考虑拥挤效应的城市动态交通流分配模型与仿真研究

发布时间：2017-06-08 07:03

  本文关键词：考虑拥挤效应的城市动态交通流分配模型与仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动态交通流分配是当前交通经济学、交通网络建模分析组成的重要研究课题,在交通网络中高效的分配时变交通需求对于车辆的路径寻优、交通诱导以及车辆旅行时间的精确设计等问题都具有主要的指导价值。传统的算法如全有全无分配法、增量分配法、连续平均法、Frank-Wolfe法等,虽然能将路网中的交通量分配到各个路段上,但这些算法都不能动态的模拟车辆在路网中的路径选择行为,导致分配在各路段上的流量与实际有一定的差别。而蚁群算法在动态环境下有较强的灵活性和健壮性,本文将利用蚁群算法思想求解动态交通流最优控制模型,通过设计算法实现路网中车辆的路径诱导和交通量的分配,并结合SUMO仿真分析路网中出现各种交通状况时车辆的择路行为以及各路段的流量变化情况。本文的具体工作内容如下:1、使用连续平均法和蚁群算法求解动态交通系统最优模型,通过这两种方法分别获取各路段上的流量,对流量分配结果进行比较分析,得出蚁群算法较连续平均法能更均匀的将流量分配到路网中,有利于交通管理者的规划和设计。2、使用Frank-Wolfe法和蚁群算法求解动态交通用户最优模型,通过这两种方法分别获取各路段上的流量,对流量分配结果进行比较分析,得出蚁群算法较Frank-Wolfe法能更均匀的将流量分配到路网中,有利于用户的出行。3、为了验证蚁群算法在动态交通系统最优模型和动态交通用户最优模型中的有效性,使用SUMO对路网中的交通流进行仿真,通过对交通流量的仿真结果分析得出蚁群算法适用于求解动态系统最优模型和动态用户最优模型。并分析了路段出现交通事故时车辆的择路行为对车流量分配结果造成的影响,以及路段上车流量突然增大或者减小时各路段的车流量变化情况。
【关键词】：动态交通分配 动态系统最优 动态用户最优 蚁群算法 SUMO仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 动态交通流研究背景及意义9-11
• 1.2 动态交通流分配的国内外研究现状11-13
• 1.3 蚁群算法国内外研究现状13-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 第二章 动态交通流分配模型16-30
• 2.1 动态交通分配模型简介16-17
• 2.2 相关术语及约束条件17-19
• 2.2.1 符号与定义17-18
• 2.2.2 约束条件18-19
• 2.3 动态交通配流原则19-20
• 2.4 动态交通流分配模型求解算法20-29
• 2.4.1 动态交通分配模型求解算法概述20-21
• 2.4.2 全有全无分配算法21-22
• 2.4.3 增量分配算法22-23
• 2.4.4 连续平均法23-24
• 2.4.5 Frank-Wolfe法24
• 2.4.6 四种算法比较结果24-25
• 2.4.7 蚁群算法25-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 动态交通系统最优模型研究30-47
• 3.1 动态交通系统最优模型简述30-31
• 3.2 路网实例31-34
• 3.3 连续平均法求解动态系统最优模型34-39
• 3.3.1 算法设计思路34-35
• 3.3.2 数据处理35
• 3.3.3 算法具体实现35-37
• 3.3.4 流量分配结果37-39
• 3.4 蚁群算法求解动态系统最优模型39-43
• 3.4.1 算法设计思路39-40
• 3.4.2 算法具体实现40-42
• 3.4.3 流量分配结果42-43
• 3.5 流量分配结果比较43-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 动态交通用户最优模型研究47-60
• 4.1 动态交通用户最优模型简述47-49
• 4.2 Frank-Wolfe法求解动态用户最优模型49-52
• 4.2.1 算法设计思路49
• 4.2.2 算法具体实现49-51
• 4.2.3 流量分配结果51-52
• 4.3 蚁群算法求解动态用户最优模型52-56
• 4.3.1 算法设计思路52-53
• 4.3.2 算法具体实现53-55
• 4.3.3 流量分配结果55-56
• 4.4 流量分配结果比较56-58
• 4.5 两种分配模型比较58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 基于SUMO仿真的动态交通流分配模型研究60-71
• 5.1 SUMO简介60
• 5.2 仿真场景设计60-61
• 5.3 基于SUMO仿真的动态系统最优模型研究61-66
• 5.3.1 流量结果61-63
• 5.3.2 路段出现事故的情况分析63-66
• 5.4 基于SUMO仿真的动态用户最优模型研究66-70
• 5.4.1 阻抗结果66-68
• 5.4.2 路段流量增加和减少情况分析68-70
• 5.5 本章小结70-71
• 总结与展望71-73
• 本文的工作与结论71
• 研究工作展望71-73
• 参考文献73-77
• 攻读学位期间获得的研究成果77-78
• 致谢78

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4 俞洁,杨成斌;交通流理论发展分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年02期

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8 袁振洲,李巍屹;加强动态交通流分配理论与方法研究的论述[J];科技导报;2000年09期

9 张鹏,刘儒勋;交通流问题的有限元分析和模拟(Ⅰ)[J];计算物理;2001年04期

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2 戴世强;;交通流研究与技术科学思想[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年

3 王立锋;李正熙;;基于车辆跟驰理论的交通流动力学模型与数值仿真[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年

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5 陈建阳;孙立军;杨东援;;交通流及其复杂性研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

6 于建玲;关积珍;刘静;李军;王贞君;;交通流的多重分形性质与交通拥堵关系的研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年

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9 范炳全;李宝强;马春林;童道琴;;高架道路交通流的控制方法[A];西部开发与系统工程——中国系统工程学会第12届年会论文集[C];2002年

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1 万兴义;交通流混沌研究初步[D];天津大学;2003年

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