http://www.paper.edu.cn
-1-
双交通模式随机用户平衡问题的一种求解方法
度巍
1
,黄崇超
2
,王先甲
1
1
武汉大学系统工程研究所,武汉(430072)
2
武汉大学数学与统计学院,武汉(430072)
E-mail:666weidu@126.com
摘 要:通过对原交通网络中的次交通模式上的路段赋予虚拟路阻函数,将原网络上的双交
通模式随机用户平衡问题转化为传统的单模式固定需求随机用户问题,从而利用单模式固定
需求随机用户问题对应的数学规划来求解,最后利用仿射尺度内点算法对一个小型路网进行
了数值实验。
关键词:交通分配,双交通模式,随机用户平衡,虚拟路阻函数
中图分类号:U491.1 文献标识码:A
1. 引言
1
交通分配是交通规划理论的基础,自上
世纪五十年代 wardrop
[1]
提出著名的平衡交
通分配两原则以来,国内外众多学者对于交
通分配进行了大量研究。在 Wardrop 的用
户平衡配流原则中,总是假设出行者精确地
了解每条路径的出行时间,从而始终能做出
绝对正确的路径选择。而事实上,由于信息
掌握得不充分,出行者只能对路径出行成本
作出大致估计,对同一路径,不同的出行者
会有不同的估计值。Dagazno 和 Sheffi
[2]
将出
行者对路段出行成本的理解值与实际值之
差视为随机变量,给出了随机用户平衡
(SUE)概念,此后许多学者对于随机用户
平衡问题进行了深入研究
[3]
。文 献 [4]首次将
交通分配问题从以往的单交通模式扩展到
更符合实际的双交通模式,其中一种为主交
通模式(通常为轿车,出租车),另外一种
为次交通模式(通常为轨道交通),次交通
模式上的行走阻抗为固定值。文献同时构造
了在模式分离情形下,一种求解双交通模式
确定性用户平衡问题的方法。然而当主要交
通模式采用随机用户平衡分配时,尚无有效
的求解方法,本文通过在次交通模式路径上
定义虚拟路阻函数,将双交通模式的交通分
1
本课题得到国家自然科学基金项目(60574071)的
资助。
配问题转化成为通常的单交通模式下的固
定需求随机用户平衡问题求解,最后给出了
一个算例。
2. 基本网络描述
定义交通网络
(,, )GNAM
, 其中
N
是节点集合,
表示有向路段的集合,
为
交通模式数,本文将考虑
2
=
时的情况。
a
表示
G
中主交通模式的任意一条路段,
a
为路段
a
上的主交通模式流量,
()
aa
cx
为路段
a
的路阻函数,为单调递增函数;
W
是
G
中的 O-D 对集合,
w
表示
W
中的任一
O-D 对;
w
P
表示主交通模式中 O-D 对
w
间
的所有路径集合;
w
D
表示 O-D 对
w
间的交
通需求,
w
D
表示 O-D 对
w
间主交通模式的
交通需求;
k
表示主交通模式中属于
w
P
的任
意一条路径,
w
k
表示 O-D 对
w
间路径
k
上
的主交通模式流量;
w
ak
表示若路段
a
在连
接 O-D 对
w
的路径
k
上,则为 1,否则为 0;
w
k
C
为 O-D 对
w
中,主交通模式出行者对路
径
k
的估计阻抗,
w
k
c
为
w
中主交通模式路
径
k
的实际阻抗。
由于次交通模式在各个 O-D 对
w
的每条