高維多目標離散交通網設計模型與算法.pdf

1、城市機動化的快速發(fā)展，使交通需求與交通供給之間的矛盾不斷擴大，從而產生了諸如交通擁堵、交通環(huán)境污染、交通事故頻發(fā)等交通問題。交通規(guī)劃是一種提供交通設施的方案，若能編制科學合理的交通規(guī)劃，可以從源頭上避免或減少交通問題的發(fā)生。然而，常用的交通規(guī)劃編制方法是一種定性的方法，缺乏對實際網絡用戶出行行為的考慮，這種規(guī)劃方案實施之后，常會出現交通改善不明顯甚至交通問題加劇的現象，同時也浪費了有限的投入資金。因此，在有限的投入資金情況下，在考慮網絡

2、用戶出行行為的基礎上，定量地研究交通網絡設計問題有著重要的應用價值。
　　本文首先深入分析了高維多目標交通網絡設計問題的相關基礎理論。然后在詳述雙層規(guī)劃模型、多目標優(yōu)化模型及典型交通網絡設計模型的基礎上，從政府多部門決策和用戶出行行為的角度出發(fā)，構建了同時優(yōu)化系統阻抗、尾氣排放、投資費用、飽和度和用戶出行行為目標的離散交通網絡設計雙層規(guī)劃模型。其中，上層規(guī)劃模型將多個優(yōu)化目標化成多個單目標建模，路段通行能力增量約束據規(guī)劃通行能力設

3、置;下層規(guī)劃模型采用固定需求下的用戶平衡配流模型。
　　隨后，為了對構建的模型進行有效求解，從保證求解算法良好的收斂性和分布性的角度出發(fā)，在第2代非劣排序遺傳算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ，簡稱NSGA-Ⅱ)的基礎上，基于第k小距離雙層截斷策略做了改進，設計了改進的NSGA-Ⅱ，并采用Matlab語言開發(fā)了相應的算法程序。
　　最后，以Nguyen-Dupuis網絡作為