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基于k短路的多路径交通分配研究

综合运输 2018年第1期40卷 68-72页

作者：刘海旭荣新西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 综合运输四川省重点实验室四川成都610031

基于k短路,通过使用Logit配流模型研究道路交通网络在多路径流量分配时的性质。首先,研究了Logit模型中参数θ与配流结果之间的关系,从路网平均阻抗与路段阻抗方差最小的角度出发,选择合适的θ值对路网流量进行分配;之后,使用Yen算法求... 详细信息

基于k短路,通过使用Logit配流模型研究道路交通网络在多路径流量分配时的性质。首先,研究了Logit模型中参数θ与配流结果之间的关系,从路网平均阻抗与路段阻抗方差最小的角度出发,选择合适的θ值对路网流量进行分配;之后,使用Yen算法求解k短路问题以构建可选路径集合;最后,结合算例对k短路在多路径流量分配时的性质进行了研究。实例研究表明,随着参数θ值的增加,路网平均阻抗与路段阻抗方差先减小后增加,当θ？=1时路段阻抗方差最小;随着k值的减小,路网平均阻抗与路段阻抗方差持续增加,当k=5时路网平均阻抗和路段阻抗方差都在可接受范围之内且计算量最小。本文加深了对于k短路的认识,有利于k短路在实际运用中的推广。

关键词：交通工程道路交通网络 k短路多路径交通分配

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基于k最短路的流量分配算法研究

公路与汽运 2017年第5期 14-16页

作者：罗经纬长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点,充分考虑影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素及轨道交通网络的特有属性,用运行时间、换乘时间、拥挤附加时间构造城市轨道交通网络广义费用函数,分析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行... 详细信息

结合国内城市轨道交通无缝换乘的运营特点,充分考虑影响城市轨道交通网络客流分配的主要因素及轨道交通网络的特有属性,用运行时间、换乘时间、拥挤附加时间构造城市轨道交通网络广义费用函数,分析乘客在城市轨道交通网络中的路径选择行为;在此基础上,基于图的理论和随机用户平衡原则提出城市轨道交通网络客流分配数学优化模型,设计基于费用约束的k最短路算法进行求解,得出更符合实际的有效路径集合,并通过一组数据对模型和算法进行了验证。

关键词：城市交通轨道交通客流分配 k短路 Frank-Wolfe算法

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基于货物运到期限的列车运行线选择优化研究

铁道学报 2019年第5期41卷 10-15页

作者：张小炳李晟东吕红霞徐长安西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 西南交通大学全图铁路列车运行图编制研发培训中心四川成都610031 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都610031

采用规划型运输组织模式,根据货运市场动态需求,基于实施日进行铁路货物列车运行图编制是提高铁路货物运输时效性、实现铁路货运改革创新的关键。实现流线结合,对于动态的车流合理选择运行线进行挂运,即将车流指派到运行线对应的列车上... 详细信息

采用规划型运输组织模式,根据货运市场动态需求,基于实施日进行铁路货物列车运行图编制是提高铁路货物运输时效性、实现铁路货运改革创新的关键。实现流线结合,对于动态的车流合理选择运行线进行挂运,即将车流指派到运行线对应的列车上,是确定货物运输方案的核心工作。确定的运行线不同,货物运输时间则不同,基于此,可为货主提供多种运到期限选择方案。以车流在途运输时间最小为优化目标,以货物列车运输能力、技术站有调中转作业时间等为约束条件,构建基于货物运到期限的列车运行线选择0-1整数规划模型;模型采用模拟退火算法求解,并提出了运行线选择的k短路算法;最后通过算例分析,验证了模型及算法的有效性。

关键词：货物运输运到期限运行线选择 k短路

考虑车流时空分布不均衡的货物列车开行方案优化研究

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交通运输系统工程与信息 2019年第2期19卷 137-145,159页

作者：刘晓伟仇戈倪少权吕苗苗吕红霞西南交通大学交通运输与物流学院成都610031 西南交通大学全国铁路列车运行图编制研发培训中心成都610031 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都610031

为适应货主动态需求和运到期限要求,采用动态车流组织方法进行编组方案调整、列车运行方案与车流挂线的综合优化.考虑车流时空分布不均衡性,结合基本运行图架构,运用时空网络描述车流组织动态过程,考虑车流组织过程时空连续性、车站与... 详细信息

为适应货主动态需求和运到期限要求,采用动态车流组织方法进行编组方案调整、列车运行方案与车流挂线的综合优化.考虑车流时空分布不均衡性,结合基本运行图架构,运用时空网络描述车流组织动态过程,考虑车流组织过程时空连续性、车站与线路时空能力及运到期限等约束,在静态车流组织优化模型目标基础上考虑车流到后待解与编后待发的延迟费用,构建货物列车开行方案整数规划模型.基于k短路构造初始解,依据列车能力利用率阀值评估方案,从而调整车流改编方案搜索邻域解,设计模拟退火求解算法.实例研究表明,相比静态模型,所建模型的决策变量能更清晰地反映车流对车站线路时空能力的占用状况,优化方案能有效匹配车流时空分布不均衡性,有利于车流接续与流线结合.

关键词：铁路运输动态车流时空网络列车开行方案 k短路

基于服务水平的铁路货物运输网络能力计算方法

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中国铁道科学 2009年第2期30卷 113-118页

作者：苏顺虎陈治亚何世伟王保华中南大学交通运输工程学院湖南长沙410025 铁道部运输局北京100844 北京交通大学交通运输学院北京100044

引入服务水平等级概念,以OD流量最大和运输费用最小为目标,构建铁路货物运输网络能力计算多目标规划模型。采用按服务水平等级由高至低顺序进行车流量调整的策略,设计基于k短路和最小费用流问题的启发式算法;并针对最小费用流问题,分别... 详细信息

引入服务水平等级概念,以OD流量最大和运输费用最小为目标,构建铁路货物运输网络能力计算多目标规划模型。采用按服务水平等级由高至低顺序进行车流量调整的策略,设计基于k短路和最小费用流问题的启发式算法;并针对最小费用流问题,分别给出基于Lingo软件和遗传算法的2种求解方法。在遗传算法中,对染色体采用二进制编码和运用Double-Sweep算法计算各支车流在给定服务水平等级下的可选径路,利用交叉、变异操作遍历可能的车流路径集合,使用启发式车流调整策略,实现线路及车站能力限制条件下不同路径集合的车流分配。算例测试表明,基于Lingo软件的算法适合于求解小规模问题,而基于k短路的遗传算法更适用于求解大规模问题,且具有较高的稳定性和适应性。

关键词：铁路网货物运输运输能力服务水平 k短路启发式算法遗传算法

综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化模型及算法

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铁道学报 2009年第2期31卷 12-16页

作者：王保华何世伟宋瑞申永生北京交通大学交通运输学院北京100044

研究综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化问题。基于服务水平的概念构建综合运输体系下的快捷货运网络,网络中包含运输方式、服务水平各不相同的多种运输服务。给出一种求解联弧权重均为正值的有向网络中任意两点间k短路的Double-sw... 详细信息

研究综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化问题。基于服务水平的概念构建综合运输体系下的快捷货运网络,网络中包含运输方式、服务水平各不相同的多种运输服务。给出一种求解联弧权重均为正值的有向网络中任意两点间k短路的Double-sweep算法,并对通过联弧时间为随机变量的情况进行讨论,该算法以VisualC++语言实现。以网络中两点间k短路作为可选径路集,构建快捷货运网络流量分配优化模型,模型在满足需求服务水平的前提下以成本最小化为目标,且考虑了交通运输系统的外部影响。模型可采用Lingo 8.0进行求解。若干算例表明,给出的模型及算法可以用于求解实际规模的问题。

关键词：综合运输快捷货运流量分配优化 k短路

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基于路径的网络流控制应急疏散模型与算法

自然灾害学报 2012年第6期21卷 9-18页

作者：李进张江华浙江工商大学计算机与信息工程学院浙江杭州310018 山东大学管理学院山东济南250100

针对多源多汇和容量限制情形下的应急疏散问题,以总疏散时间最小为目标函数,建立了基于路径的网络流控制应急疏散模型,设计了基于图论中网络优化思想和流控制理论的快速求解启发式算法。该算法引入k短路概念,采用时间窗记录疏散冲突,利... 详细信息

针对多源多汇和容量限制情形下的应急疏散问题,以总疏散时间最小为目标函数,建立了基于路径的网络流控制应急疏散模型,设计了基于图论中网络优化思想和流控制理论的快速求解启发式算法。该算法引入k短路概念,采用时间窗记录疏散冲突,利用交通流用户最优平衡原理对疏散人员进行分组和疏导冲突人群,从而计算出满意的疏散路线和最短的疏散时间。然后,分析了算法的计算复杂性,表明该算法为一多项式算法,能够满足应用中的实时性要求,最后通过算例验证了模型和算法给出的疏散策略是有效的。

关键词：灾害事故应急疏散网络流控制 k短路算法

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多源点突发灾害事故应急疏散模型与算法

管理科学学报 2009年第3期12卷 111-118页

作者：张江华刘治平朱道立山东大学管理学院济南250100 复旦大学管理学院上海200433 中国科学院数学与系统科学研究院北京100080

突发灾害事故的应急疏散是减少生命财产损失,特别是减少群死群伤事故发生的有效手段.以往的研究忽视了多源点间疏散的相互影响,使得疏散线路的安排不太合理.同时考虑存在有优先顺序的多源点和容量限制情形下的应急疏散问题,建立了多源... 详细信息

突发灾害事故的应急疏散是减少生命财产损失,特别是减少群死群伤事故发生的有效手段.以往的研究忽视了多源点间疏散的相互影响,使得疏散线路的安排不太合理.同时考虑存在有优先顺序的多源点和容量限制情形下的应急疏散问题,建立了多源点疏散模型,设计了基于图论中网络优化思想的启发式算法.该算法引入k短路概念,并行处理多源点多线路的疏散过程,实时更新网络容量,从而得出满意的疏散线路和最短的疏散时间,并分析了算法复杂性,最后通过算例验证了该算法的有效性和可行性.

关键词：突发灾害事故应急疏散多源点疏散 k短路算法

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铁路网货物运输能力计算方法研究

铁路网货物运输能力计算方法研究

作者：逯红兵北京交通大学

学位级别：硕士

我国经济与社会在经历日新月异的变化,促使铁路大规模建设和市场化改革的逐步推进。科学地预估铁路网货物运输能力,有助于运输规划和管理部门在路网规划、路网改造和路网运用方面做出正确的决策方案。铁路路网系统是由车站、线路构成的... 详细信息

我国经济与社会在经历日新月异的变化,促使铁路大规模建设和市场化改革的逐步推进。科学地预估铁路网货物运输能力,有助于运输规划和管理部门在路网规划、路网改造和路网运用方面做出正确的决策方案。铁路路网系统是由车站、线路构成的运输系统,在计算路网运输能力时,应考虑到我国铁路车流组织的实际特点以及路网点、线能力间的协调。而既有的路网运输能力计算方法,缺少对列车编组计划的考虑,计算结果不够准确。基于此,本文尝试将列车编组计划和k短路综合考虑,并以大宗稳定货物为研究对象,提出了一种新的铁路网货物运输能力计算方法。主要工作包括以下几个方面：(1)在总结铁路网货物运输能力概念的基础上,提出了一种新的铁路网货物运输能力的概念,并分析了铁路网货物运输能力的影响因素和特点。(2)基于铁路网货物运输能力计算和货物列车编组计划的经典模型,提出一种将k短路和列车编组计划相融合的思路,即从各支直达车流的k短路集中唯一选择一条作为其车流径路,并将其用于计算路网运输能力。(3)允许货物运输需求不被满足,以货物总运量最大为主要目标、总运输费用最小为次要目标,构建了k短路下考虑列车编组计划的铁路网货物运输能力计算模型,并利用线性加权法,将多目标转化为单目标。(4)采用Yen算法求解每支车流的k短路,并设计禁忌搜索算法求解模型,以6个技术站构成的简单路网为依托,设计了算例。通过对比LINGO的求解结果,验证了模型的正确性,算法的求解性能较好。(5)选择东北地区由19个技术站构成的实例路网,利用禁忌搜索算法求解模型,算法在可接受的求解时间内终止。通过分析计算结果,验证了算法的实用性。

关键词：铁路网货物运输运输能力 k短路列车编组计划禁忌搜索算法