安全技术-网络信息-城市动态网络交通流分配及相关问题的研究.pdf

随着城市化的快速发展，城市交通问题日益成为制约城市可持续发展的重要因素之一。城市交通网络的高效与安全运行，不仅关系到人们的日常生活，而且与城市的经济发展息息相关。因此，城市交通管理中的关键技术——动态网络交通流分配理论的研究显得尤为重要。 连爱萍在高自友教授的指导下完成的博士学位论文《城市动态网络交通流分配及相关问题的研究》，对智能交通运输系统（ITS）中的这一关键核心技术进行了深入探讨。论文不仅从理论层面剖析了动态网络交通流分配的复杂性，还提出了一系列创新性的模型和算法，为解决城市交通拥堵问题提供了新的思路和方法。 论文首先对动态用户最优问题进行了深入的解析。动态用户最优问题是交通流理论中的一个基础问题，它关注的是在动态变化的交通网络中，如何实现交通流的最优分配，使得每个交通参与者都能根据当前的交通信息做出最佳的出行选择，从而在整体上实现交通资源的最优利用。作者利用不等式表达了动态用户最优条件，并提出了两个等价的不等式问题，作为动态用户最优条件的约束和算法收敛的准则。这种解析方式为后续研究提供了清晰的理论框架和基础。 在此基础上，论文结合道路交通流模型和网络交通流模型，研究了动态网络交通流分配问题，特别是基于路段元胞传输模型的动态网络用户最优配流。作者设计了实际路段阻抗计算方法，并实现了先进先出的交通流分配，这为模拟和优化真实道路交通流提供了有效的工具。 进一步，论文考虑了多用户混合交通流特性，扩展到微观道路模型，研究了多用户动态网络交通分配问题。模型根据车辆行驶速度进行分类，同时考虑了饱和拥挤排队和混合车流不对称影响，确保了同一类型车辆能够按照先进先出的规则行驶。这种精细化的模型设计能够更好地模拟现实交通流的复杂性，为交通管理和控制提供了更为精确的决策支持。 为了突破传统LWR模型的局限性，论文引入了速度梯度模型，并将其扩展到网络层面。作者提出了基于速度梯度模型的动态网络流演化模型和路段阻抗计算方法，为将道路交通流模型与宏观网络交通配流的结合提供了新的理论基础。 论文的高潮部分聚焦于高峰期拥挤路网条件下的动态网络交通流分配与信号控制的组合模型。作者设计了一种广义双层规划模型来优化交通信号配时，并利用混沌优化方法求解。通过数值实例验证，模型和算法在效率和优势上都表现出色，能够在高峰期的复杂路网条件下，实现交通流量的有效分配和信号控制的优化，从而提高整个交通网络的运行效率。 连爱萍的这项研究不仅深化了对动态网络交通流分配理论的理解，更为交通控制系统与诱导系统的结合提供了新的方法和工具。这些研究成果有助于提升城市交通系统的安全性和效率，为城市交通管理提供了科学的决策支持，具有重要的学术价值和实际应用意义。 连爱萍的博士学位论文在城市动态网络交通流分配及相关问题的研究上，通过理论创新和模型算法的优化，为解决城市交通拥堵问题、提升交通管理水平提供了有力的支持，具有深远的影响力和应用前景。