多时段多用户次优拥挤定价模型

以城市道路系统的拥挤收费为研究对象,深入分析城市道路系统多时段、多用户一般路网的次优拥挤定价问题,建立了以社会福利最大化为上层规划目标,下层规划为多时段、多用户一般路网均衡模型的双层规划模型.设计了一典型路网、路段出行成本函数与多时段多用户需求函数及其相关参数,并通过模拟计算求解该次优拥挤定价模型的交通流量、拥挤费用与总体社会福利.结合用户时间价值差异对多时段、多用户次优拥挤定价政策影响进行了分析,证明了拥挤定价能有效地影响交通流量时空转移并改善系统社会福利.     

城市出租车拥挤收费

建立了多方式分担模型来分析拥挤收费背景下出租车是否也应征收拥挤费问题,并设计了求解模型的遗传算法。研究利用双层规划模型对该问题进行了描述,其中下层规划为组合网络均衡模型,刻画了出租车拥挤收费前后对出行产生、出行方式划分、出行路径选择及出行分布的影响,构建了与之等价的变分不等式;上层规划为社会福利的最大化。算例结果表明,是否应该对拥挤收费区域内的出租车征收拥挤费主要取决于私家车与出租车的单位距离运营成本之比。通常情况下(当二者的比值小于5.6时),对出租车进行拥挤收费就能获得更大的社会福利。     

集装箱码头作业调度双层规划模型及求解算法

为提高作业调度的整体性,建立了集装箱码头作业调度双层规划模型,其中上层为装卸桥调度优化模型,下层为集卡动态路径模型,通过上下层模型间的反馈与相互作用决定集装箱码头作业调度的整体优化方案．为了求解模型,设计了基于遗传算法的求解方法,并且应用实际算例对模型和算法的有效性进行了验证．计算结果表明双层规划模型与算法不但可以降低集卡空驶距离、减少所需集卡数量,而且可以缓解码头内交通拥挤、提高作业系统的可靠性．     

城市公交停靠站选址初步研究

运用系统分析方法和博弈理论,提出在有限候选公交站中优化选择公交停靠站的双层规划思想,建立具有固定公交出行的上层政府和公交企业设置公交停靠站,下层出行者选择公交站出行的双层规划模型,采用基于遗传算法的双层规划方法进行优化求解,例子的仿真计算表明采用双层规划进行公交停靠站设置的思想方法考虑到了不同决策主体的博弈行为并解决实际公交停靠站选择时的各种约束,设置的公交停靠站可实现公交车辆运营成本最小化和总出行费用最小化的目标.     

不确定网络中基于鲁棒用户均衡的交通拥挤收费模型

交通网络拥挤收费通过在路段上收取一定的通行费用,调节道路网络中的交通流量分布,使流量从拥挤路段转移到畅通路段,达到缓解交通拥挤的目的.由于用户出行模式选择、节假日或者天气状况等因素的影响,交通网络拥挤收费问题具有不确定性.这些不确定因素影响着交通网络拥挤收费问题,因此有必要研究交通网络拥挤收费问题中的不确定因素.同时考虑交通网络拥挤收费问题中路段费用和O-D需求2种不确定因素,利用鲁棒优化方法建立了基于情景的鲁棒交通拥挤双层规划模型,然后将双层规划模型转化为带均衡约束的数学规划问题,利用松弛算法求解,得到了鲁棒均衡路段流.数值算例表明,求解鲁棒交通拥挤收费模型得到的鲁棒均衡路段流量对不确定因素的扰动具有鲁棒性.     

基于博弈论的专车与出租车协同定价机制

为了平衡专车与出租车之间的竞争关系,促使二者通过协同定价稳定客流比例,以斯坦科尔伯格模型和动态博弈理论为基础,通过建立乘客出行效用竞争模型,确定了2种出行方式的分担率;并采用双层规划博弈模型,结合专车和出租车的运营利润和乘客总体效用等参数分别建立二者的定价优化模型;采用灵敏度分析的方法求解协同定价多层规划模型,得到专车和出租车协同定价的最优解.最后以天津市为例,通过出租车和专车发展情况及对乘客进行意向偏好(stated preference,SP)调查,将实际数据代入模型计算,分别得到使客流比例较为稳定时的出租车和专车可接受的定价区间及分担比例,从而避免了专车与出租车之间的恶性竞争,促进二者的协调发展,使二者互相补充,为用户提供更加多元化的出行方式.     

基于随机用户均衡的路网拥挤收费模型与算法

为了减轻交通路网拥堵问题,结合现实交通流分配,采用随机用户均衡配流模型,以最小化路网总体出行时间为目标建立了一个拥挤收费的双层模型.对于这种模型,提出了一种新的求解算法,这种算法是将仿射尺度算法与遗传算法相结合.具体地,对给定的收费值,由仿射尺度算法来求解下层随机用户均衡问题得均衡路段流,将其带入上层可求得系统总出行时间.当选取1组初始收费值,可以求得在取各个收费值下的系统总出行时间.这样便可以根据遗传算法来求得最优收费值.数值实验结果表明,在实施收费之后,系统总出行时间得到有效减少,这种模型及算法可以有效地应用于减缓交通路网的拥堵问题.     

满足瞬时动态DT/RC的动态拥挤收费模型研究

出行者的出行选择当中,除了路径选择之外,出发时间也是一个重要的因素.在面临拥挤收费时,出行者往往要重新选择自己的出发时间,以避免多交费,同时还要尽量在规定的时间内到达.运用双层规划模型和变分不等式相结合的方法,建立满足动态用户最优出发时间/路径选择条件的时变拥挤收费策略模型.表示为双层规划模型:上层模型确定收费路段在离散化的每个小时段的收费,以交通系统性能在各离散时段内达到最优为目标,进而使整个高峰时段的交通状况趋于平稳;下层模型表示瞬时动态用户均衡的出发时间/路径选择.     

路网交通状态平衡控制方法

为了降低路网的拥挤度,提出了路网交通状态平衡控制方法。以交叉口最大饱和度代表交叉口交通状态,以路网最大饱和度最小为目标建立了路网交通状态平衡控制双层规划模型。利用遗传算法求解该规划模型,优化算法可以同时优化信号周期和各相位绿信比。考虑到整体延误、交通状态以及各个交叉口的重要度,对平衡控制方法进行了改进。数值模拟结果表明,本文方法可以在一定程度上降低关键区域的拥挤度。     

城市群轨道交通直通线路优化设置方法

为满足城市群范围内旅客直达出行需求,提出了以多层次轨道交通衔接为基础的直通线路规划方案,探讨了不同方案带来的客运系统增益效果。基于超网络理论构建了城市群超网络模型,量化了旅客超路径的广义出行费用。构建了直通线路最优选择方案的双层规划模型：上层规划综合考虑运输商的利润和设置直通线路所节约的旅客出行成本;下层规划为城市群多方式交通系统的平衡分配模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型。最后,以京津冀城市群内衔接主要枢纽的客运线路为例对模型进行有效性验证,对直通线路设置规模的合理性进行论证。结果表明：在北京首都国际机场、北京站、北京西站、北京南站和天津站这5个枢纽之间,可开通备选直通线路11条,最佳直通线路编号为1、2、5、6、7、9;目前合理的直通线路规模为3条,开通之后的系统效益将提升28.03%,旅客平均出行时间降低10.02%。     

TMT Tertiary Mirror Optical Jitter Model Metrology

To measure the jitter performance of the Tirthy Meter Telescope tertary mirror(TMT M3), the model of jitter based on the accerleration signal is established. First and foremost, the procedure TMT required to processs the jitter data is presented. Then, the jitter of the system is divided into two parts: powered jitter and unpowered jitter. The metric of the jitter is required to be in the form of displacement or angle. So the frequency integration is involved to minify the error source introduced by the tending iterm in the time domain integration. In the evaluation of the power jitter, the accelerometers are used to obtain the rigid body motion of the tertiary mirror. The random decrement technique and dominated mode theory are applied to obtain the model of unpowered jitter. A classical telescope performances a 1.6” RMS jitter metric; for a four meter scale system, the resonance frequency is around 107 Hz, powering, with 0.14% damping. Consequently, the tip (183 Hz,0.6%) and tilt (193 Hz, 0.19%) are both be measured. Using this model, the system engineers can estimate the unpowered jitter when the system is presented in the distortion.     

二层线性规划问题的全局收敛算法

基于单纯形法提出了一种具有全局收敛性质的算法来求解该问题.在该方法中,用下层的Kuhn-Tucker条件代替下层问题,将原二层线性规划转化为传统的单层规划问题.之后利用下层规划对偶问题可行域的顶点将该单层规划转化为一系列线性规划问题,从而用单纯形法来求解这些线性规划来得到原二层线性规划问题的解.最后,用实例验证了该方法的可行性.     

A multi-objective model for cordon-based congestion pricing schemes with nonlinear distance tolls

Congestion pricing is an important component of urban intelligent transport system.The efficiency,equity and the environmental impacts associated with road pricing schemes are key issues that should be considered before such schemes are implemented.This paper focuses on the cordon-based pricing with distance tolls,where the tolls are determined by a nonlinear function of a vehicles' travel distance within a cordon,termed as toll charge function.The optimal tolls can give rise to:1) higher total social benefits,2) better levels of equity,and 3) reduced environmental impacts(e.g.,less emission).Firstly,a deterministic equilibrium(DUE) model with elastic demand is presented to evaluate any given toll charge function.The distance tolls are non-additive,thus a modified path-based gradient projection algorithm is developed to solve the DUE model.Then,to quantitatively measure the equity level of each toll charge function,the Gini coefficient is adopted to measure the equity level of the flows in the entire transport network based on equilibrium flows.The total emission level is used to reflect the impacts of distance tolls on the environment.With these two indexes/measurements for the efficiency,equity and environmental issues as well as the DUE model,a multi-objective bi-level programming model is then developed to determine optimal distance tolls.The multi-objective model is converted to a single level model using the goal programming.A genetic algorithm(GA) is adopted to determine solutions.Finally,a numerical example is presented to verify the methodology.     

基于Mixed logit模型的拥挤收费下交通方式分担率预测

分析了传统非集计模型存在的缺陷,提出利用mixed logit模型研究拥挤收费下交通方式分担率变化的思路。结合实际居民出行数据建立了基于mixed logit的交通方式选择模型,利用SAS软件进行蒙特卡罗模拟计算,标定了模型并进行了仿真分析。经验证,所建模型具有较高的命中率和可用性。加入拥挤收费影响因素进行敏感性分析,可得出不同拥挤收费费率下的交通方式分担率。应用该模型能为拥挤收费下的出行行为分析和交通影响研究以及其他交通需求管理政策的评价提供了方法。     

利用混沌搜索求解二层非线性规划问题

根据二层规划的特点，结合混沌优化方法，给出了求解一类二层非线性规划近似全局最优解的有效算法，算例表明，该方法简单有效，为研究二层规划提供了一种新的思路。     

Logit模型下的道路拥堵收费策略改善效果分析

为探讨拥堵收费策略的改善效果,从出行者的综合成本出发,构建适用于拥堵收费的路阻函数和Logit交通分配模型,探讨拥堵收费下交通出行在路网上的重新分配.并以南京市应天大街高架为例设置了拥堵收费虚拟方案,应用路阻函数和交通分配模型进行分析后得出拥堵收费在交通出行量分布、出行分担率、道路服务水平和行程速度上的改善效果.结果表明:拥堵收费能有效引导交通出行的重新分布,提高路网总体通行效率和服务水平,可以认为拥堵收费对交通的改善具有一定效果,但改善效果和拥堵收费费率不是线性正比关系,本次虚拟收费方案下收费费率为5元/次时可取得最佳改善效果.     

一类特殊的非线性双层规划问题及其遗传算法

利用Karush-Kuhn-Tucker条件,将下层为凸规划的非线性双层规划转化为一个单层规划问题.为了提高遗传算法求解该问题的效率,利用对线性不等式约束添加松弛项和计算非线性约束边界点的方法,给出了一种新的约束处理方法;通过构造一个辅助线性模型降低了搜索空间的维数;结合算法产生的最优个体,设计了一个有助于改善个体适应度的杂交算子.     

交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型

针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值.     

求解双层多目标规划问题的一种方法

本文对双层多目标规划问题的数学模型给出一种新的解决方法,利用带满意度的ε-约束法和Kuhn-Tucker条件把双层多目标规划问题转化为单层单目标约束规划问题,当此约束集为紧集时,采用带权极大模理想点法求解此问题的弱有效解,通过分析人与决策人之间的交互,采用逐步宽容约束法检验此解的满意性。