交通网络动态路径求解并行仿真算法研究与实现

本文提出了基于微观交通仿真的网络动态路径求解算法,对动态路径求解中的路段行程时间估计与预测、路径搜索算法、可行路径集的确定和多用户路径选择模型与算法进行了详细研究。为了满足实时计算的要求,算法在基于MPI消息传递的分布式并行计算平台上实现。通过分析交通网络仿真的并行特征,建立了面向对象的仿真实体类对象和共享并行数据结构,设计了基于主从模式的动态路径求解并行微观仿真算法。根据路网拓扑结构提出了基于车辆数负载的路网分割算法,对子网间的通信机理和通信模式进行了分析。最后通过实例进行算法应用和仿真系统并行效益分析。研究结果表明:(1)本文提出的路段行程时间估计与预测模型和多用户路径选择模型与算法能根据不同的影响因素值动态地求解交通网络中车辆行驶的最佳路径;(2)本文建立的分布式并行计算体系为交通网络仿真动态路径求解提供了令人满意的实时应用平台;(3)本文开发的交通网络并行仿真系统能分析和评价各种ATMS环境下的交通网络特征。