《基於平衡相關性的交通網路設計模型與算法研究》是依託中國礦業大學，由邵虎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於平衡相關性的交通網路設計模型與算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：邵虎
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
交通平衡配流是研究複雜交通行為的基礎理論問題之一，也是擁擠條件下交通網路設計必須考慮的問題之一。傳統的交通網路設計問題通常歸結為雙層規劃模型，由於下層問題需求解交通平衡配流模型，一般情況下很難求得雙層規劃模型的全局最優解。本項目以交通平衡配流問題的機理為切入點，首先提出了一種名為平衡相關性的新概念，用於定量研究交通系統中各部分之間 (如路段A的通行能力和路段B的流量) 在平衡條件下的關係，引入該概念的網路設計建模可以避免採用雙層規劃框架，從而有機會求得全局最優解。接著，項目擬給出具體的基於平衡相關性的網路設計模型並設計有效算法。最後，項目將相關模型和算法套用於網路設計實例研究。本項目研究是一次從新視角探索網路設計問題的嘗試，不僅能進一步深化和完善交通網路設計理論，而且平衡相關性概念還有助於揭示擁擠網路下複雜交通行為規律，為交通規劃和管理提供新的科學依據和套用實例，具有理論和現實意義。
結題摘要
交通網路是一個複雜的系統，在達到交通平衡的時候，各個路段、路徑之間也存在著某種複雜的相關性，本項目以此為出發點，開展交通網路中路段交通流量、出行時間的相關性研究，圍繞基於交通網路中收費管理、尾號限行、車型限速、可變車道、交通參數估計等因素的網路設計問題給出了數學模型和相關算法。在考慮了各種因素之後，本項目以統計意義下的相關性概念出發，藉助“協方差”的概念，研究了由OD交通需求變動所引發的網路中各個因素的相關性，並開展了相關的網路設計模型的研究和推廣。具體的研究成果如下： (1) 通過OD交通需求在交通網路上的平衡分配以及OD交通需求的不確定性，研究了在交通平衡狀態下的路段、路徑的交通流量與時間的相關性。 (2) 基於交通流量和交通時間的相關性，研究了全路網的行程時間的估計方法，建立了全路網行程時間估計模型並設計了相關算法。 (3) 基於交通流量和交通時間的相關性，研究了交通需求的估計方法，並給出了相關的數學模型和求解算法。 (4) 基於交通平衡模型，研究了基於路段尾號限行的道路交通網路設計模型和相關算法。 (5) 根據交通平衡的機理，研究了多區域相關的擁擠收費網路設計模型，該模型展示了交通網路中多個區域競爭和合作的相關性。 (6) 在車輛限速的情況下，考慮不同車型的限速，以及網路退化導致的平衡狀態下的相關性，提出了基於限速的網路設計模型。 (7) 根據早晚上下班高峰交通流量不均衡的相關性，研究了基於雙向道路交通擁堵管理的網路設計模型。 本項目所研究的數學模型和相關算法，涉及到不確定條件下的網路相關性以及套用研究，項目的成果可以進一步深化和完善交通網路建模的相關理論，揭示複雜的交通行為規律，其中網路設計的套用和推廣研究可以為交通規劃和管理提供的科學依據和套用實例。
