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原文传递城市交通网络设计问题优化研究

论文题名：	城市交通网络设计问题优化研究
关键词：	城市交通网络;连续网络设计;用户平衡配流;离散交通;双层规划模型;量子进化
摘要：	如何从城市总体交通状况出发，提出适当的、科学的、系统的、最佳的交通投资改进方案，并通过合理的交通投资分配方案进一步促进城市交通状况的改善，带动城市各项经济活动的发展，达到交通建设与有限资金的和谐统一，这是一个关系到国民经济长期、持续、快速、稳定而又协调发展的大问题。因此，研究城市交通网络设计问题不仅在理论研究上有重要的价值，而且能够用于解决实际的交通问题，在实际应用中有着广阔的应用前景。本论文在分析和总结现有研究成果的基础上，在交通工程中心基金资助下完成的。　　城市交通网络设计问题就是在城市交通网络用户的路径选择行为符合用户平衡准则的前提下，通过改进现有网络中的某些路段或在现有网络中增加新的路段使整个网络达到某种最优的目的。对路段的改进称为连续的城市交通网络设计问题，对现有网络路段的新增加称为离散的城市交通网络设计问题。设计求解城市交通网络设计问题的有效算法是交通领域的热点问题之一。本文所做的主要工作及研究成果如下：　　 1、在交通系统中，无论进行交通规划还是进行路径选择，交通配流都是核心问题。介绍了交通配流问题，并讨论了城市交通网络的平衡配流的数学模型。讨论了平衡配流的两种模型：用户最优模型和系统最优模型。通过两个网络例子来设计量子进化算法对平衡配流两种模型的应用求解，实验结果表明量子进化算法性能优于传统优化算法。　　 2、用量子进化算法优化思想设计了求解传统的城市道路交通网络设计问题的算法，其中详细研究了连续网络设计问题，采用双层规划模型描述的固定需求条件下的连续平衡网络设计问题，其中上层问题的目标函数是整个网络的总阻抗和总投资额之和，下层问题则是用户平衡配流模型，并用两个网络例子进行了数值实验，给出了求解算法的思路和主要步骤。　　 3、城市交通网络设计问题的双层模型的下层问题属于有约束条件的优化，本文对下层的路段阻抗函数进行修正处理，把有约束转换为无约束的优化问题。　　 4、用量子进化算法求解离散网络设计问题，采用了双层规划模型描述基本形式下的城市交通离散网络设计问题，用一个网络算例图进行不同路段改造级别的仿真实验。
作者：	徐丽
专业：	电气系统控制与信息技术
导师：	张葛祥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文