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山东大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (3): 87-92.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2015.243

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基于部分变需求的系统最优疏散路径模型

高建杰,石臣鹏,曹建军,欧居尚*   

  1. 四川警察学院道路交通管理系, 四川 泸州 646000
  • 收稿日期:2015-07-28 出版日期:2016-06-30 发布日期:2015-07-28
  • 通讯作者: 欧居尚(1972— ),男,四川广安人,教授,硕士,主要研究方向为交通管理与交通安全.E-mail:oujushang1973@163.com E-mail:jianjiecq@163.com
  • 作者简介:高建杰(1985— ),男,山东栖霞人,讲师,硕士,主要研究方向为交通规划与交通组织.E-mail:jianjiecq@163.com
  • 基金资助:
    四川省科技支撑计划资助项目(2013GZ0001);四川省教育厅科研计划资助项目(12ZB278)

System optimal model of evacuation route selection based on partial variable demand

GAO Jianjie, SHI Chenpeng, CAO Jianjun, OU Jushang*   

  1. Department of Transportation Management, Sichuan Police College, Luzhou 646000, Sichuan, China
  • Received:2015-07-28 Online:2016-06-30 Published:2015-07-28

摘要: 分析了突发事件对交通需求的影响,将其定义为固定需求量(疏散需求)与可变需求量(非危险区域路网原有的交通需求)两部分。基于交通需求部分可变的特点,以交通网络系统总出行时间最小为目标,提出了基于部分变需求的系统最优疏散路径模型,运用最优化理论证明了该模型的解与部分变需求的系统最优条件之间的等价性,分析了模型解的存在性和唯一性,最后采用凸组合法的思想设计了模型的求解算法,通过一个简单的实验网络验证了模型的可行性。

关键词: 系统最优模型, 部分变需求, 交通流分配, 疏散路径, 交通工程

Abstract: The traffic demand after effects of the emergency was divided into two parts: fixed demand and variable demand. One was the evacuation demand and the other was the original traffic demand in non hazardous areas. A system optimal model of evacuation route selection based on partial variable demand was proposed aimed at minimizing the total travel time of traffic network system. The equivalence between the solution of the model and the system optimal condition of varying demand was proved. And the existence and uniqueness of the solution of the model was analyzed. At last an algorithm of the model was designed from the convex combination method.

Key words: evacuation route, traffic engineering, partial variable demand, distribution of traffic volumes, system optimal model

中图分类号: 

  • U491
[1] 高明霞,贺国光.动态系统最优的疏散路线与出发时间综合优化模型[J].系统工程,2009,27(6):73-77. GAO Mingxia, HE Guoguang. Synthetical optimization model of optimal evacuation routes and departure time choice in a dynamic system[J]. Systems Engineering, 2009, 27(6):73-77.
[2] 赵莉,李峰.动态交通分配模型[J].长春理工大学学报(自然科学版),2007,30(3): 121-125. ZHAO Li, LI Feng. Dynamic traffic assignment model[J]. Journal of Changchun University of Science and Technology(Natural Science Edition), 2007, 30(3):121-125.
[3] VAN Aerde M, YAGAR S. Dynamic integrated freeway/traffic signal networks:a routing based modeling approach[J]. Transportation Research(Part A), 1988, 22(6):445-453.
[4] 叶怀珍,周贤伟,陈常嘉.系统最优的动态交通网络流分配模型的研究[J].西南交通大学学报,2001,36(4):396-400. YE Huaizhen, ZHOU Xianwei, CHEN Changjia. An assignment model of dynamite transportation network flows for system optimization [J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2001, 36(4):396-400.
[5] 陆化普,殷亚峰. 动态系统最优分配模型的研究[J].公路交通科技,1996,13(4):12-19. LU Huapu, YIN Yafeng. A study on dynamite system optimum traffic assignment[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 1996, 13(4):12-19.
[6] 王永明. 非常态事件影响下的交通组织规划及交通流模拟研究[D]. 北京:北京交通大学,2009:21-30. WANG Yongming. Studies on traffic organization planning and traffic flow simulation under the influence of major public emergencies[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2009:21-30.
[7] 公维勇,高建杰,焦海贤.城市交通空间需求与交通网络双均衡研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2011,30(3):429-431. GONG Weiyong, GAO Jianjie, JIAO Haixian. Study on the bi-directional equalization between urban traffic spatial demands and networks[J].Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2011, 30(3):429-431.
[8] 何南,赵胜川.城市道路阻抗函数模型研究——以大连市为例[J]. 公路交通科技,2014,31(2):105-108. HE Nan, ZHAO Shengchuan. Study on urban road impedance function model—a case study of Dalian city[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2014, 31(2):105-108.
[9] 程琳.城市交通网络流理论[M].南京:东南大学出版社,2010:34-50.
[10] BELL M G, LIDA Y. Transportation network analysis[M]. New York, USA: John Willy and Sons, 1997:179-192.
[11] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京:清华大学出版社,1998:86-102.
[12] SHEFF Y. Urban transportation network: equilibrium analysis with mathematical programming methods[M]. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1985:25-43.
[13] 高建杰,刘玉增.城市交通需求与交通网络一体化均衡协调方法[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2012,31(5):1010-1013. GAO Jianjie, LIU Yuzeng. The integrated equilibrium concept to coordinate traffic demands and traffic networks[J].Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2012, 31(5):1010-1013.
[14] 杜文,王铨登.动态交通系统最优控制的路径选择模型[J].大连交通大学学报,2010,31(6):1-5. DU Wen, WANG Quandeng.Dynamic traffic system optimal control model of route selection[J].Journal of Dalian Jiaotong University, 2010, 31(6):1-5.
[15] CHANG G L, HO P K, WEI C H. A dynamic system-optimal control model for commuting traffic corridors[J]. Transportation Research, 1993, 1(01):3-22.
[16] THOMAS J Cova, JUSTIN P Johnson. A network flow model for lane-based evacuation routing[J]. Transportation Research Part A, 2003, 37:579-604.
[17] 冯佩雨. 突发事件下城市交通紧急疏散的研究[D]. 成都:西南交通大学,2008:56-70. FENG Peiyu. Research on traffic evacuation under the emergency incidents[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2008:56-70.
[18] 高建杰. 基于均衡原理的交通需求结构分析方法研究[J].交通标准化,2013,13(15):14-16. GAO Jianjie. Analytical methods of traffic demand structure vased on equilibrium principle[J]. Communications Standardization, 2013, 13(15):14-16.
[19] 王炜,石小法.预测型动态交通网络配流模型[J].系统工程学报,2001,16(1):13-16. WANG Wei, SHI Xiaofa. A predictive model for dynamic network traffic assignment[J]. Journal of System Engineering, 2001,16(1):13-16.
[20] CHANG Wook Ahn, RAMAKRISHNA R S. A genetic algorithm for shortest path routing problem and the sizing of populations[J]. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 2002, 6(6):566-579.
[21] 刘安,杨佩昆.混合交通均衡配流模型及其算法的研究[J].公路交通科技,1996,13(3):21-28. LIU An, YANG Peikun. A study on the UE assignment model and its algorithms for Chinese mixed urban traffic networks[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 1996, 13(3):21-28.
[22] 焦海贤,胡迎鹏,刘以舟,等.干道路网瓶颈识别及容量一体化均衡配置模型与方法[J].交通运输系统工程与信息,2007(5):63-67. JIAO Haixian, HU Yingpeng, LIU Yizhou, et al. A model and method for bottleneck identification and capacity integration equilibrium distribution in trunk road networks[J].Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2007(5):63-67.
[23] John K H Quah. Weak axiomatic demand theory[J]. Economic Theory,2006, 29(3):677-699.
[24] 石小法,王炜,卢林.交通信息影响下的动态路径选择模型研究[J].公路交通科技,2000,17(4):34-37. SHI Xiaofa, WANG Wei, LU Lin. Study on dynamic route choice model with travel information[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2000, 17(4):34-37.
[25] RUTH Bradshaw, PETER Jones. TDM trend in Europe[J]. IATSS Research, 1998, 22(1):14-24.
[1] 刘建美,马帅奇. 基于BFGS公式的改进截断拟牛顿法在随机用户均衡问题上的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(1): 36-41.
[2] 刘浩广,王海威,曾慧平,伍家驹. 高速公路网络演化模型的复杂性及连通性[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(4): 47-53.
[3] 雷正保,廖卓,刘助春. 交叉缠绕式柔性护栏端部锚固优化设计[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(3): 93-98.
[4] 刘建美, 马帅奇. 基于静、动态虚拟行动的个体交通出行模型构建[J]. 山东大学学报(工学版), 2014, 44(6): 55-62.
[5] 王青燕,朱文兴*,仕小伟,李宁. 城市主干路交通溢流控制建模及仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(4): 57-61.
[6] 仕小伟,朱文兴*,王青燕,邵士雨. 城市主干路交通溢流发生机理建模及其仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(3): 43-48.
[7] 刘海青,杨立才*,吴磊,孔璐璐. 基于Fuzzy-PCA的城市区域交通拥挤评价方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2012, 42(6): 56-62.
[8] 杨立才,叶杨,聂红涛,刘慧慧,林洁 . 基于免疫模糊聚类RBF网络的交通信息融合算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(5): 1-5 .
[9] 吕国仁,闫书明,白书锋,贾 宁,马 亮 . 高速公路新型波形梁护栏端头实车碰撞性能研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 47-52 .
[10] 于少伟,曹 凯,赵 模 . 基于一维云模型的交通信息预测算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(2): 121-126 .
[11] 雷丽,宋涛,董力耘,刘春芝 . 城市高架道路交通流三参数的现场实测和分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 23-27 .
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[1] 程代展,李志强. 非线性系统线性化综述(英文)[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 26 -36 .
[2] 王勇, 谢玉东.

大流量管道煤气的控制技术研究

[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 70 -74 .
[3] 刘新1 ,宋思利1 ,王新洪2 . 石墨配比对钨极氩弧熔敷层TiC增强相含量及分布形态的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 98 -100 .
[4] 田芳1,张颖欣2,张礼3,侯秀萍3,裘南畹3. 新型金属氧化物薄膜气敏元件基材料的开发[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 104 -107 .
[5] 陈华鑫, 陈拴发, 王秉纲. 基质沥青老化行为与老化机理[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 125 -130 .
[6] 赵延风1,2, 王正中1,2 ,芦琴1,祝晗英3 . 梯形明渠水跃共轭水深的直接计算方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(2): 131 -136 .
[7] 李士进,王声特,黄乐平. 基于正反向异质性的遥感图像变化检测[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(3): 1 -9 .
[8] 赵科军 王新军 刘洋 仇一泓. 基于结构化覆盖网的连续 top-k 联接查询算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(5): 32 -37 .
[9] 赵治广,王登杰,田云飞 . 基于灰色理论的路基沉降研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(3): 86 -88 .
[10] 姚占勇,商庆森,赵之仲,贾朝霞 . 界面条件对半刚性沥青路面结构应力分布的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2007, 37(3): 93 -99 .