【摘要】：隨著人們生活水平的提高,機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年上升,也引發(fā)了交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題。近年來(lái),北京多次發(fā)布空氣重污染紅色預(yù)警,引起諸多關(guān)注。緊急采取的機(jī)動(dòng)車(chē)禁行和限行措施雖然在短期內(nèi)起到了補(bǔ)救的作用,但因遏制交通需求而無(wú)法長(zhǎng)期實(shí)施。如何采用更為合理持久的管控策略,以誘導(dǎo)為主,限制為輔,將機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放控制融入日常的交通管理中,是亟待解決的問(wèn)題。本文選用信號(hào)配時(shí)和排放收費(fèi)兩種管控措施,對(duì)考慮環(huán)境效益的交通管控策略?xún)?yōu)化模型和方法展開(kāi)研究。主要工作如下:(1)利用雙層規(guī)劃理論,將基于交叉口的信號(hào)配時(shí)和基于路段的排放收費(fèi)有機(jī)結(jié)合,從中觀角度建立交通排放控制模型,對(duì)配時(shí)方案和收費(fèi)費(fèi)率進(jìn)行優(yōu)化。上層是以系統(tǒng)總排放和總行程時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型,下層是交通分配與交通方式分擔(dān)組合模型。通過(guò)設(shè)置權(quán)重系數(shù)表征對(duì)不同目標(biāo)的偏好,把上層多目標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo),并將粒子群算法和Frank-Wolfe算法結(jié)合,對(duì)模型求解。理論分析與算例仿真表明,總排放和總行程時(shí)間是兩個(gè)相互矛盾的目標(biāo),無(wú)法同時(shí)達(dá)到最優(yōu),但排放的減少比時(shí)間的增加更為顯著,因此可以通過(guò)適當(dāng)犧牲路網(wǎng)運(yùn)行效率換取更大的環(huán)境效益。(2)在上述模型框架的基礎(chǔ)上,考慮到出行者對(duì)路阻估計(jì)的偏差,對(duì)模型加以改進(jìn),建立考慮隨機(jī)特征的排放控制模型�；陔S機(jī)網(wǎng)絡(luò)平衡理論,通過(guò)次優(yōu)收費(fèi)實(shí)現(xiàn)隨機(jī)用戶(hù)平衡向系統(tǒng)最優(yōu)的轉(zhuǎn)換。將粒子群算法與相繼平均法結(jié)合,對(duì)模型求解。經(jīng)算例仿真驗(yàn)證,改進(jìn)前的模型是改進(jìn)后的模型的特殊情況,后者應(yīng)用更為廣泛。(3)為更準(zhǔn)確地估算路阻,將交叉口處的轉(zhuǎn)向延誤納入行程時(shí)間的計(jì)算中,建立考慮轉(zhuǎn)向延誤的排放控制模型。轉(zhuǎn)向延誤的引入,需要把路段上的車(chē)流量按相位分解,因此實(shí)現(xiàn)了兩相位信號(hào)配時(shí)向任意相位信號(hào)配時(shí)的拓展。為完成模型求解,采用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的方式,將交叉口處的一個(gè)實(shí)際節(jié)點(diǎn)用四個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)表示,并對(duì)Frank-Wolfe算法進(jìn)行改進(jìn),使其能夠求解帶有轉(zhuǎn)向延誤的交通分配問(wèn)題。最后用一個(gè)四相位配時(shí)的雙向路網(wǎng)進(jìn)行算例分析。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U491

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2514583