动态交通管理优化问题研究

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1动态交通管理优化的双层模型

优化动态交通管理需要交通管理者与车辆用户双方的协调努力，因此要构建动态交通管理优化的双层模型。交通管理部门要根据路网的实际状况加强对交通的管理与控制，对重要路段的设计要保证合理，通过管理部门的相关决策使路网性能得到提升。另外作为车辆使用者要认真遵守交通部门所制定的规则，严格遵守交通制度，选择合理的出行方案，尤其是路径选择。从而减少交通拥堵的状况，提高路网的通畅性。设定对某交通管理项目实行动态优化，项目措施为ф，利用向量y表示项目措施的参数变量，利用优化函数F(x(y)，y)对结果进行衡量，当函数结果达到最优的情况就是动态交通管理优化的最佳结果。其中路网交通流的参数变量就是x(y)。根据项目措施构建双层优化模型，在上层与下层模型中分别进行优化。上层模型与下层模型之间既相互联系又相互影响，其中上层模型中的目标函数受到下层模型x的影响，实现最优解需要对决策变量进行不断的调整。而上层模型中的变量y也会对下层模型目标函数造成影响，通过上下两层的有效调节得到最优的结果，从而得出有效的交通管理方案。虽然通过双层模型能够实现对动态交通管理的优化，但模型中也存在一定的问题，在利用模型的时候存在较多的假定因素，加上交通状况本省所具有的复杂性，使模型在运用中存在一定的误差。另外模型是从宏观的角度对路网状况进行模拟的管理，对实际中的突发情况以及细节处的考虑不全，无法将管理优化到个体，其结果只能是大致的参考，缺乏一定的精确性。因此双层模型的建立需要以微观交通仿真为基础，实现全面化的动态管理，提高结果的准确性。上层模型:max/minF(y，x(y))gi(y，x(y))≤0，i=1，…，p1hi(y(x)y)≤0，j=1，…，p2gi，hi代表外部约束条件，对于任一项目措施中决策变量y影响下的交通流模式运用x(y)表示。它受到下层模型中仿真路网交通流的影响。由此通过双层模型的应用，对交通管理进行优化。但动态交通管理的优化，需要在双层模型的基础上进行合理的运算。针对模型的具体情况，我们主要运用模拟退火方法进行计算。

2模拟退火的优化算法

双层模型实际上就是进行双层规划的问题，将交通管理分化为管理者与交通车辆用户。通过二层递阶结构，得出系统的最优化问题实现对动态交通管理的优化。而模拟退火就属于非线性的双层规划。根据Metropolis准则，通过模拟固体物质的退火过程进行运算。模拟退火运算在接受优化解的同时也接受恶化解，从而改善了算法的局限性，实现整体的最优解。质量高、初值鲁棒性强是模拟退火算法的重要特点，另外模拟退火算法的实用性较高。

3优化案例分析

3.1案例介绍

在微观仿真系统中选取的路网作为研究路段。该路段存在严取的卞道堵塞悄况，并引发f交通亊故夂通部门在交通事故h游的2km处作出相应的限速措施，使事故发生地点2km范围内的车速在设定的下限值以下,有效减轻事故下游的路段，使交通路网保持通畅状态咋制定限速措施时耑要结合H体的情况作出最优的措施，设盘出嚴合埋的限速姐,苻效缩短交通事故造成的延误,增加夂迪管il的有效性

3.2优化结果

通过对实阽情况的调杳，辟出嚴佳的限速的，办：进行优化运算中选取75655(km/hr)-二：组初值，通过运算得出如下表1的优化运算结果。依据]述优化结果我们"丨以得知,投：拟退火汁算方法时各初俏都異有良好的收敛竹：通过揆拟退火符法般优解均恶化解的双向接受特点，使优化过程中的恶化解得到接受:在迭代次数达到75次后,表现出都趋向收敛的状况，其最优解为52km/hr由f限速值只能去整数.使结果不具有唯一性，对最优解产卞.偏差，但是这种偏盏对实际的影响较小,依然丨；4于最优解，能够文现夂通讲故延误的圾珩化W此对动态交通管理的优化H冇1.要作川A-:社会经济快速发展的今人，交通运输、Ik进人r令新的发展阶段.路网的通畅性与乍辆数m之r"]的矛质丨丨益突出.做好交通管现显得尤为歌要。仵当前的交通管理屮位该积极运jH现代信息技术，通过微觇交通仿煤系统，对交通路网的怙况进行模拟.从而做好交通抒现,提前对交通路网屮ri能出现的问题制定相丨、V.的解决措施以微觇仿真系统为盛础，加强交通管理的全而化,提高交通管理的有效性0另外在微观交通仿汉系统h对动态交通管现进行优化,通过建立双屉模型的方式，发挥交通管理部I’j的领导作用，提高fl身的符理水十'对夂通路段进行全而的管理，合理运川现代新沏技术，使管理更加苻效另外结合车辆用户，通过爪户选择介的出行方案以及路径.打效减少交通拥堵悄况加强对父通制度的便巧驶人员冇效遵守夂通规则以及交迪制度，促迸夂通饩观的4<断优化，提高交迪的通畅性与安伞性

4结束语

路网交通具奋一定的鉍杂性,因此对交通宵理的要求较卨实现动态夂通筲现的优化W耍各方面的努力，要将微观交通仿真系统作为猫础，构注优化管理的双；2-漠型，通过合理的计n方法得出m优的结果,从而实现交通管理的优化本文阐述r动态交迪管观的优化模型以及计算方法,结合案例展示了双jz-mm的优化效果希m可以推动动态交通管理的不断优化,使交通管理更加有效，保证交通的正常运行

作者：石连富 单位：贵州交通规划勘察设计研究股份有限公司