多车辆路径规划问题构建与算法研究

发布时间：2021-11-14 09:06

　　随着现代城市的发展,人均车辆拥有量的增加,交通堵塞逐渐成为影响城市发展的重要瓶颈。交通拥堵所造成的的通勤时间过长、资源浪费、环境污染问题日益受到关注。而在日常生活中,很多拥堵是由于车辆行驶路线规划失误,许多车辆集中选择主干道行驶导致通行效率的下降。如果车辆都由调度中心统一规划调度路线,拥堵问题将得到大大缓解甚至彻底解决。实际上这一技术已经在工业领域如矿山车辆、无人货仓等得到广泛应用,但目前道路上的私家车辆还无法进行统一的规划。在未来,自动驾驶技术和物联网技术的结合,使得彻底解决这一难题出现了曙光。通过物联网技术获取车辆的出发地、目的地、出发时间等信息,车辆根据调度中心规划的路线行驶,可以有效地缓解拥堵问题。因此研究调度中心对多车辆路径的调度问题,有助于我们合理调度车辆的路径,缓解道路拥堵问题。本文从多车辆路径问题的模型建立和求解算法两个方面展开研究,主要研究内容如下:在模型建立方面,本文针对常见的交通网络和车辆信息进行模拟,建立了基于时间片驱动的交通网络中的车辆路径问题的模型,来模拟真实交通道路中的车辆行驶情况。通过对交通规则和车辆调度顺序的详细说明,模拟了真实条件下的交通道路规则,可... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１通过路口车辆行进顺序??

?第３章模型建立???车辆左转通行，红色线路车辆无法右转，从而导致积压在路口?６的红色线路??无法左转。由此产生路口?６和路口?１２出现相互堵死的情况，车辆无法再继??续前行。??｜?Ｌ：乙?！?〇?Ｉ??｜?＾ｑ．?Ｊ??＇ｒ?■??图３．２异常堵死情况举例??（２）假定下图各车辆?１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００?车速均为?６，??图中各道路限速均为８，车辆１００、３００、５００、７００均为右转。图中各条道??路长度均为１０。因车辆１００右转，需要等待车辆８００的前行而导致车辆１００??处于等待状态。因车辆１〇〇处于等待状态，而导致车辆２００也必须处于等待??状态。相同的原因车辆７００处于等待状态，车辆８００也处于等待状态。同理，??车辆３００、４００、５００、６００均处于等待状态。如下图中车辆１００、２００、３００、??４００、５００、６００、７００、８００均处于等待状态，形成循环等待。如此，下图中??各车辆处于相互锁定状态。??定义死锁状态是为了防止在调度过程中出现汽车抢跑行为的发生，在每个??时间片开始前标记每辆汽车为等待状态，在没有到达最终位置时，不设置为终??止状态，这样就不会因为调度道路顺序的不同导致最后网络状态的不同了。当??一个时间片调度时有车辆始终处于等待状态，即说明当前时间片出现了死锁状??态，此时车辆的路径是非法的。??２５??

?第３章模型建立???■■圓■■■■■■國■■?＿??｜?＾?＾??Ｖ?１??Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ??１４?Ｉ??ＩＩ?ＪＸ??■圓■■■■■■■■＆？?■馨??图３．３循环等待导致死锁样例??３＿２问题描述??在一个有若干个节点的地图中，每个车辆都有自己的出发地和目的地，出??发时间以及最大行驶速度，地图的信息分为道路和路口信息，道路有长度，最??高限速以及车道数目等信息，每个路口有与之相关联的道路信息，具体相关信??息如下：??表格３．２车辆信息??车辆ＩＤ?车辆的编号??始发地?出发的路口?ＩＤ??目的地?要到达的路口?ＩＤ??最高速度?能够行驶的最高速度??计划出发时间?可以出发上路的时间??例如（１００１，１，１６，６，１）的向量表示一辆编号是１００１最高速度为６的车辆要在时??间点１从路口?１到达路口?１６。??２６??

【参考文献】：
博士论文
[1]气田污水处理系统的车辆路径优化与经济效益评价[D]. 李冰毅.中国地质大学 2019
[2]面向物流配送系统的电动汽车路径优化问题研究[D]. 揭婉晨.华中科技大学 2017
[3]大规模车辆路径问题的优化方法研究[D]. 朱琳.天津大学 2014
[4]车辆路径问题的仿真模型及优化方法研究[D]. 李永先.大连理工大学 2008



本文编号：3494356