基于随机时变路网的运输路径选择

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1、基于随机时变路网的运输路径选择刻帅唐伯明刘松重庆交通大学土木工程学院学院摘要：针对运输路网屮各路段上的行驶时间受交通管理、交通拥挤、天气变化等不确定性因素的影响而呈现出随机时变的特点，引入了路网评审技术中的三时估值法，建立了随机时变路网下以行驶时间最短为目标的路径优化模型，提出了车辆跨时段行驶时路段的时间依赖函数，设计了动态规划标号算法求解。算例求解优化结果的对比分析验证了模型及算法的有效性。关键词：交通运输工程;随机时变;跨时段;动态规划;作者简介：刘帅（1982一），男，山东菏泽人，博士研究生，主要从事物流方面的石JI•宄。E-mail:wordday@sina.com

2、。作者简介：唐伯明（1962一），男，江苏东台人，教授，工学博士，博士生导师,主要从事交通运输工程方而的研究。E-mai1:tbm@nctcase.com。收稿日期：2016-12-19基金：教育部人文社会科学研究规划基金项目（17YJA630079）TransportationRouteSelectioninStochasticTime-DependentNetworkLIUShuaiTANGBomingLIUSongSchoolofCivilEngineering，ChongqingJiaotongUniversity;SchoolofTraffic&Transport

3、ation,ChongqingJiaotongUniversity;Abstract：Thetraveltimeateachsectionofroadtransportationnetworkwasaffectedbytrafficmanagement,trafficcongestion,weatherchangesandotheruncertainties,soitshowedstochastictime-dependentcharacteristics.Thethree-timevaluationmethodinroadnetworkevaluationtechniqu

4、ewasintroduced,andapathoptimizationmodelinstochastictimedependentroadnetworktominimizethetraveltimewasestablished.Atime-dependentfunctionoftheroadsectionswhenthevehicletravelledinter-temporallywasproposed.Moreover,analgorithmofdynamicallyprogrammingandlabelingwasdesignedtosolvethefunction.

5、Throughacomparativeanalysisoftheoptimizationresultsoftheapplicationexamples,theeffectivenessoftheproposedmodelandalgorithmwasverified.Keyword：trafficandtransportationengineering;stochastictime-dependent;overtime;dynamicprogramming;Received：2016-12-190引言交通拥挤、交通事故等因素的不确定性，导致车辆在各路段行驶中的行驶成本、行驶

6、时间等也具有不确定性，呈现出随机时变特性。随机时变路网模型由于考虑了现实路网的时变性与随机性，能更好的反映实际交通路网状态，其中如何合理的处理具有时变性和随机性的路段权值是关键问题。董振宁等m考虑y路段权值的随机性，假设路段权值服从指数分布，以期望路长最短为目标对随机路网最短路进行优化;范巍巍等m、郑龙等位:、周光发等ui研宄了带约束条件的随机路网最短路问题。但以上学者没有考虑路段权值随时间不同而呈现出的时变特点。贺政纲等包1考虑了路段权值的时变特点，对行驶风险随时间变化的带时间窗的最短路进行优化;范文璟等m、刘丽萍等m考虑丫在时变路网屮带约束条件的应急救援路径优化;彭勇等

7、in对时变路网屮以配送完成时间最早为优化目标的车辆配送路径优化进行了研宄;王莺等m研宄了时变路网中，以运输成本和运输损耗为目标的最短路问题。这些学者考虑了路段权值的吋变性，但没有考虑路段的随机性。将路网的随机性和吋变性特点同吋加以考虑的学者不多，陈京荣等［10］考虑了路网的随机性和时变性特点研究最短路问题;魏航等mi考虑/路网的随机时变特点对有时间窗限制的应急路径进行优化;曹慧等mi利用鲁棒优化方法研宂了随机时变路网下的最短路径问题。虽然以上学者同时考虑了路网的随机性和时变性，但是没有考虑随机时变网络中不可忽略的f