路段与交叉口通行能力限制的动态用户最优配流模型研究.pdf

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1、第４２卷，第４期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．４２０１７年８月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇ．，２０１７路段与交叉口通行能力限制的动态用户最优配流模型研究李硕，孙瑜（湖南大学土木工程学院，湖南长沙４１００８２）［摘要］首先分析了离散化条件下的动态交通模型中的路段与交叉口通行能力限制下的约束条件。然后，在满足Ｗａｒｄｒｏｐ第一原理要求下提出了基于瞬时路段与交叉口阻抗的动态用户最优配流的变分不等式模型。最后用修正的投影算法计算出每个时间段的路段流量和路段与交叉口的流入率、流出率，以及路段滞留车辆数，并为驾驶员提供可靠的动态信息。数值实验反映了本模型与算法的有效性与可实施性。［关键词

2、］动态用户最优变分不等式模型；路段与交叉口通行能力限制；修正投影算法＋［中图分类号］Ｕ４９１１１４［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０４—０１３３—０７ＤｙｎａｍｉｃＵｓｅｒＯｐｔｉｍａｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＭｏｄｅｌｗｉｔｈｔｈｅＣａｐａｃｉｔｙｏｆＬｉｎｋａｎｄＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎＬＩＳｈｕｏ，ＳＵＮＹｕ（ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｔｈｅｌｉｎｋａｎ

3、ｄｔｈｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｔｒａｆｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｒａｆｆｉｃｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｉｏｎＴｈｅｎ，ｂａｓｅｄｏｎｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｌｉｎｋｓａｎｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ，ｄｙｎａｍｉｃｕｓｅｒｏｐｔｉｍａｌａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｉｎｅｑｕａｌｉｔｙｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｗｈｉｃｈｓａｔｉｓｆｉｅｓＷａｒｄｒｏｐ’ｓｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅＦｉｎａｌｌｙ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｃａｌｃ

4、ｕｌａｔｅｅａｃｈｔｉｍｅｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗａｎｄｌｉｎｋａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｏｆｉｎｆｌｏｗｒａｔｅｓ，ｏｕｔｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｓｅｃｔｉｏｎｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔｒａｎｄｅｄｖｅｈｉｃｌｅｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌｉａｂｌｅｄｙｎａｍｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｄｒｉｖｅｒＴｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｃａｎｂｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｄｙｎａｍｉｃｕｓｅｒｏｐｔｉｍａｌｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｉｎ

5、ｅｑｕａｌｉｔｙｍｏｄｅｌ；ｌｉｎｋａｎｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ；ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ补理论建模方法以及不动点理论建模方法研究动态０引言网络配流。Ｄｒｉｓｓｉ－Ｋａｉｔｏｕｎｉ（１９９３）利用时间－空在近段时间，智能运输系统（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓ间扩展网络技术，将已分配的静态交通配流推演至ｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，缩写为ＩＴＳ）作为现代化交通运时空网络中，令其分配结果迭代收敛，从而建立动输运作和管理系统能在有限的交通设施条件下解决态交通配流问题的ＶＩ模型。此模型是将空间交通城市交通拥堵问题，这

6、引起了各国专家学者的注网络在时间上离散地展开，原有交通网络规模随时意。动态交通配流（ＤｙｎａｍｉｃＴｒａｆｆｉｃＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ，间增长而无限增长，很难适用于大型的交通网络。缩写为ＤＴＡ）模型与算法不仅是智能运输系统后来学者也提出了各种动态交通配流问题的ＶＩ模（ＩＴＳ）理论体系的核心，也是世界交通运输领域型，对于如何建立有效可行的交通配流模型仍是当研究的前沿和热门课题。今交通运输业的重要课题。到现在，各国学者利用计算机模拟方法、数学本文通过建模对于交通流量直接在原有交通网规划建模方法、最优控制理论建模方法、变分不等络中进行动态交通配流，缩小交通网络的规模，因式（Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ

7、Ｉｎｅｑｕａｌｉｔｙ，缩写为ＶＩ）与非线性互此大型多起讫点的交通网络可以适用此模型。本文［收稿日期］２０１６－０３－１８［作者简介］李硕（１９５８－），男，湖南长沙人，博士，教授，主要从事智能交通系统和动态交通网络理论研究。１３４公路工程４２卷首先分析了离散化条件下的动态交通网络模型中的连接路段车辆数矩阵；ｆｓ（ｔ）为时刻ｔ－１在节点ｌ要ｌ路段与交叉口通行能力限制下的约束条件。然后，到讫点ｓ排队等待的与其连接路段车辆数矩阵；在满足Ｗ