=(b，。)和轨道子网络G。=(虬，k)构成，小汽车可以自由选择路径，因而小汽车网络G。=(a，L。)与公路物理网络一致与小汽车相比，城际客车的运行路线通常同定，城际客车网络只包含公路网络中的部分节点和路段，因此b a，。L。R 为起始节点集，s 为讫点集，且有R C N，S C 9：表示研究时段内O D 对(r，s)之间公路网上小汽车的交通需求；q：表示研究时段内O D 对(r，J)之间选择城际客车作为出行方式的乘客量；曰t，r，表示研究时段内O D 对(，s)之间选择铁路作为出行方式的乘客量；留。表示研究时段内O D 对(厂，s)之间公共客运需求总人数2 广义出行费用函数2 1 铁路广义出行费用城际之间的乘客通常对列车发车时间有清楚的认识，因此模型中交通方式广义出行费用中的时间主要是交通方式运营时间，不考虑乘客的等待时间铁路拥有自己的专属通行权，设列车在轨道上的运行时间为常数，即f。t t O=。t r 然而，随着乘客数量的增加，乘客逐渐感觉不舒适，从而感觉出行时间延长，可以通过下面的B P R 函数描述 J：东=：【1 o+o 1(矗)。】(1)式中，P 为研究时段内发车频率；C 为一列火车的座位数通常城际之间的铁路都是直接到达，即不存在乘客从一列火车换乘到其他火车的行为，票价和出行时间是影响乘客方式选择的主要因素，因此铁路广义出行费用函数为G：(J”)=r f：+s：A：(2)式中，丁为乘客的时间价值；A：为铁路每公里运营票价；J：为r，s 之间的轨道长度2 2公路广义出行费用事实上，公路网络上除了小汽车和城际客车之外，还存在一定数量的货车，影响路段阻抗为了简化模型，可将货车数量转化为等价小汽车数量处理故本文假定路段上小汽车的出行时间与自身流量、城际客车流量相关，城际客车的出行时间与自身流量、小汽车流量相关，并且这2 种交通方式之间的相互作用不对称t 叫，t b t 分别表示小汽车、城际客车在路段f 上的出行时间，用B P R 函数表示为一纠X n 9 y b m)1 蜘(甜+啦(菩)虎】(3)万方数据8 5 6东南大学学报(自然科学版)第3 9 卷=(V b,X a)=t r Y(o)【l 坞(吕)角+I 孑x aJ，4】(4)式中，t 州和一分别表示路段z 上的小汽车自由流行驶时间和通行能力；t 州和分别为城际客车自由流行驶时间和通行能力；i x l，0 1 2，0 1 3，o l。，卢。，卢2，1 3，角为参数；一为路段Z 上的小汽车流量；定义集合X 8=X 叫Iz L。；v w 为路段z 上的城际客车流量起终点(。，J)问路径P 上小汽车的出行时间为经过该路径的所有路段出行时间之和；即c 筹=t“l E L。V，s，P P：；r R；s S(5)式中，如果路段f 在(r，J)之间的路径P 上，则6 乙=l；否则，6 0=0 L。表示小汽车路段集合，聪表示O D 对(，J)之间的小汽车路径集合同理，城际客车在(，s)之间的路径P 上的出行时间为c 害=t M V，P P b。；r R；s S1 E L b(6)式中，L。表示城际客车路段集合；P：表示O D 对(r。J)之间的城际客车路径集合综上所述，乘客选择城际客车作为出行方式的广义出行费用为G：(5 警)=r c：+s 等A 窨(7)式中，A 窘为城际客车每公里票价；J 警为r，s 之间路径P 的长度3组合模型的均衡条件定义经济圈内多方式交通网络均衡如下：在均衡状态，小汽车网络中的车辆运行满足U E 均衡；城际客车网络中乘客路线选择满足U E 均衡，同时选择城际客车和火车2 种出行方式的乘客数满足L o g i t 模型均衡条件的数学表达式如下：I)小汽车网络均衡条件(c 筹一p：)善=0，c 筹一肛a。0Vr，J，P P：(8)式中，璧表示O D 对(r，J)之间路径P 上的小汽车流量；肛a。为O D 对(r，J)之间小汽车最短出行时间2)城际客车网络均衡条件(磷一G：沈=o，瞬一G：0V，5，PE 破(9)式中，赍表示城际客车网络上O D 对(r，s)之间路径P 上的乘客流量3)乘客对于公路和铁路的选择假定城际之间只存在一条铁路线，则乘客选择了铁路作为出行方式也就选择了出行路径当随机误差项相互独立并且服从G u m b e l 分布时，L o g i t 模型可以描述乘客对于公路和铁路的方式选择行为，选择公路作为出行方式的乘客数：2q r si 了历丽(1 0)式中，钆为校正参数；9。为乘客对该种交通方式的偏好值，参数取值通过调查标定可以推出选择铁路作为出行方式的增广阻抗为眠(珊=麦h 去+妒。+G t 朋rt?r)(1 1)4变分不等式模型由于小汽车和城际客车出行相互作用不对称，无法用等价的数学模型描述上述均衡条件，但构建变分不等式模型可以解决这一问题，变分不等式模型如下：一(一，1，叭)(工缸一工山)+G 一。b P(、，：。p 一璧)+；咖等+叫t r 吨；(麦，n 等城)(q：堪+)。(1 2)约束条件如下：鼋：+g：=q。V，J(1 3)篇=靠V(1 4)宏=q V(1 5)Z=q：Vr，s(1 6)一=层既V，J(1 7)=庀V(1 8)1，M=LVr，J(1 9)7群，群0V，j，PE 尸：；七P：(2 0)旌0，鼋：0V，s(2 1)式中，p 为路段Z 上的城际客车乘客量，P=万方数据第4 期李爽，等：经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型8 5 7 X b fz L。；y 为城际客车座位数式(1 3)为公共客运需求总量约束，式(1 4)、(1 5)、(1 6)为流量守恒约束，式(1 7)和(1 8)为路段流量和路径流量之间的关系，式(1 9)为城际客车车流量与乘客流量转换关系，式(2 0)和(2 1)为非负约束由变分不等式的K K T 条件，可以证明式(1 2)等价于式(8)(1 0)的网络均衡条件，即等价于组合模型5求解算法采用精简对角化算法 9 1 求解变分不等式模型(1 2)，运算过程如下：初始化设置 X 酬，X h“和 留譬 为初始可行解，令，l=0 更新出行阻抗计算小汽车和城际客车2种方式的出行时间：t 缸”=f“(工“，X M”)=叫蛔x a l(n)一)角峋(岩)应】t M”=t b l(工M，X“”)=。【-俑(x 万b l(n)岛饥(x 了a l(n)风】找出城际客车所有运行路线，计算乘客选择城际客车作为出行方式的广义出行费用：G：町(s 窘)=r c 警抽+一s。b p b p；当选择火车出行的客流量为 q 廿(帕 时，更新轨道增广阻抗眠(q 嚣町)=吉l n 南饥+G：1 寻找下降方向在3 个子网络中按照全有全无原则配流，得到小汽车网络辅助流量为 Y 帅，城际客车流量为 Y M 帕，火车流量为 z 詈们 确定迭代步长a。即求解m i n 孑(r，破，r)=r 州川神一_ h 一1 面+f：抽佃。M“1 叫加垲(工面c“，y)d v+；J?蝌神刮帕(吉，n q,：-p+戗(p)中更新流量即X“州=X“”4-a n(y“一X“)工M”“=X b t”+d。()，b。刖一X b。“)q 拳“=口要帕+O t n(z 譬一留譬帕)。收敛性检查若(r”，q 等”，p”1)一(X a _，q 嚣，妒“)，停止迭代；否则，令，l=n4-1，转步骤6算例分析长江三角洲经济圈已初具规模，本文以该区域为例说明模型和算法的应用图1 为其内部主要公路和轨道网络抽象图，A，B，C 分别代表南京、上海、杭州3 个联系最为密切的城市图中数字为路段编号，小汽车通行能力为36 0 0v e h h，城际客车的通行能力为18 0 0v e h h；1 3，1 4 表示省道，小汽车通行能力为32 0 0v e h h，城际客车通行能力为16 0 0v e h h A 与B 之间的城际客车路径由路段1，2，3，4 组成；A 与C 之间的城际客车路径由路段5，6，7，8 组成；B 与C 之间的城际客车路径由路段9，1 0 组成AC铁路；高速公路路段城际客车路段：省道路段图l 长三角经济圈多方式交通网络抽象图B表1 为公路路段的属性，根据现状资料得到城际客车和火车2 种方式的运营特性，如表2 所示模型中参数取值为：a，=0 1 5，口2=0 1，位，=0 2，a 4=0 1 5，卢l=卢2=卢3=反=4，p A B=0 3，0 B c=0 0 1，O A c=0 1，妒A B=妒B c=(P A c=0，r=2 5 形h 假设已知研究时段内小汽车O D 以及城市间乘客出行O D 量(见表3)，根据前述模型和算法，在M a t 1 a b 环境下编程求解，得到多方式网络均衡时各交通方式的分担量，结果如表4 所示由结果可以看出：A 与B 之间和B 与C 之间城际火车运行时间短，发车频率高，票价与城际客车票价差别不大，并且运营过程不受其他车辆影响，因而在客运方式中占有大量比重；A 与C 之间尚未开通高速运行的火车，发车频率低，火车出行时间长，并且在票价上与城际客车相比无优势，因而导致用户选择城际客车出行比例高，模型与实际情况相符万方数据8 5 8东南大学学报(自然科学版)第3 9 卷表1城际客车和小汽车路段属性路段距离k mo hf”(o)h路段距离k i nf“o)ht b t f O)h路段距离k mf“(o)ht b t(0)hl1 1 30 9 41 0 362 50 2 l0 2 3l l3 20 2 7一23 6O 3 00 3 373 5O 2 90 3 21 27 80 6 5一34 20 3 50 3 889 10 7 60 8 31 34 00 4 048 3O 6 9O 7 597 30 6 10 6 61 41 5 71 5 7一58 6O 7 20 7 8l O9 3O 7 8O 8 5注：一表示城际客车不经过该路段表2 城际火车与城际客车运营参数表3 城际之间出行需求量表4 多方式网络平衡时交通方式选择结果7结语本文结合我国经济圈内客运出行特征，通过构建经济圈内城际之间客运出行需求固定时交通方式分担与交通分配的组合模型，研究了2 种存在主要竞争关系的交通方式(城际火车和城际客车)的客运分担量，算例表明模型和求解算法有效根据建立的模型也可以预测当一种交通方式的服务水平变化时，乘客对交通方式选择的变化情况，从而为决策者制定政策提供量化依据进一步的研究方向包括：根据实际调查数据标定模型中的参数，研究经济圈内不同类别的乘客对应的不同的时间价值，以及如何从系统最优的角度研究经济圈内交通方式的合理配置等参考文献(R e f e r e n c e s)1 黄海波，何琳城市间旅客运输需求的研究 J 铁道学报，1 9 9 9，2 1(5)：5 9 H u a n gH a i b o，H eL i n R e s e a r c ho fp a s s e n g e rt r a n s p o r td e m a n da m o n gc i t i e s J J o u r n a lo f t h eC h i n aR a i l w a yS o c i e t y，1 9 9 9，2 1(5)：5 9(i nC h i n e s e)2 谢如鹤，邱祝强，李庆云，等L o g i t 模型在广深铁路客流分担率估算中的应用 J 中国铁道科学，2 0 0 6，2 7(3)：1 1 1 1 1 5 X i eR u h e，Q i uZ h u q i a n g，L iQ i n g y u n，e ta 1 A p p l i c a-t i o no fl o g i tm o d e li ne s t i m a t i n gt h ed i s t r i b u t i o nr a t eo fp a s s e n g e rf l o w so nG u a n g z h o u S h e n z h e nr a i l w a y J C h i n aR a l i w a yS c i e n c e，2 0 0 6，2 7(3)：1 1 1 1 1 5(i nC h i n e s e)3 M o n z o nA n d r e s，R o d r i g u e z D a p e n aA l v a r o C h o i c eo fm o d eo ft r a n s p o r tf o rl o n g d i s t a n c et r i p s：s o l v i n gt h ep r o b l e mo fs p a r s ed a t a J T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c h忍疗A，2 0 0 6，4 0(7)：5 8 7 6 0 1 4 四兵锋，高自友综合运输体系下铁路客运市场的优化策略模型及算法 J 铁道学报，2 0 0 5，2 7(5)：6 一l O S iB i n g f e n g，G a oZ i y o u O p t i m i z a t i o nm o d e lf o rr a i lp a s s e n g e rt r a n s p o r t a t i o nu n d e rt h ec o n d i t i o no fi n t e g r a t e dt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m J J o u r n a lo ft h eC h i n aR a i l w a yS o c i e t y，2 0 0 5，2 7(5)：6 一l O(i nC h i n e s e)5 W uZX，L a mWHK Ac o m b i n e dm o d a ls p l i ta n ds t o c h a s t i ca s s i g n m e n tm o d e lf o rc o n g e s t e dn e t w o r k sw i t hm o t o r i z e da n dn o n m o t o r i z e dt r a n s p o r tm o d e s J T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hR e c o r d：J o u r n a lo ft h eT r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hB o a r d，2 0 0 3，1 8 3 1：5 7 6 4 6 B o y c eD L o n g t e r ma d v a n c e si nt h es t a t eo ft h ea r to ft r a v e lf o r e c a s t i n gm e t h o d s C E q u i l i b r i u ma n dA d-v a n c e dT r a n s p o r t a t i o nM o d e l i n g D o r d r e c h t，N e t h e r-l a n d s：K h i w e r 1 9 9 8：7 3 8 6 7 L iZC，L a mWHK，W o n gSC，e ta 1 M o d e l i n gp a r k-a n d-f i d es e r v i c e si nam u l t i m o d a lt r a n s p o r tn e t w o r kw i t he l a s t i cd e m a n d J1 T r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hR e c o r d：J o u r n a lo ft h eT r a n s p o r t a t i o nR e s e a r c hB o a r d，2 0 0 7，1 9 9 4：1 0 1 1 0 9 8 任刚，王炜带转向延误的非对称多模式用户平衡模型及算法 J 中国公路学报，2 0 0 6，1 9(2)：8 0 8 5 R e nG a n g，W a n gW e i M o d e la n da l g o r i t h mf o ra s y m-m e t r i cm u l t i m o d a lu s e re q u i l i b r i u mw i t ht u md e l a y s J C h i n aJ o u r n a lo fH i g h w a ya n dT r a n s p o r t，2 0 0 6，1 9(2)：8 0 8 5(i nC h i n e s e)9 S h e f f iY U r b a nt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k s：e q u i l i b r i u ma n a l y s i sw i t hm a t h e m a t i c a lp r o g r a m m i n gm e t h o d s M E n g l e w o o dC l i f f s，N J，U S A：P r e n t i c e H a l lI n c，1 9 8 5 万方数据经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型作者：李爽，邓卫，吕宜生，Li Shuang，Deng Wei，L Yisheng作者单位：李爽,邓卫,Li Shuang,Deng Wei(东南大学交通学院,南京,210096)，吕宜生,LYisheng(中国科学院自动化研究所,北京,100190)刊名：东南大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：2009，39(4)被引用次数：0次 参考文献(9条)参考文献(9条)1.黄海波.何琳 城市间旅客运输需求的研究期刊论文-铁道学报 1999(05)2.谢如鹤.邱祝强.李庆云 Logit模型在广深铁路客流分担率估算中的应用期刊论文-中国铁道科学 2006(03)3.Monzon Andres.Rodriguez-Dapena Alvaro Choice of mode of transport for long-distance trips:solvingthe problem of sparse data 2006(07)4.四兵锋.高自友 综合运输体系下铁路客运市场的优化策略模型及算法期刊论文-铁道学报 2005(05)5.Wu Z X.Lam W H K A combined modal split and stochastic assignment model for congested networkswith motorized and non-motorized transport modes 20036.Boyce D Long-term advances in the state of the art of travel forecasting methods 19987.Li Z C.Lam W H K.Wong S C Modeling park-and-ride services in a multimodal transport network withelastic demand 20078.任刚.王炜 带转向延误的非对称多模式用户平衡模型及算法期刊论文-中国公路学报 2006(02)9.Sheffi Y Urban transportation networks:equilibrium analysis with mathematical programming methods1985 相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 赵一帆 复杂网络及其交通动力学行为研究 2008 随着计算机的飞速发展，关于复杂网络的研究已经成为当前国内外学术界的一个研究热点问题。复杂网络的基本理论和研究方法可能为研究现实中各种系统或者网络的复杂性问题提供一个有利的工具，对人们的工作和生活具有重大意义。本文结合复杂网络以及交通运输网络的主要特点，运用统计物理、数学以及计算机模拟等方法，从网络建模、流量分布特性和级联失效三个方面对复杂网络的相关问题进行了分析和研究。在建立新模型方面，文中分别给出了一个无向网络的组合模型和一个有向加权网络的非对称模型。组合模型在网络演化过程中，综合考虑了节点度的吸引，距离的约束以及老化，模拟结果表明，组合模型能够演化出随机网络和无标度网络；非对称加权网络模型，通过理论分析和数值模拟研究了网络的一些拓扑特性，能够重现很多现实网络中的度分布、强度分布和权重分布的幂律特征。复杂网络上的交通动力学行为很多，本论文侧重流量分布特性和级联失效行为。基于四种典型的拓扑结构(即规则网络、随机网络、小世界网络和无标度网络)，探讨了用户平衡、系统均衡和系统最优三种不同的交通流分配方式对系统总阻抗的影响。研究表明，对于交通流量的增加，无标度网络和随机网络结构具有更好的表现，可以减缓系统总阻抗的增加。另外，模拟结果表明，在系统均衡和系统最优分配方式下，在无标度网络中的流量分布与用户平衡分配方式下相似，都具有幂律特性，并且其幂律指数值更大，从一定程度上减少了流量的异质特性。最后，在四种不同网络结构下，研究了三种不同流量分配策略下的级联失效行为，为交通运输网络安全的有效控制提供理论基础。2.期刊论文 周溪召.ZHOU Xi-zhao OD分布与随机均衡分配的组合模型及算法-系统工程学报2001,16(3)目前交通规划实践缺乏考虑交通信息的随机性，从而降低了它所得结果的准确性.为此，通过分析出行路径选择和目标选择的随机性，建立了交通网络OD分布与随机平衡（或均衡）分配的组合模型，通过引入拉格朗日函数，证明了模型最优解满足随机用户平衡条件和OD分布的要求且最优解是唯一的;最后给出了模型的方向搜索算法.3.学位论文 贾亮 世界油轮新增运力供给问题研究 2006 世界油轮运输市场是一个竞争激烈、环境多变的市场，同时又是一个具有特殊风险的产业，世界政治事件、经济波动、自然因素等都会影响世界油轮运输市场的行情，增加航运企业的经营风险。本文通过对大量数据的收集整理和相关研究机构的材料，总体上分析了目前世界油轮运输市场的特征及影响因素，为逐步深入研究其运力供给打下基础。并进一步研究了当今油轮运力结构状况和油轮运力发展的特点。油轮新增运力供给问题是本文研究的重点；在前面总体论述油轮运输和油轮运力的基础上，定性分析了油轮新增运力供给的多种影响因素及其内在相关机制和规律性，并分析其对油轮新增运力-油轮累积订造量(船厂手持订单总量orderbook)的影响。而后，通过对其进行数据分析，将油轮新增运力市场供给分解为长期趋势项和周期波动项，并将两者结合建立为组合模型。对长期趋势项采用灰色模型，同时用正弦、余弦或者两者的组合函数来反映潜周期项的波动：在拟合过程中，不断利用数据分析和统计知识逐步找到最优的模型；在潜周期波动项的具体化计算过程中采用了非线性最小二乘高斯-牛顿迭代算法的Leverberg-Varquardt修正方法，建立了各个油轮船型的新增运力市场供给时间序列组合模型，并取得了较好的拟合效果，并预测了未来5年各种船型的新增运力市场供给量。4.期刊论文 孙湘海.刘潭秋.SUN Xiang-hai.LIU Tan-qiu 基于神经网络和SARIMA组合模型的短期交通流预测-交通运输系统工程与信息2008,8(5)为了更精确地预测短期交通流,提出由季节自回归求和移动平均模型(SARIMA)和广义回归神经网络(GRNN)模型所构成的组合模型(SARIMA-GRNN模型),该模型结合了时间序列模型和神经网络模型进行时间序列预测的优点.构造该组合模型的两个组成模型,即SARIMA模型和GRNN模型,也被用于预测研究以便于验证该组合模型在预测上的优势.实证研究结果表明,组合模型的预测精度高于SARIMA模型,但是却并不必然高于GRNN模型.然而,合理选择组合模型中神经网络部分的输入变量以及输出变量将显著地改善模型的预测精度,本文所构造的这个组合模型不仅具有很好的预测表现而且结构简单,非常适合城市道路短期交通流的实时预测.5.学位论文 王会彬 基于组合优化的大城市快捷公交需求预测技术研究 2009 目前，我国大城市的交通拥挤现象越来越严重，而要解决这一难题，就必须从城市客运交通入手，形成以快捷公交方式为骨架，常规公交方式为主体，出租车等方式为补充的城市客运方式结构。城市快捷公交具有准时、舒适、载客量大等特点，是未来交通的发展方向，也是解决城市交通问题的有效方法之一，需求预测技术是快捷公交规划的重要支撑。为此，本论文在仔细研究国内外相关文献的基础上，对快捷公交进行了概述，并着重对影响需求预测的相关因素、客流分布阶段的区域分方式阻抗、快捷公交方式分担率、超级网络中的路径选择及公交分配进行了分析研究，在此基础上提出了基于四阶段法的组合优化预测模型，并给予了相关等价性和唯一性证明，具体工作内容包括以下几个方面：1.在分析大城市客运结构的基础上，提出城市快捷公交的概念，并限定论文的研究范围是以快捷公交方式为核心，深入分析了影响城市快捷公