基于动态流量分配的非机动车道决策优化模型

曹弋, 王宝昌, 罗翼飞

大连交通大学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (02) : 36-42+51. DOI: 10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.005

基于动态流量分配的非机动车道决策优化模型

  • 曹弋, 王宝昌, 罗翼飞
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摘要

为了适应非机动车出行需求的空间分布不均匀性,在充分利用现有道路资源的条件下,研究非机动车道的决策优化模型与算法。考虑非机动车道设置条件和对机动车与行人交通的影响,拟定不设置、占用机动车道划线设置和拓宽道路并划线设置3种建设模式,定义不同建设模式的决策变量,作为优化变量。借鉴经典多路径-容量限制交通分配模型,在每次更新路网方案后,均动态分配非机动车流量。定义不同建设模式的机动车、非机动车与行人阻抗函数,以此度量不同条件、不同对象的出行成本。引入时间价值转换系数,以最小化出行成本与建设成本之和为优化目标,建立目标函数。考虑路段饱和度、建设率等因素,建立相应的约束条件。设计并使用遗传算法来求解该优化模型。开展案例研究,分别采用遗传算法和枚举算法求解优化模型,得到区域路网的非机动车道建设方案,对比分析算法求解效能与优化前后的成本差异。案例结果表明:该模型与算法能够用较少的迭代次数与时间得到近似最优解,误差为3.1%;与优化前相比,非机动车道建设成本增加了90.08万元,出行成本降低了47.53%,总成本降低了33.34%。研究表明,非机动车道决策优化模型基于系统最优原理构建,能够在不过分增加非机动车道建设成本的前提下,大幅降低出行成本,最大限度地适应不同路段的非机动车需求。

关键词

非机动车道 / 城市交通 / 遗传算法 / 全局优化 / 交通阻抗

中图分类号

U491

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曹弋, 王宝昌, 罗翼飞. 基于动态流量分配的非机动车道决策优化模型. 大连交通大学学报. 2025, 46(02): 36-42+51 https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.02.005

基金

2023年度辽宁省研究生教育教学改革研究项目(LNYJG2023138); 辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金项目(LJ212410150048)

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