高速公路网巡逻车路径选择与车辆配置协同优化研究
发布时间：2021-11-01 11:30
随着我国经济的高速增长,人民生活水平的日益提高,人均车辆保有量也日益增加,高速公路交通事故屡见不鲜。交通事故导致高速公路交通拥堵、人员伤亡以及二次事故等问题给高速公路交通管理部门带来了巨大的压力,交通事故的增加以及交通警力资源缺乏等问题对传统粗放型交通勤务工作模式提出了巨大挑战。传统大多单独考虑巡逻车站点选择、路径选择及车辆配置问题的优化,较少看到三者的组合研究,且大多未考虑出警导致的巡逻车失效问题。如何在警力资源有限的条件下科学合理地设置巡逻设施选址点、优化巡逻路径及配置警力,以缩短事故响应时间、减少交通延误及人员伤亡是高速公路交通管理部门提升其管理水平和工作效率的主要目标,也是相关科研人员努力研究和探索的科研方向。本文针对高速公路路网内交通事故、尤其是多交通事故情景下的巡逻车辆路径及车辆配置协同优化问题进行深入研究,具体研究内容如下:（1）以高速公路网总事故平均响应时间为目标,将路径选择及车辆配置这两个最关键的问题整合到一个模型中,对高速公路巡逻车路径选择及车辆配置协同优化问题进行深入研究。在回顾车辆路径优化问题建模基础上,将高速公路网中的路段作为需求点,把高速公路巡逻路径问题转化...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SiouxFalls路网Fig.2-9SiouxFallsNetwork表2-1SiouxFalls路网路段平均通行时间及事故数Table2-1TraveltimeandincidentsnumberofSiouxFallsnetwork路段通行时间事故数路段通行时间事故数路段通行时间事故数
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-54-图3-6无交叠巡逻情景SA收敛曲线Fig.3-6EvolutioncurvefromtheSAfornon-overlappingpatrolscenario对于交叠巡逻情景，本章采用GA算法求解时，随机对路段进行分组，然后采用最短路方法确保每组路径中的路段都是连通的。表3-3给出了交叠巡逻情景下GA求解结果；本章采用的遗传算法初始解是随机生成。GA求解交叠巡逻情景全网平均事故响应时间最优值分别是4621.11min。收敛曲线如图3-7所示。图3-7交叠巡逻情景GA收敛曲线Fig.3-7EvolutioncurvefromtheGAforoverlappingpatrolscenario010020030040050060070080090010004600480050005200540056005800600062006400NumberofIterationsFitnessvalue(min)适应度值(min)进化代数
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-62-图4-212条路段路网示意图Fig.4-2Diagrammaticofroadnetworkwith12segments图4-3路网需求点及选址点示意图（I-V表示选址点，1-12表示需求点）Fig.4-3Demandpointsandlocationpointsofnetworkwith12segments(ItoVarelocationpointswhile1to12aredemandpoints)图4-4巡逻服务设施选址模型示意图（I到V表示选址点，1到12表示需求点，I、IV为其中一个可行解）Fig.4-4Illustrationofpatrolservicelocationmodel(ItoVarelocationpointswhile1to12aredemandpoints,afeasiblesolutionisgiveninwhichI,IVcoverallthedemandpoints)IIIIIIIVV911112563421078IIIIIIIVV911112563421078rr
【参考文献】：
期刊论文
[1]应急物资运输路径多目标优化模型及求解算法[J]. 李卓,李引珍,李文霞. 计算机应用. 2019(09)
[2]改进多目标蚁群算法在动态路径优化中的应用[J]. 吴耕锐,郭三学,吴虎胜,薄鸟. 计算机应用与软件. 2019(05)
[3]考虑紧急度的救灾车辆路径问题建模与优化[J]. 张玉州,徐廷政,郑军帅,饶舜. 计算机应用. 2019(08)
[4]高速公路突发事件救援车辆诱导[J]. 赵朋,王建伟,孙茂棚,周雅欣. 中国公路学报. 2018(09)
[5]道路交通运输安全发展报告（2017）[J]. Matthias Gsul,胡予红,周旋,宁丙文,米建英,刘佳,王光远,王静,董晨,张露丹. 中国应急管理. 2018(02)
[6]改进蚁群算法求解带时间窗的应急物流开环车辆路径问题[J]. 郭咏梅,胡大伟,陈翔. 长安大学学报(自然科学版). 2017(06)
[7]基于遗传算法的二元覆盖模型在交通警力部署中的应用[J]. 彭怀军,秦勇,张尊栋,杨艳芳. 公路交通科技. 2016(10)
[8]非常规突发事件救援物资输送的路径优化研究[J]. 阎俊爱,郭艺源. 灾害学. 2016(01)
[9]应急救援中多目标车辆路径问题研究[J]. 张晓倩. 交通科技与经济. 2015(01)
[10]多事故点救援车辆综合派遣问题研究[J]. 龚静. 交通与运输(学术版). 2014(01)
博士论文
[1]高速公路交通应急救援资源调配决策方法研究[D]. 濮居一.东南大学 2019
[2]基于邻接实数矩阵编码的路径优化进化算法的研究[D]. 魏航.华南理工大学 2017
[3]城市快速路网应急车辆动态调度与再配置研究[D]. 段晓红.北京交通大学 2016
[4]灾后应急物资敏捷保障模型及算法研究[D]. 陈刚.西南交通大学 2015
[5]台风灾害下无车群体疏散需求预测与集散设施选址研究[D]. 崔娜.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]基于GIS技术的高速公路突发事件应急管理信息系统的研究[D]. 妥洪波.重庆交通大学 2017
[2]基于GIS的集中式高速公路紧急救援指挥系统研究[D]. 张子亮.江苏大学 2007
[3]城市交通事件应急管理系统及其理论问题的研究[D]. 王培宏.天津大学 2005
本文编号：3470034
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SiouxFalls路网Fig.2-9SiouxFallsNetwork表2-1SiouxFalls路网路段平均通行时间及事故数Table2-1TraveltimeandincidentsnumberofSiouxFallsnetwork路段通行时间事故数路段通行时间事故数路段通行时间事故数
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-54-图3-6无交叠巡逻情景SA收敛曲线Fig.3-6EvolutioncurvefromtheSAfornon-overlappingpatrolscenario对于交叠巡逻情景，本章采用GA算法求解时，随机对路段进行分组，然后采用最短路方法确保每组路径中的路段都是连通的。表3-3给出了交叠巡逻情景下GA求解结果；本章采用的遗传算法初始解是随机生成。GA求解交叠巡逻情景全网平均事故响应时间最优值分别是4621.11min。收敛曲线如图3-7所示。图3-7交叠巡逻情景GA收敛曲线Fig.3-7EvolutioncurvefromtheGAforoverlappingpatrolscenario010020030040050060070080090010004600480050005200540056005800600062006400NumberofIterationsFitnessvalue(min)适应度值(min)进化代数
哈尔滨工业大学工学博士学位论文-62-图4-212条路段路网示意图Fig.4-2Diagrammaticofroadnetworkwith12segments图4-3路网需求点及选址点示意图（I-V表示选址点，1-12表示需求点）Fig.4-3Demandpointsandlocationpointsofnetworkwith12segments(ItoVarelocationpointswhile1to12aredemandpoints)图4-4巡逻服务设施选址模型示意图（I到V表示选址点，1到12表示需求点，I、IV为其中一个可行解）Fig.4-4Illustrationofpatrolservicelocationmodel(ItoVarelocationpointswhile1to12aredemandpoints,afeasiblesolutionisgiveninwhichI,IVcoverallthedemandpoints)IIIIIIIVV911112563421078IIIIIIIVV911112563421078rr
【参考文献】：
期刊论文
[1]应急物资运输路径多目标优化模型及求解算法[J]. 李卓,李引珍,李文霞. 计算机应用. 2019(09)
[2]改进多目标蚁群算法在动态路径优化中的应用[J]. 吴耕锐,郭三学,吴虎胜,薄鸟. 计算机应用与软件. 2019(05)
[3]考虑紧急度的救灾车辆路径问题建模与优化[J]. 张玉州,徐廷政,郑军帅,饶舜. 计算机应用. 2019(08)
[4]高速公路突发事件救援车辆诱导[J]. 赵朋,王建伟,孙茂棚,周雅欣. 中国公路学报. 2018(09)
[5]道路交通运输安全发展报告（2017）[J]. Matthias Gsul,胡予红,周旋,宁丙文,米建英,刘佳,王光远,王静,董晨,张露丹. 中国应急管理. 2018(02)
[6]改进蚁群算法求解带时间窗的应急物流开环车辆路径问题[J]. 郭咏梅,胡大伟,陈翔. 长安大学学报(自然科学版). 2017(06)
[7]基于遗传算法的二元覆盖模型在交通警力部署中的应用[J]. 彭怀军,秦勇,张尊栋,杨艳芳. 公路交通科技. 2016(10)
[8]非常规突发事件救援物资输送的路径优化研究[J]. 阎俊爱,郭艺源. 灾害学. 2016(01)
[9]应急救援中多目标车辆路径问题研究[J]. 张晓倩. 交通科技与经济. 2015(01)
[10]多事故点救援车辆综合派遣问题研究[J]. 龚静. 交通与运输(学术版). 2014(01)
博士论文
[1]高速公路交通应急救援资源调配决策方法研究[D]. 濮居一.东南大学 2019
[2]基于邻接实数矩阵编码的路径优化进化算法的研究[D]. 魏航.华南理工大学 2017
[3]城市快速路网应急车辆动态调度与再配置研究[D]. 段晓红.北京交通大学 2016
[4]灾后应急物资敏捷保障模型及算法研究[D]. 陈刚.西南交通大学 2015
[5]台风灾害下无车群体疏散需求预测与集散设施选址研究[D]. 崔娜.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]基于GIS技术的高速公路突发事件应急管理信息系统的研究[D]. 妥洪波.重庆交通大学 2017
[2]基于GIS的集中式高速公路紧急救援指挥系统研究[D]. 张子亮.江苏大学 2007
[3]城市交通事件应急管理系统及其理论问题的研究[D]. 王培宏.天津大学 2005
本文编号：3470034
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