基于博弈论的交通控制和动态网络均衡组合优化研究

发布时间：2017-04-15 13:18

  本文关键词：基于博弈论的交通控制和动态网络均衡组合优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国民经济的飞速发展,城市特别是大城市的交通拥挤日趋严峻。交通诱导和交通信号控制是交通管理与控制的重要手段,但以往大多数研究将交通诱导和信号控制割裂开来,影响交通管控的实际效果。基于此,本文同时考虑交通诱导和交通信号控制,对交通控制和动态网络均衡的组合优化问题进行研究,提高现有网络的利用效率,缓解交通拥堵。首先本文分别建立基于CTM的动态用户最优模型和城市交通信号控制优化模型,并利用有效算法进行求解。基于此,本文建立了基于博弈论的交通控制和动态网络均衡的组合优化双层规划模型。组合优化模型中的下层规划以网络均衡为优化目标,运用可以反映出交通流动力学特征的基于CTM和基于空间排队的动态网络加载模型,实现同一OD被同时使用的不同路径上的出行阻抗相等,最后,将均衡模型转化为变分不等式问题,并利用投影算法进行求解。模型中的上层规划是基于CTM的路网配时优化模型,该模型以系统总旅行时间最小为目标,约束条件包括各交叉口绿灯时间和相位,并设计了遗传算法的求解方式。进而,论文提出了一个基于下层投影算法和上层遗传算法的迭代优化分配启发式算法。最后,运用算例验证了模型算法的有效性。
【关键词】：交通分配 信号控制 元胞传输模型 博弈论 双层规划模型
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491;TP18
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 研究背景与意义7
• 1.2 国内外研究概述7-10
• 1.2.1 交通分配国内外研究现状7-8
• 1.2.2 信号控制国内外研究现状8-9
• 1.2.3 动态交通分配和信号控制组合问题的国内外研究现状9-10
• 1.3 论文研究内容及技术路线10-14
• 1.3.1 研究的主要内容10-11
• 1.3.2 论文章节安排11-14
• 第二章 基于CTM模型的动态用户最优问题研究14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 元胞传输模型14-16
• 2.3 动态交通分配研究中的用户最优16-20
• 2.3.1 动态交通网络配流原则16
• 2.3.2 动态用户最优的变分不等式问题16-17
• 2.3.3 实际路径阻抗计算17-20
• 2.4 投影算法介绍20-22
• 2.5 本章总结22-23
• 第三章 城市交通信号控制优化模型及算法求解23-29
• 3.1 引言23
• 3.2 交通控制基本参数23-25
• 3.3 交通信号控制优化模型建立25-27
• 3.3.1 目标函数25-26
• 3.3.2 约束条件26-27
• 3.4 交通信号控制优化模型算法求解27
• 3.5 本章小结27-29
• 第四章 交通控制和动态网络均衡组合优化的双层规划模型29-40
• 4.1 引言29
• 4.2 博弈论及其在交通中的应用29-30
• 4.3 利用博弈论研究控制和分配结合问题的思路30-31
• 4.4 基于物理排队的动态网络加载31-34
• 4.5 交通控制和动态网络均衡组合优化模型34-39
• 4.5.1 上层信号控制模型34-36
• 4.5.2 下层用户均衡模型36-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第五章 双层规划模型算法设计及算例40-56
• 5.1 引言40
• 5.2 算法设计40-42
• 5.3 算例42-55
• 5.3.1 仿真案例42-45
• 5.3.2 情景145-49
• 5.3.3 情景249-53
• 5.3.4 对比分析53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 结论与展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 研究展望56-58
• 参考文献58-62
• 附录A62-64
• 在学期间的研究成果64-65
• 致谢65

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本文编号：308500