多模式交通网络下城市道路网络评估与设计

发布时间：2020-05-01 22:25

【摘要】：交通拥堵、多模式混合出行是当前城市道路网络面临的两大难题。为了更贴切的描述实际的城市路网状态,本文增加一项路段容量限制条件来反映路段通行能力对交通量的约束作用。同时,采用一种组合交通出行方式一停车换乘来缓解交通拥堵问题。停车换乘是指出行者先将小汽车开到换乘站,完成部分出行需求,然后使用公共交通工具达到目的地。本文从容量限制约束的角度出发,构建拥堵交通下的网络均衡模型,然后用KKT条件证明模型最优解符合UE假设,同时,证明该模型解的唯一性。利用Frank-Wolfe法和外惩罚函数构筑的增强拉格朗日乘子法求解拥堵交通下网络模型。为深入探讨多模式交通的影响,本文采用logit模型划分用户交通出行方式,在交通划分-交通分配组合模型的基础上,建立了容量限制下多模式网络均衡模型。同样的,利用KKT条件证明模型交通流量分配的最优解符合UE假设,交通需求量符合MNL模型,并验证模型解的唯一性。本文把外惩罚函数与Evans算法结合,作为求解容量限制下多模式网络均衡模型的算法。本文的第三章建立了容量限制下多模式网络设计问题的模型。该双层规划模型的上层优化模型考察道路网络总阻抗与建设费用两个影响因素,这与决策者的利益密切相关,也直接评估网络的合理性。下层规划模型为容量限制下的多模式网络均衡模型,用于模拟出行者路径选择行为。就两部分组合构成的容量限制下多模式网络设计问题的双层规划模型,并设计对应的遗传算法求解。本文的第四章设计了两个数值案例进行分析,目的是为了验证已建立的容量限制下多模式网络均衡模型与容量限制下多模式网络设计模型各功能的可行性。案例一是设计一个简单小网络,利用手算进行模型的验证;案例二是采用C语言验证相对复杂的Nguyen-Depuis交通网络。
【图文】：

图１－１技术路线图逡逑

多模式交通网络拓扑结构由小汽车网络和公交网络组成，道路网络中只存在两种逡逑交通工具：小汽车和公交车；三种交通出行方式：小汽车、公交车和停车换乘逡逑（Ｐａｒｋ－ａｎｄ－Ｒｉｄｅ，Ｐ＆Ｒ）。那么，，多模式交通网络拓扑结构如图２－１所示。逡逑0２0逡逑＞＼邋＾逡逑＼逦＼逦／逦＞？邋／逦一小汽车逡逑＼邋／邋４＾—＾逦一－公交车逡逑？逡逑￥ｓｂ邋ｊ逦0邋00点逡逑／ＸＳｙ邋／逦＼邋Ｎ＾Ｍ逦□换乘点逡逑？公交站点逡逑０0６逡逑图２－１多模式交通网络拓扑结构逡逑图２－２描述了邋ＭＮＬ－ＵＥ组合模型的示意图。在交通划分阶段，本文采用ＭＮＬ逡逑离散选择模型，即用ｌｏｇｉｔ模型将用户出行方式划分为小汽车、公交车和停车换逡逑乘三类；在交通分配阶段，为了防止模型过于复杂，同时便于后续数值案例的分逡逑析计算，本文选择用户均衡的ＵＥ模型。逡逑１３逡逑
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周家中;张殿业;;多模式交通网络下的城市交通出行链行为模型[J];华南理工大学学报(自然科学版);2014年02期

2 潘海啸;;多模式城市交通体系与方式间的转换[J];城市规划学刊;2013年06期

3 张雁;;交通运输方式变革对社会生活方式影响研究[J];科技信息;2013年26期

4 韦思明;高雪娇;四兵锋;;多模式混合交通网络流量分配模型及算法[J];交通标准化;2010年01期

5 侯树军;丸山直树;加藤征三;广田真史;;基于畅通可靠性的连续道路网络设计[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2009年03期

6 葛继科;邱玉辉;吴春明;蒲国林;;遗传算法研究综述[J];计算机应用研究;2008年10期

7 四兵锋;钟鸣;高自友;;城市混合交通条件下路段阻抗函数的研究[J];交通运输系统工程与信息;2008年01期

8 四兵锋;赵小梅;孙壮志;;城市混合交通网络系统优化模型及其算法[J];中国公路学报;2008年01期

9 聂伟;邵春福;杨励雅;牛学军;;混合交通网络设计的双层模型及遗传算法求解[J];土木工程学报;2007年08期

10 张国强;陆键;;连续网络设计问题的遗传算法[J];交通运输系统工程与信息;2007年01期

相关博士学位论文 前2条

1 孟梦;组合出行模式下城市交通流分配模型与算法[D];北京交通大学;2013年

2 杨青骥;有容量限制的网络均衡理论研究[D];复旦大学;2010年

相关硕士学位论文 前6条

1 卢顺达;交通管控条件下拥堵交通网络流分配模型及算法[D];东南大学;2015年

2 陈新元;双模式交通网络下停车换乘（P&R）设施的选址及场站规模的研究[D];东南大学;2015年

3 何冠楠;基于脆弱性分析的随机路网设计[D];西南交通大学;2014年

4 左婷;多模式交通条件下城市道路动态网络均衡研究[D];北京交通大学;2013年

5 李红莲;可换乘条件下的城市多模式交通分配研究[D];北京交通大学;2011年

6 王晓丽;基于运行时间可靠性的随机道路网络设计方法研究[D];长沙理工大学;2007年

本文编号：2647128