《大規模時變區域覆蓋最佳化建模及其高性能求解》是依託武漢大學，由張彤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大規模時變區域覆蓋最佳化建模及其高性能求解
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張彤
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
區域覆蓋最佳化模型是應急資源分配、商業選址和公共運輸規劃等空間決策套用中常見的空間最佳化模型。動態交通條件下，區域覆蓋最佳化問題建模遠較傳統靜態模型複雜。同時大規模實際套用中，服務設施以及需求數量巨大，時空分布多樣，還需考慮時變不確定性情況，造成最佳化模型形式複雜，求解困難，難以滿足快速最佳化求解的實際需要。本研究針對動態時變覆蓋最佳化建模以及大規模複雜模型求解兩個問題，基於項目組在空間最佳化、高性能地理計算和交通時空數據分析的有關研究基礎，建立顧及交通狀態的時變區域覆蓋最佳化模型框架，提出大規模複雜模型的化簡與高效求解流程方法，研究精確解和啟發式近似解的高性能並行求解方法和策略。本研究擬採用應急醫療服務和公共運輸最佳化改善兩個套用問題，通過實際數據驗證提出的理論與方法。研究成果將為區域覆蓋最佳化的各種套用提供高效可行的方法與技術支持，並有力地推動空間最佳化決策和高性能地理計算理論方法的發展。
結題摘要
區域覆蓋最佳化是一種常見的空間最佳化決策技術，可廣泛套用於應急資源分配、商業選址和公共運輸規劃等領域。但是傳統區域覆蓋最佳化模型沒有充分考慮動態交通條件的覆蓋範圍變化情況，對於大規模城市複雜模型的建模和求解也缺乏良好的解決方法。本項目針對大規模區域覆蓋最佳化模型在動態交通條件下的建模和求解問題，建立了面向大城市複雜道路網路與實際交通情況的時變區域覆蓋最佳化高可擴展模型框架，提出了面向動態交通條件的公交可達指標，設計實現了時變可達量度為核心的實用化時變區域覆蓋最佳化模型，提出了顧及隱含的時空信息的模型啟發式求解方法。採集了武漢和深圳市的基礎地理信息和浮動車數據，探索和驗證了大規模城市覆蓋最佳化問題的高性能求解算法。針對時變不確定交通條件，結合應急醫療和公交規劃改善問題驗證了以上提出的模型和算法。項目組經過四年的研究，基本完成了原定的研究目標，掌握了實際數據驅動的覆蓋最佳化建模、求解和分析策略方法，初步建立起一套複雜區域覆蓋最佳化模型的理論與技術方法體系。此外還在項目支持下研究了公交服務的公平量度方法、路網特徵與覆蓋最佳化之間的關係以及基於新型高性能計算平台的地理計算技術。研究成果不僅在理論和方法上有力地推動了空間最佳化決策和高性能地理計算的發展, 還可為區域覆蓋最佳化的實際套用提供高效可行的方法與技術支持。
