综合客运通道网络优化：双层规划模型与算法

“综合客运通道设计的双层规划模型及算法 (2009年) - 北京交通大学学报” 这篇2009年的学术论文聚焦于综合客运通道的网络优化设计，作者是赵莉、袁振洲、李之红和许旺土，发表在《北京交通大学学报》上。论文主要研究内容包括以下几个知识点： 1. **综合客运通道网络结构**：论文首先描述了综合客运通道的网络架构，这是一个涉及多种运输方式（如公路、铁路、航空等）相互连接的复杂系统，旨在高效地运送旅客。 2. **广义费用函数**：在分析通道内旅客出行时，作者引入了广义费用函数，这个函数不仅考虑了传统的运输成本，还涵盖了旅客出行时关注的安全性和舒适性等服务质量因素，这些因素共同构成了出行阻抗的度量。 3. **双层规划模型**：为了优化旅客运输网络，论文提出了一个双层规划模型。上层模型的目标是最大化网络能容纳的旅客需求量（OD需求量，Origin-Destination需求量），即从出发地到目的地的旅客流量。下层模型则是一个用户平衡问题，确保每个旅客都会选择成本最低的路径。 4. **离散型网络优化**：综合客运通道设计的问题被定义为一个离散型的网络优化问题，这意味着在模型中，运输方式的选择和容量分配通常是不连续的，比如新增一条铁路线或航班。 5. **分支定界法**：论文中采用了分支定界法来求解这个双层规划模型，这是一种用于解决混合整数规划问题的有效算法，可以找到全局最优解。 6. **模型验证与投资效率**：通过算例，作者证明了所提出的模型是有效的，并且可以通过比较不同方案的单位投资额与网络容纳OD需求的增加量，评估投资效率，从而确定最佳的投资策略。 7. **决策支持**：最后，论文强调该模型和算法能够为决策者提供定量的依据，帮助他们在建设综合客运通道时做出更科学、更经济的决策。 关键词：交通工程、综合运输、离散网络设计、客运通道、双层规划 这篇论文对交通规划领域的研究具有重要意义，它提供的模型和算法为实际交通网络的优化提供了理论基础和实用工具。