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1、ISSN100020054清华大学学报(自然科学版)2005年第45卷第3期3ö36CN1122223öNJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2005,Vol.45,No.32972300基于交通效率的城市道路网络优化焦朋朋,陆化普,王建伟(清华大学土木工程系,北京100084)摘要:道路网络的优化是建立可持续发展交通运输系统道路网络优化的思路、模型和方法。的重要环节。引入交通效率的概念,提出了基于交通效率的1道路网络优化的问题描述城市道路网络优化思路。与传统的四阶段交通规划模型相结所谓道路网络优化,是指如何探讨决定满足最合,将多车种用
2、户平衡问题作为下层模型,考虑建设费用、污[1]佳基准的道路网形式问题。目前对道路网最优构染物排放和能源消耗的约束,建立了使广义交通费用最小化成的理论研究还比较浅,作为实用模型应用也存在的城市道路网络双层优化模型,分析了关键参数,并应用遗传算法和模拟退火混合算法进行了求解。实例研究表明,该着很多问题。这一是因为道路网最优构成问题本身模型既能满足交通需求,又能满足交通系统的环境保护为必须在大的组合中找出最优解解法上的困难,二目标。是因为仅在其子系统的交通流分析中,也需要繁琐关键词:交通效率;道路网络;双层优化的计算,三是因为交通现象本身含有不确定因素以
3、及难以量化和描述的因素,四是因为道路网的多目中图分类号:TU984.191文献标识码:A标评价的综合评价技术还处于研究阶段。文章编号:100020054(2005)0320297204城市道路网络优化目前的研究存在着两种模型:一是把表示路段追加(拓宽)或消除(缩小)的变Optimizationofurbanroadnetwork量作为离散变量处理的模型;二是把上述变量作为basedontransportefficiency连续变量的模型。前者着眼于组合问题最优化步骤JIAOPengpeng,LUHuapu,WANGJianwei的开发,在交通流分析
4、中,用全有全无法进行最短路(DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,分配;后者道路网的路段构成用导数最优化探索,Beijing100084,China)从而大幅度减少计算量,同时交通流分析也考虑了Abstract:Optimizationofroadnetworkisthemostimportant与现实交通现象的适应性。从应用上来看,前者可以foundationofsustainabletransportationsystems.Thispaperputs应用于大区域干线道路网规划和公共交通
5、工具的线forwardabi2leveloptimizationmodelofurbanroadnetworkbased路规划等问题;后者可以应用于道路网交通控制规ontransportefficiency.Thesystemintegratesconventionalfour2steptransportplanningmodelswiththemulti2vehicleuser划、通行能力增加规划等问题。equilibriumproblemasalower2levelmodel,andconsiders本文综合考虑以上两种模型的特点,结合道路re
6、strictionsofconstructioncost,pollutioncostandenergy网规划的实践,建立基于交通效率的城市道路网络consumption.Themodeltominimizethegeneralizedtransportcost优化模型。issolvedwithcombinedgeneticsimulatedannealingalgorithm.Theapplicationresultsshowthatthemodelnotonlymeetsthetransport2基于交通效率的城市道路网络优化模型demands,
7、butalsoimplementstheenvironmentprotectionobjective.2.1建模思路Keywords:transportefficiency;roadnetwork;bi2leveloptimization由于道路网受到多方面因素的影响以及模型求解的困难,直接对路网进行效率最大化的搜索是不可行的。首先设想形成最大可能路网,即可能规划建道路网络是城市交通网络中最基本的网络,它的结构和布局对城市交通效率起着决定性的影响。收稿日期:2004203229建立可持续发展的城市交通运输系统,其核心目标基金项目:国家自然科学基金资
8、助项目(50178042)之一就是使城市道路网络的交通效率最高。本文从作者简介:焦朋朋(19802),男(汉),安徽,博士
