动态交通分配理论属ITS基础理论研究,就目前研究状况而言,大多数模型和算法距实际应用仍有较大差距。本论文旨在已有研究的基础上,针对基于到达时间OD的动态系统最优分配问题,探讨建立面向实际应用的动态交通分配离线模型与算法,为有效制定、评价城市交通各种动态管理措施和交通政策提供理论工具。
论文首先回顾了动态交通分配理论的研究现状,系统总结了数学规划模型、最优控制模型、变分不等式模型及基于仿真的模型等四类动态交通分配建模方法的基本思路、经典模型和发展沿革,在此基础上分析了目前动态交通分配离线模型研究的关键问题。
在上述分析的基础上,本论文随后探讨了动态交通分配研究的首要关键问题——动态OD的预测问题,通过分析居民出行调查数据中的动态出行信息,提出了动态OD的离线预测思路,并详细阐述了动态出行生成、动态出行分布及动态方式分担预测方法。
在得到各类出行的基于出发时间或基于到达时间的动态OD后,本论文重点就目前研究较薄弱的基于到达时间OD的动态交通分配问题,以“节段传输模型”为交通流传播机制,建立了动态系统最优分配线性规划模型,探讨了模型的数学性质及改进形式,并通过数值试验考察了参数变化对系统最优状态的影响。
尽管线性规划模型的求解目前已有成熟算法,但当模型应用于实际路网时,模型规模有可能超过求解软件的计算能力限制。本论文在分析模型约束条件内嵌网络结构的基础上,应用Dantzig-Wolfe分解技术建立了面向实际规模路网的分解算法,并通过数值试验证明了该算法的可用性。
本论文最后讨论了模型的主要应用方向及其应用前景,并结合长春市实例探讨了包括动态OD预测在内的动态交通离线分析方法在实际中的应用步骤和注意问题。
