多车型限速下交通平衡配流模型及应用

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1、硕士学位论文多车型限速下交通平衡配流模型及应用TrafficAssignmentModelswithApplicationsundertheConditionofDifferentVehicleTypeSpeedLimits作者：夏曼曼导师：邵虎副教授中国矿业大学二○一五年六月中图分类号O241.7学校代码10290UDC070102密级公开中国矿业大学硕士学位论文多车型限速下交通平衡配流模型及应用TrafficAssignmentModelswithApplicationsundertheConditionofDifferentVeh

2、icleTypeSpeedLimits作者夏曼曼导师邵虎申请学位理学硕士培养单位理学院学科专业计算数学研究方向最优化方法及应用答辩委员会主席周圣武评阅人吴婷、王海军二○一五年六月论文审阅认定书研究生夏曼曼在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢硕士研究生三年的学习和生活转眼即将落下沉重而华丽的帷幕，值此毕业论文即将完成之际，我对三

3、年中所有帮助过我的老师和同学，以及一直在背后支持我、鼓励我的父母和家人表示衷心的感谢！硕士三年多来，每一点进步无不凝结着导师的心血。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，朴实无华、平易近人的人格魅力，诲人不倦的高尚师德对我影响深远。从论文的选题，到论文的进展，到论文的完成，导师无时不在督促、引导、启发、指点迷津。在此，向我的导师邵虎副教授致以最崇高的敬意和诚挚的感谢！其次我要向计算数学课题组的曹德欣教授、王海军教授、陈兴同副教授、李苏北教授表示诚挚的感谢。毕业论文的完成，是这两年多时间里学习和研究的积累；而这里面最重要

4、的一个环节之一，就是讨论班。在讨论班的讨论和学习中，各位老师们给了我们很多有富有价值的建议，为我们的学习和研究工作提供了极大的帮助。另外还要感谢宋晓秋教授、刘文斌教授、苗莲英教授等所有授课老师，是他们的谆谆教诲让我学到了知识，掌握了技能，看到了数学王国大门中的曙光。此外感谢求学过程中给过我帮助的各位同学和朋友。在此，要特别感谢的是同学姚莎、曹千秋、邓凉凉、肖旺等以及同门李小静、师妹徐小拼和赵甜甜、师弟沈良，在科研过程中给我许多建议、鼓励和帮助，使我始终处在一个生活、学习、科研的最佳氛围之中。祝他们一切顺利，前程似锦！还要感谢父母在我求学

5、生涯中给我无微不至的关怀和照顾，一如既往的支持我、鼓励我。感谢国家自然科学基金面上项目的资助，项目编号：71271205。最后向在百忙之中，对我的论文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢！摘要城市交通网络平衡配流问题是城市交通运输中的一个基本且重要的问题。本文主要探讨将网络中车辆进行分类限速后对交通网络中运量的再分配及系统总时间的影响。第一章绪论部分简要介绍了问题的研究背景、意义及研究现状,论述了城市交通网络中的供需平衡概念和理论,并对交通平衡配流问题等价的数学规划模型进行了概述。第二章结合最新的研究成果，根据不同的车型给出多车型限速下的交

6、通时间函数，提出了多车型限速下的交通平衡配流模型。第三章针对第二章提出的多车型限速下的交通平衡配流模型，利用KKT条件证明了多车型限速下交通平衡配流模型的解满足平衡条件，同时使用变分不等式证明了多车型限速下交通平衡配流问题解的唯一性。第四章在第二、三章的基础上，提出多车型限速下车辆限速方案的优化模型，该模型可以确定最优的车辆限速方案，改善交通拥堵(系统总时间最小)，并将其应用到不同的交通网络算例中，寻找交通网络中最优限速路段集合，以及最优限速路段上相对较合理的限速值。该论文有图10个，表11个，参考文献54篇。关键词：多车型限速，交通平

7、衡配流模型，最优限速路段集合IAbstractInUrbantransportationnetwork,theequilibriumtrafficassignmentproblemisabasicandimportantissue.Thispapermainlydiscussestheinfluenceofvehicletype-basedspeedlimitontrafficreallocationandthetotalsystemtraveltimeofsystem.Chapter1providesabriefintroductio

8、ntothebackground,importanceandliteraturereviewontheconcernedproblem.Thischapteralsointroducessomefundam