当期目录

2023年 第27卷 第2期    刊出日期：2023-06-15

上一期    下一期

前言

蔡邢菊, 吕长虹, 邵虎, 王祥丰

2023, 27(2):  0-0. 

摘要 ( 751 )   PDF (197KB) ( 181 )  

相关文章 | 多维度评价

双层规划在城市交通领域研究与应用的系统综述

魏贺, 刘昊飞, 许丹丹, 韩雪华, 王良, 张晓东

2023, 27(2):  1-26.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.001

摘要 ( 1005 )   HTML ( 42)   PDF (14197KB) ( 310 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

双层规划是约束条件中含有优化问题，具有上下双层递阶结构的非凸优化问题，是典型的NP-Hard问题。本文系统性综述双层规划在城市交通领域的研究与应用，聚焦交通网络设计和OD(origin destination)反推调整两类问题。首先，利用文献计量法概述国内外研究主题与演变历程。其次，以开创性研究为线索溯源首次系统综述、首篇博士论文、首个TR-B专题和首篇中文综述关键研究。再次，梳理道路、公交、多模式网络设计问题与静态、动态OD反推问题的近期发展。从次，总结通用求解方法，讨论求解方法发展动向，阐述双层规划与平衡约束数学规划的关系。最后，指出未来发展的机遇与挑战：智慧交通探索揭示、建模架构模式优选和计算平台互动共享。

 

城市交通流量估计的运筹学方法

邵虎, 卓越, 刘鹏杰, 邵枫

2023, 27(2):  27-48.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.002

摘要 ( 976 )   HTML ( 12)   PDF (1215KB) ( 286 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着社会经济的发展和人类生产方式的进步, 交通管理系统为运筹学提供一系列研究课题。运筹学方法在交通网络建模领域有着广泛应用, 其在智能交通管理系统中亦占有重要位置。充分应用运筹学的各个分支方法去解决交通系统中存在的问题, 可有效保障生活中交通的高效、有序运行。本文首先介绍交通问题中一些基本概念和交通流量问题的若干基本模型, 然后从线性规划、整数规划、动态规划、图论、统计方法、启发式方法和机器学习七个方面综述现有的相关研究成果。最后, 探讨了交通流量模型及相关问题的发展方向, 提出其尚需研究和解决的问题, 以期为交通运输管理者与研究者提供更多参考。

面向城市交通信号优化的多智能体强化学习综述

华贇, 王祥丰, 金博

2023, 27(2):  49-62.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.003

摘要 ( 1021 )   HTML ( 7)   PDF (3398KB) ( 324 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着近年来国民经济水平的快速提高, 人民的出行需求快速增长, 给当前由传统非智能信号控制主导的道路交通信号系统带来了日趋严峻的压力。交通路网复杂程度的显著提升促使交通信号控制从单点问题向系统工程问题发展, 而人工智能技术的兴起, 使得城市交通信号优化有了更多的处理手段。以多智能体强化学习为代表的群体智能方法在最近几年被广泛应用于交通信号控制与优化, 其中包括交通信号灯控制、自动驾驶、车路协同等。多智能体强化学习方法相比于传统方法, 可以赋予交通信号系统智能化的同时实现大规模交通信号系统协作, 以提升城市交通运行效率。未来智慧城市交通愿景下, 参与城市交通的各个部分互相协作是至关重要的, 多智能体强化学习在城市交通信号优化具有极大研究价值。本文将系统介绍面向城市交通信号优化的多智能体强化学习的基本理论及其应用于城市交通信号优化领域的现状, 从智能体协作的角度对已有方法进行归纳, 并分析各类方法优缺点。此外, 本文总结多智能体强化学习方法在城市交通信号优化领域所面临的挑战, 并指出该领域未来潜在研究方向, 以促进多智能体强化学习方法在智能城市交通信号优化领域的发展。

多模式交通均衡问题的一阶分裂算法

王茂然, 蔡邢菊, 吴中明, 韩德仁

2023, 27(2):  63-78.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.004

摘要 ( 791 )   HTML ( 7)   PDF (1101KB) ( 184 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文研究包含私人交通和公共交通工具的多模式交通均衡问题，将其建模成带线性不等式约束的可分单调变分不等式问题，并提出一种修正的交替方向乘子法进行求解。通过适当地修改子问题并加上一个简单的校正步，提出一种针对线性不等式约束问题的并行求解算法。在一般的假设条件下，证明了这个新算法的全局收敛性和次线性收敛速度，并把算法应用到交通模型中。

基于两城市空间均衡分析的城际高铁车站选址研究

杨星琪, 黄海军

2023, 27(2):  79-94.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.005

摘要 ( 811 )   HTML ( 7)   PDF (1241KB) ( 150 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文提出一个新的整合城际高铁车站位置的两城市空间均衡模型，家庭可以在城市内通勤、城市间迁移和城市间通勤。该模型明确考虑车站选址对城市空间结构、家庭居住选择和住房市场的影响，并给出所有可能的两城市空间结构。理论分析指出车站选址会影响家庭的居住选择，管理部门忽略人口迁移带来的城际通勤会低估出行需求。数值结果表明，尽管改造既有站不是家庭效用水平最大的方案，但从节省拆迁成本的角度可能是福利最优方案；特定城市间的城际交通改善可能导致家庭向低收入城市迁移，起到平抑高收入城市人口和住房租金价格的作用。

考虑配置储能系统的电动公交充电站充放电调度策略

徐薇, 黄悦丰, 陈彩华

2023, 27(2):  95-109.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.006

摘要 ( 875 )   HTML ( 11)   PDF (1364KB) ( 191 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对电动公交充电站无序充电情况下造成的电网负荷压力大、充电运营成本高等管理难点，提出了一种考虑配置储能系统的电动公交充电站充放电调度策略。首先，以充电站每日充放电总成本最小为目标，建立了混合整数规划充放电调度模型，对电动公交的充电行为以及储能设备的充放电行为进行协同调度，并对储能设备的容量规划进行优化决策和敏感性分析。其次，在进行充电调度时充分考虑车载锂电池的非线性充电特性，采用分段线性函数近似方法描述电池荷电状态（State of Charge，SOC）的变化曲线。最后，基于成都市某电动公交充电站的历史行程和充电数据进行模型验证和案例数值分析。结果表明，所提出的储能设备配置方案和相应的充放电调度策略可以有效降低充电站运营总成本，缓解电网负荷压力，减缓电池寿命衰减，从而提高电动公交充电管理经济性和电网稳定性。

通勤廊道停车共乘出行行为分析与停车收费优化

龙建成, 张心怡, 丁建勋

2023, 27(2):  110-124.  doi:10.15960/j.cnki.issn.1007-6093.2023.02.007

摘要 ( 847 )   HTML ( 5)   PDF (1282KB) ( 202 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

共乘出行可以提高车辆使用容量，减少交通出行量，从而有效缓解交通拥堵以及城市停车紧张。本文以单中心线性城市为研究背景，通过设置停车共乘会合点的方法，提出了一种基于停车共乘的交通管理方案。在停车共乘出行环境下，分析了自驾司机、共乘司机、共乘乘客的出行成本，构建了基于随机用户均衡的路径选择模型。以最小化系统总出行阻抗为目标，提出了一个双层规划模型来优化共乘停车收费。基于灵敏度分析的方法，分别应用了Frank-Wolfe和BFGS两种算法来求解提出的双层规划模型。最后，采用数值算例验证了提出的模型和算法的有效性。