动态交通分配模型设计 篇一
在城市交通管理中,动态交通分配模型是一种重要的工具,用于优化交通流量分配,减少交通拥堵,提高道路利用率。设计一个有效的动态交通分配模型需要考虑多个因素,包括交通需求、道路网络结构、交通流量等。
首先,动态交通分配模型需要准确地估计交通需求。交通需求是指某一地点或路段在某一时刻的交通流量,可以通过历史数据、交通调查等手段进行估算。在实际应用中,可以利用智能交通系统收集的数据来动态更新交通需求,以适应不同时间段的交通变化。
其次,道路网络结构是影响交通分配的重要因素。道路网络结构包括道路的连接关系、道路容量、行驶速度等信息。在设计动态交通分配模型时,需要考虑道路网络结构对交通流量的影响,合理分配交通流量,避免交通拥堵。
另外,交通流量的预测和控制也是动态交通分配模型设计的关键。通过建立交通流量预测模型,可以预测未来交通流量的变化趋势,有针对性地调整交通分配策略。同时,通过交通信号控制、路口优化等手段,可以实时控制交通流量,减少交通拥堵。
总的来说,动态交通分配模型设计需要综合考虑交通需求、道路网络结构、交通流量预测和控制等因素,通过合理地分配交通流量,优化交通系统的运行效率,提高道路利用率,减少交通拥堵,为城市交通管理提供有力支持。
动态交通分配模型设计 篇二
在动态交通分配模型设计中,传统的静态交通分配模型已不能满足城市交通管理的需求,因此需要引入动态交通分配模型,以更好地适应交通系统的变化。动态交通分配模型设计的关键是如何实时地监测交通流量、预测交通需求、优化交通分配策略。
首先,动态交通分配模型需要实时监测交通流量。通过智能交通系统、交通监控设备等手段,可以实时地监测道路上的交通流量,获取交通状态信息。基于实时的交通流量数据,可以更准确地评估道路拥堵情况,及时调整交通分配策略。
其次,动态交通分配模型需要预测交通需求。通过建立交通需求预测模型,可以分析不同时间段、不同区域的交通需求变化趋势,为交通分配提供参考依据。在高峰时段,可以通过预测交通需求,合理调整交通分配策略,减少交通拥堵。
另外,动态交通分配模型需要优化交通分配策略。通过实时监测交通流量、预测交通需求,可以动态调整交通信号控制、路口优化等策略,实现交通流量的合理分配。通过优化交通分配策略,可以提高道路利用率,减少交通延误,改善出行体验。
综上所述,动态交通分配模型设计是城市交通管理的重要工具,通过实时监测交通流量、预测交通需求、优化交通分配策略,可以有效地减少交通拥堵,提高交通系统的运行效率。未来,随着智能交通技术的不断发展,动态交通分配模型将发挥越来越重要的作用,为城市交通管理带来更多的便利和效益。
动态交通分配模型设计 篇三
动态交通分配模型有数学规划模型、最优控制模型和VI模型。但是数学规划模型以及最优控制模型都存在相应限制和缺乏一个行之有效的算法。VI模型将动态交通分配分解为网络加载和网络分配两个过程,最终通过求解一系列的线性规划来求解分配问题[4]。
3.1动态模型的约束条件
本模型服从先进先出规则,设一辆在ti时段进入路段a。路段a上的行驶时间近似认为ta(ea(ti))(因为行驶时间ta(q)是随q的变化而变化,若ti时段很小,则可以认为a上的交通量ea(ti)为不变的)[5],则在ti+ta(ea(ti))时刻离开a路段。为简便起见,若取每个小时为单位时间(或相等时间),则
这里假设第ti时段的交通流量a在本时段内不流出,即
说明ti时段a路段上的流出量必为前面某时段ti的流入量。
在ti时段末,路段a上的交通流量不仅与前一时段的交通量有关,还与本时段的流出量有关,应为
即ti时段a路段上现有交通量等于前一段交通量加上该时段交通分配量减去该时段交通流出量,设ea(0)=0。
考虑任一O-D对r-d,在起点r,ti时段的交通分配量,应为该节点的生成量与其它节点经过该节点流向s的交通量之和,即
3.2 动态模型的目标函数
为简便起见将所考虑的时段(0,T)分为m个相等的时期t1,t2,t3,……tm,因为每个时段相等,可将小时段记为1,2,……,m,则第i个时段的.均衡模型为
3.3 模型的求解方法
Frank-Wolfe算法用线性回归逐步逼近非线性规划的方法来求解UE模型,该方法是迭代算法[6]。此方法的前提条件是模型的约束条件必须都是线性的。均衡分配法的步骤可归纳如下:
Step0:初始化。
按照织 tao=ta(0),va 实行一次0-1分配,得到{xa1},令n=1
Stepl:更新时间
tan=ta(xan).va
Step2:找方向。
按照{tan}实行一次0-1分配得到一组辅助变流{ya
n}:
Step3:确定步长
求下式∑a(yan-xan)ta(xan+λ(yan-xan))=0;
0≦λ≦1
Step4: 移动。
Xan1=Xan+λa(yan-xan),Va.
Step5 :收敛检验。如果{Xan1}已满足规定的收敛准则,停止计算。
{Xn+1}即为解,否则令n=n+1. 返回Stepl 1.
3.4 模型的求解步骤
为了求解本模型,关键就是求解规划问题,与UE问题没有本质区别,也是用求解非线性规划的方法即可解决。求解本模型步骤如下:
步骤0 首先将所考虑的大段[0,T]分为m个相同的单位时段1,2,…M。已知每个小段的O-D:q~(t1),V k, r, sea(0)=0:
步骤1 利用一种非线性规划的方法(F-W算法)求解规划问题(p1)"
步骤2 若求出了(p1)的最优解,由上式就可算出ea(t1-1)及oa(t1);
步骤3 按非线性规划方法(F-W算法)来求解规划问题(p1)直至(pm)为止;
显然,若能寻找一种有效的方法来求解非线性规划问题(p1)(i=1,2,....,m),则本模型就有有效的求解方法,这属于非线性规划问题求解方法的研究。
4 结论
本文动态模型考虑了路段上的原有交通量,对实时的路段交通量配流进行了优化,路网得到了较充分的利用,比静态的交通量分配的路径诱导结果优势明显。
参考文献:
[1]杨兆升.城市交通流诱导系统理论与模型[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]黄海军.城市交通网络平衡分析理论与实践[M].北京:人民交通出版社,1994.
[3]陆化普,史其信,殷亚峰.动态交通分配模型理论的回顾与展望[J].公路交通科技,1996,13(1):78-81
[4]杨清华,贺国光.对动态交通分配的反思[J].系统工程,2000,97(1):49-52.
[5]袁振洲,李巍屹,刘海东.动态交通分配理论与方法研究简介[J].综合运输,2008(9):23-25.
[6]范广利,朱兆芳.路网交通流动态分配模型分析[J].天津市政设计,2002(2):29-31.