随机规划描述下的不确定离散型交通网络设计及动态离散型交通网络设计问题研究

【摘要】离散型交通网络设计问题,是从一些备选道路中选择某几条增加到现存网络中,其中交通需求及备建道路的成本均为给定的已知量,目标是做出最优的网络建设决策使得网络中的总出行成本最小。本文使用双层规划模型来对问题进行描述,上层模型是在建设成本的约束下使得网络中的总出行成本达到最小,下层模型采用用户均衡(UE)模型来描述交通流的平衡分配。在总结离散交通网络设计现有成果的基础上,本论文首先基于随机规划理论研究了建设成本不确定的离散交通网络设计问题,之后又基于动态规划理论研究了动态离散交通网络设计问题。最后设计了模型的求解算法,通过几个数值算例验证本研究提出的模型及算法的可行性及有效性。本研究的主要贡献：(1)建设成本不确定的离散交通网络设计问题。针对不确定成本之间的相互关系,将成本不确定的离散交通网络设计问题分为两类,分别建立随机规划模型,确定最优网络道路建设方案。基于遗传算法理论及分支定界算法,设计了模型的求解算法。通过数值算例验证本研究提出的不确定模型及其算法的可行性及有效性,并且证明了：不确定成本的交通网络设计比确定成本的交通网络设计得到的设计方案更加符合实际。(2)动态离散交通网络设计问题。本研究将网络建设时间分为几个阶段,每一个阶段的规划是在前一个阶段结束时的交通网络的基础上进行的。本研究建立了比静态模型更加符合实际状况的双层动态交通网络设计模型,利用分支定界法对模型求解,通过算例验证：与时间有关的动态交通网络设计比静态逐阶段交通网络设计得到的设计方案更优。
【作者】王洋；
【导师】曹瑾鑫；
【作者基本信息】内蒙古大学，数学，2014，硕士
【关键词】交通网络设计问题；随机规划；建设成本不确定；动态规划；遗传算法；分支定界算法；

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