基于博弈论动态路径优化方法的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近年来，随着城市的急剧发展，城市道路网作为城市发展的一个命脉，其重要性逐渐凸显。路网的畅通性与高效率性是决定路网成败的关键因素之一。利用智能交通系统解决路网综合问题是目前的一个趋势走向，动态路径诱导系统就是智能交通系统的一个部分，同时也是城市交通管理的一个重要手段。而动态路径优化方法是动态路径诱导的核心。目前的结合博弈论的动态路径优化研究中主要存在以下问题，即现有的方法的模型中对路段行程时间的计算基本都利用BPR模型。本文抓住管理者系统最优与出行者用户最优之间的矛盾

2、点，从这个矛盾点出发利用博弈论，在路径诱导的管理模式下，进而建立了管理者与出行者之间的博弈模型。并针对上述存在的问题，在模型中结合了集散波理论，将路段行程时间分为自由段行驶时间以及排队延误时间两部分进行求解。管理者追求的不再是单纯的出行时间最短，而是综合出行费用最少，出行者的效益也利用效用理论来进行评估。最后给出了模型的一种启发性算法，同时采用遗传算法求解管理者的最优策略。最后设计一个简单的路网对模型进行仿真实验，设计无诱导状态与本文模型两种实验情形，分析对比仿真试验结果得出以下结论：本文模型比无路径诱导

3、更能使路网流量更加均衡，系统总出行费用减少，从而验证了本文博弈模型和求解算法的可行性与有效性。关键词：博弈论；动态路径诱导；动态路段行驶时间函数；集散波理论；遗传算法西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractTheseyears，theimportanceoftheurbanroadnetworkasalifelineoftheurbandevelopmenthasincreasedwiththerapiddevelopmentofcities．Unimpededandhigheffcient

4、oftheroadnetworkareoneofthekeyfactorstodeterminethesuccessornotofaroadnetwork．UsingtheIntelligentTransportationSystemtosolvethenetworkproblemisatrend．DynamicRouteGuidanceSystemisapartoftheITS，andalsoisanimportantmeansoftheurbantrafficmanagement．Themethodo

5、fdynamicpathoptimizationisthecoreofdynamicrouteguidance．Atpresent，theyonlyusetheBPRmodeltocalculatethelink’travdtimeinthestudyingofusinggametheorytostudythenetwork’optimization．Thisarticlegraspthecontradictionsbetweenthebestoftheadministratorwiththebestof

6、thesystem，andstartingfromthepointofcontradiction，usingthegametheoryestablishthegamemodelbetweenthemanagersandtravelersintherouteguidancemode．Fortheaboveproblem，thisarticlecombinesGather-disperseTheoryinthemodel．Thelink’traveltimeisdividedintothefrccsegmen

7、ttraveltimeandqueuingtime．Managersnolongertopursetheshorcsttraveltime，buttheleastcomprehensivetravelcost,andtravelersuseutilitytheorytoaSSesStheeffectiveness．Finally,putforwardaheuristicalgorithmforthegamemodel．Atlast,asimulationonatypicaltrafficnetworkar

8、egiven．Throughcomparisonoftheresultsundertwodifferentcondition，theconclusionisgiventhatthedynamicroutec,animprovethenetworkperformanceandreducethetotalcostofthenetwork．Anditisprovedthatthemodelinthisarticleispractic