一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法。在城市交通网络规划时，常常需要考虑到某些路段为了控制交通拥挤、交通污染、服务水平等而设置目标流量的要求，即所谓的目标配流问题。为了合理利用道路资源，使各路段服务水平接近设计目标，本发明专利技术建立了一个基于目标配流的城市离散交通网络设计方法。主要步骤包括：(1)构建一个双层规划模型，上层目标为最小化各路段实际服务水平与设计目标的均方误差，约束条件为资金预算，决策变量为候选路段的建设方案，下层为用户均衡；(2)采用迭代优化算法进行模型求解；(3)结合交通网络分析中常用的Nguyen‑Dupuis网络描述了具体实施方式和该方法的有效性。

Design method of urban discrete traffic network based on target assignment

The invention provides a design method of urban discrete traffic network based on target assignment. In the planning of urban traffic network, it is often necessary to consider the requirement of setting target traffic flow in order to control traffic congestion, traffic pollution, service level and so on in some sections, that is, the so-called target assignment problem. In order to rationally utilize road resources and make the service level of each section close to the design goal, the invention establishes a design method of urban discrete traffic network based on target assignment. The main steps include: (1) building a bilevel programming model, the upper goal is to minimize the mean square error between the actual service level and the design goal of each section, the constraint condition is the capital budget, the decision variable is the construction scheme of candidate sections, and the lower level is the user equilibrium; (2) using iterative optimization algorithm to solve the model; (3) combining with each other. The Nguyen Dupuis network commonly used in traffic network analysis describes the specific implementation method and the effectiveness of the method.

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法
：本专利技术涉及一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法，属于交通工程

技术介绍
：交通网络设计问题是一个考虑使用者路径选择行为，并且在给定约束条件下，选择改建或者新建的路段，从而使得某种网络性能最优化的问题。该研究问题是交通规划领域研究的重点和难点，极具挑战性，引起了许多学者的研究兴趣。交通网络设计问题属于典型的领导者-跟随者的双层规划问题，其上层问题为交通网络的某种性能最优化，下层问题通常为用户平衡问题。常见的网络性能包括系统阻抗、环境污染、备用能力、公平性、可达性、不确定性等。根据决策变量的不同，交通网络设计问题又分为离散交通网路设计、连续交通网络设计问题和混合交通网络设计问题。其中，离散交通网络设计是指在投入资金有限的情况下，采用定量方法研究在现有路网上选择新建某些路段的问题，属于交通规划的方案设计部分。在进行城市交通网络规划时，常常需要考虑交通流量在现有道路网上的合理分配。为了避免部分路段交通流量很大而部分路段交通流量很少的现象，要求对部分路段设置目标流量。一般来讲，希望得到的各路段的交通流量尽可能接近流量目标。为此西本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立城市离散交通网络设计模型，上层为实际服务水平和目标服务水平的均方误差，下层为用户平衡模型，上层决策变量为ya，表示是否修建某条候选路段a，为0‑1变量，a∈A，所有的候选路段构成0‑1决策向量y，上层决定新建道路方案后，下层形成平衡状态网络流xa，也就是说路段流量xa是决策向量y的函数，表示为xa(y)，另外，道路网的规划受到资本的约束，假设单位长度的路段修建成本为ua，则长度为la的路段修建成本为uala，因此，双层规划问题表示为：

【技术特征摘要】
1.一种基于目标配流的城市离散交通网络设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立城市离散交通网络设计模型，上层为实际服务水平和目标服务水平的均方误差，下层为用户平衡模型，上层决策变量为ya，表示是否修建某条候选路段a，为0-1变量，a∈A，所有的候选路段构成0-1决策向量y，上层决定新建道路方案后，下层形成平衡状态网络流xa，也就是说路段流量xa是决策向量y的函数，表示为xa(y)，另外，道路网的规划受到资本的约束，假设单位长度的路段修建成本为ua，则长度为la的路段修建成本为uala，因此，双层规划问题表示为：其中A为候选建设的路段集合；B为新建道路的资金约束；xa为路段a上的交通流量；为自由流行驶时间，即路段a为空净状态时车辆自由行驶所需要的时间；ca为路段a的通行能力，即单位时间内路段可通过的车辆数；ta(xa，ca)为路段a以交通流量为自变量的阻抗函数，也称为行驶时间函数；为路段a的设计服务水平；为出发地为r目的地为s的OD间的第k条路径上的流量；为路段-路径相关变量，即0-1变量，如果路段a属于从出发地为r目的地为s的OD间的第k条路径，则否则为出发地r和目的地s之间的O...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宏志，褚晨予，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32