城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題優(yōu)化研究.pdf

1、如何從城市總體交通狀況出發(fā)，提出適當(dāng)?shù)?、科學(xué)的、系統(tǒng)的、最佳的交通投資改進(jìn)方案，并通過合理的交通投資分配方案進(jìn)一步促進(jìn)城市交通狀況的改善，帶動(dòng)城市各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展，達(dá)到交通建設(shè)與有限資金的和諧統(tǒng)一，這是一個(gè)關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)長期、持續(xù)、快速、穩(wěn)定而又協(xié)調(diào)發(fā)展的大問題。因此，研究城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題不僅在理論研究上有重要的價(jià)值，而且能夠用于解決實(shí)際的交通問題，在實(shí)際應(yīng)用中有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文在分析和總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，在交通工程

2、中心基金資助下完成的。
　　 城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題就是在城市交通網(wǎng)絡(luò)用戶的路徑選擇行為符合用戶平衡準(zhǔn)則的前提下，通過改進(jìn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的某些路段或在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中增加新的路段使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到某種最優(yōu)的目的。對(duì)路段的改進(jìn)稱為連續(xù)的城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)路段的新增加稱為離散的城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)求解城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的有效算法是交通領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。本文所做的主要工作及研究成果如下：
　　 1、在交通系統(tǒng)中，無論進(jìn)

3、行交通規(guī)劃還是進(jìn)行路徑選擇，交通配流都是核心問題。介紹了交通配流問題，并討論了城市交通網(wǎng)絡(luò)的平衡配流的數(shù)學(xué)模型。討論了平衡配流的兩種模型：用戶最優(yōu)模型和系統(tǒng)最優(yōu)模型。通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)例子來設(shè)計(jì)量子進(jìn)化算法對(duì)平衡配流兩種模型的應(yīng)用求解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明量子進(jìn)化算法性能優(yōu)于傳統(tǒng)優(yōu)化算法。
　　 2、用量子進(jìn)化算法優(yōu)化思想設(shè)計(jì)了求解傳統(tǒng)的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的算法，其中詳細(xì)研究了連續(xù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，采用雙層規(guī)劃模型描述的固定需求條件下的連續(xù)

4、平衡網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，其中上層問題的目標(biāo)函數(shù)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總阻抗和總投資額之和，下層問題則是用戶平衡配流模型，并用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)例子進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)，給出了求解算法的思路和主要步驟。
　　 3、城市交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題的雙層模型的下層問題屬于有約束條件的優(yōu)化，本文對(duì)下層的路段阻抗函數(shù)進(jìn)行修正處理，把有約束轉(zhuǎn)換為無約束的優(yōu)化問題。
　　 4、用量子進(jìn)化算法求解離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，采用了雙層規(guī)劃模型描述基本形式下的城市交通離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，用一