公交-合乘车道优化设计的多目标双层规划模型

为提高公交专用道利用率,构建了公交-合乘车道(bus-HOV lanes)优化设计的多目标双层规划模型。该模型上层最小化交通总阻抗、公交运营成本和车辆排放;下层考虑非合乘车、合乘车和公交车实现多方式交通网络用户均衡;由快速非支配排序遗传算法求解,其下层由相继平均法和连续权重平均法求解;并使用Nguyen-Dupuis网络验证模型及其求解算法。结果表明:所给算法能有效获得公交-合乘车道设置方案的Pareto最优解集;合理的公交-合乘车道设置方案能有效促进合乘出行;相比不设置公交-合乘车道,全部和部分合乘车进入公交-合乘车道分别使交通总阻抗降低-0.007%~1.088%和0.038%~4.493%,使公交运营成本上升1.057%~3.864%和4.011%~5.611%,使车辆排放减少-7.598%~-1.111%和-0.677%~3.526%;当起讫点(OD)对客流量不低于其临界值,设置公交-合乘车道有利于增加公交车客流量。

基于双层规划模型的铁路货运服务定价研究

灵活的、具有竞争性的运价,对提高铁路运输市场占有率具有重要作用。通过梳理铁路运输企业运费计收和运输收入清算办法,分析货主选择运输方式时考虑的广义费用。在此基础上,研究运价制定时货主与运输企业之间的主从博弈关系,决策层优化企业运杂费费率定价,以达到最大收益;从属层以货主最小支出为目标并进行公铁竞争下的货主货流分配,并构建了铁路运输企业定价优化的双层规划模型。设计了阶段模拟退火算法对模型进行求解,并运用实际数据和算例对模型和算法进行验证,求解得出的费率与当前铁路运输企业实际执行定价较为接近。研究提出的方法贴近实际,且较全面地考虑了运价制定的相关因素,可以为铁路运输企业运价制定提供参考。

拥挤网络下OD需求重构的双层规划模型

提出了在拥挤网络下利用密度作为观测变量对Origin-Destination(OD)需求进行重构的双层规划模型。上层目标为极小化各个估计值与观测值之间的误差,下层为用户均衡模型。采用KKT条件法将该双层规划转化为相对容易求解的均衡约束规划模型,再用Scholtes松弛化方法求解转化后模型。数值实验结果表明,在拥挤网络下的OD重构问题中,利用密度作为观测变量优于流量作为观测变量,同时在求解方法上,利用KKT条件转换为单层模型的求解方法优于上下层交替求解法。

公交线路发车频率优化的双层规划模型及其解法

提出了一种优化公交线路发车频率的双层规划模型。该模型以整个公交系统总成本最小为目标,同时考虑出行者的选择行为。上层模型通过客流分配的结果优化发车频率;下层模型基于优化的发车频率进行公交客流分配。采用一种迭代的算法,分别使用标号法和启发式算法SCE-UA对下层和上层模型进行求解。最后,利用大连市公交系统的数据进行了测试。结果表明,该模型和算法是合理有效的。

基于竞争的物流中心选址双层规划模型及算法研究

提出基于竞争的物流中心选址双层规划模型,将物流中心选址涉及到的两个具有明显不同目标的决策者——选址规划者和客户联系起来考虑问题,并将配送中心建成后遇到的竞争问题也纳入其中.该模型立足物流中心上层决策者和下层决策者两方面,权衡决策者和客户的总成本费用,对于研究物流中心在某个较长规划期内的最优选址问题具有重要意义.利用遗传算法对模型进行求解,最后通过实证分析表明建立的模型及算法具有实用价值和指导作用.

城市交通网络设计问题中双层规划模型、方法及应用

综述了城市交通网络设计问题中双层规划模型及求解算法的以往研究成果和最新研究进展及其实际应用中的相关问题 ,并据此指出了一些需要进一步研究的问题及未来的研究方向 .

考虑路线安排的物流配送中心选址双层规划模型及求解算法

在充分考虑物流规划部门与客户双方利益及选址地点对路线安排影响的基础上 ,采用双层规划模型描述了物流配送中心的选址问题 ,并对模型进行了求解。

基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型

根据铁路现场车流组织的实际特点,构建基于最远站法则的列车编组计划优化双层规划模型。上层规划模型以车流组织总成本最小为目标函数,以车流组织方案的唯一性、技术站的改编能力、调车线的数量等为约束条件,确定列车编组去向的开行方案。下层规划模型以车流改编距离最远为目标函数,以站点出入流量平衡为约束条件,按照最远站法则确定车流改编接续方案。采用模拟退火算法对双层规划模型进行求解,得到了符合最远站法则的列车编组计划优化方案。通过案例的计算结果验证了模型和算法的有效性。

一个物流网络的双层规划模型

物流网络的规划与布局不仅影响企业的经营活动,而且影响城市的交通运输功能.在一个物流周期内,用广义费用的概念描述了物流成本的相关内容,从物流成本的角度对物流中心的规模和位置进行优化.通过考察物流中心布局与配送作业成本之间的关系,以物流总费用最小为目标函数建立了一个双层规划模型.随后,用遗传算法得到一个该模型的近似最优解.实例所得结果证明了模型的实用价值及其有效性.

多车型高速公路离散平衡网络设计的双层规划模型

为了建立高速公路新建路段的科学决策方法,将新建路段的位置、容量与收费费率的确定纳入一个决策过程,利用双层规划理论建立多车型高速公路离散平衡网络设计问题的优化模型。上层规划中将路网管理者(政府)作为绝对领导者,经营者的财务目标以及投资上限作为实现系统最优的约束条件。下层规划采用文中提出的多车型多准则用户均衡模型,考虑了不同车型道路使用者路径选择行为的差异性,从而更准确地描述了路网中的流量分布形态。最后以一个算例对模型的效果进行了验证说明。结果表明:应用该模型可同时优化出新建路段的位置、容量以及各路段的分车型收费费率。

区域综合交通枢纽布局双层规划模型

为了提高综合交通系统的运行效率,通过构建区域不同运输方式间随机配流模型,建立了区域综合交通枢纽布局双层规划模型.该模型运用系统工程的建模思想,从区域综合交通枢纽与交通网络之间的动态关系出发,考虑一定建设投资费用及环境承载力和能源消耗等约束条件;既保证用户的广义费用最低,同时使整个运输系统的社会效益最大.以京津冀区域为例,并以京津冀区域城际客运铁路网规划调查数据为基础,同时辅以一定量的交通调查,进行数据校核及模型参数的标定,验证建立模型的合理性及遗传模拟退火算法求解该模型的优越性.结果说明该模型对实现各种运输方式有效衔接具有较好的辅助决策支持.

城市配送末端节点布局双层规划模型及算法

在对上海城市配送末端节点现状调查分析的基础上建立了城市配送末端节点布局双层规划模型,其中,上层规划模型从规划者的角度使整个系统最优,下层规划模型从客户的角度综合考虑末端节点到客户距离、末端节点的服务价格和服务质量等3个方面主要因素使客户系统最优.利用反应函数设计了启发式求解算法.将上海徐家汇街道作为研究区域进行实例分析,结果表明:模型及算法能解决城市配送末端节点布局问题.

含分布式电源的主动配电网双层规划模型

基于分解协调原理建立分布式电源双层规划模型,研究分布式电源在主动配电网中的合理规划问题。上层规划以节点网损灵敏度为原则,从系统网络损耗的角度确定分布式电源的安装位置与容量;下层规划根据分布式电源的投资效益、电压偏差指标建立多目标优化规划数学模型用于确定分布式电源的最佳出力。提出一种改进的多目标粒子群算法进行模型求解,通过对IEEE-33节点配电系统进行仿真计算验证所建模型和算法的可行性和有效性。

基于双层规划模型的收费公路合理规模确定方法研究

在回顾分析一般公路网合理发展规模确定方法的基础上,对影响收费公路合理规模的3个要素的地位和作用进行了分析,提出了收费公路合理规模确定的原则。结合收费公路的特点,从收费公路规划决策者和用户的角度,建立基于双层规划的收费公路合理规模优化模型。其中上层模型是从收费公路规划决策者的角度出发,优化收费公路规模,使得收费公路总效益最大化;而下层从用户的角度出发,采用随机用户平衡模型来描述用户的出行规律,合理安排出行者的出行路线。采用遗传-模拟退火算法混合优化策略对该模型进行求解,提出求解思路和步骤。并结合河南省收费公路合理规模确定实例,对模型科学性进行了验证。

地下物流节点选址的双层规划模型及算法研究

地下物流系统是正在兴起的物流系统,能够缓解大城市日益严重的地面交通压力,提高交通运输的效率,减少环境污染。物流节点是地下物流系统的重要组成部分,主要负责货物的集散和配送等活动。本文阐述了地下物流节点的意义与职能,根据地下物流节点的特点并分析了双层规划模型的优点,在双层规划模型基础上建立了从决策者角度出发的上层规划模型和从客户角度出发的下层规划模型,分析了模型的解法并在实例中用MATLAB中的fmincon函数求解模型并得到了满意的结果,验证了双层规划模型在地下物流节点选址应用中的实用性和科学性,为以后地下物流系统建设中物流节点的选址问题提供了参考依据。

基于空间价格均衡的物流中心选址双层规划模型研究

空间价格均衡原理是商品出行普遍遵循的运输价格规律,在进行物流中心规划时,可以基于上述原理考虑商品需求量在各区域的分配情况。因此,本文建立了双层规划选址模型,上层规划从系统规划者的角度出发使选址总费用最小,下层规划为在考虑各物流中心相互影响的情况下的空间价格均衡的变分不等式模式。同时设计了启发式方法对上述模型进行求解。

城市交通网络设计问题中的双层规划模型

城市交通网络设计问题的主要内容就是通过规划的思想建立数学模型,通过优化计算方法寻找最优的用于道路网络新建或改善的交通建设投资决策方案,即研究如何能用最少的资金投入达到使整个交通网络中某种指标最优的目的。这些具体的系统性能指标可以是使整个网络中的系统总阻抗最小、交通拥挤程度最低、能源消耗最少等,从而为交通规划部门和决策人员提供科学、系统、合理、有效的决策方案和决策数据,使政府有限的资金投入能取得最佳的投资效益。本文首先简单介绍了城市交通网络设计问题研究的主要内容,然后给出了城市交通网络设计中一般形式的双层规划模型及其推广形式。

物流服务供应商选择的双层规划模型及云遗传算法

在物流服务供应链体系下,针对功能型物流服务供应商的选择问题,提出了使用双层规划模型分析方法。上层规划以集成物流服务供应商的外包业务成本最低为目标,下层规划以客户服务满意度最大为目标。其中,在下层规划中提出客户服务满意度指数模型,并借助熵权法对模型中的各外显指标进行赋权,进而得出客户服务满意度指数。最后,结合模型特点设计了云自适应遗传算法,并借助算例验证了模型和算法的有效性。

微电网利益相关者合作运营的双层规划模型

微电网建设和运营涉及众多利益相关者,他们的目标和利益诉求各不相同、并相互制约,并项目运营成功的关键是找到一种多方合作机制,协调各方利益。针对该问题提出了微电网利益相关者合作运营的双层规划模型:上层规划以电力调度时社会成本最低为目标,获取最大社会福利;下层规划以微电网运营成本最低为目标,获取最大运营商利润。给出了求解算法并通过算例分析证明了模型的可行性和有效性。最后得出结论:在提出的上下级相互交叉作用的合作机制下,微电网内的绿色能源发电可以有效提高电力市场需求并降低用户电价,增加微电网运营商利润并减少碳排放,提高全社会福利。

路径信息诱导的双层规划模型

为了缓解交通拥堵与提高路网运行效率，建立了路径诱导信息的双层规划模型。上层模型描述信息发布者通过交通诱导信息发布手段优化路网层面的性能函数，下层模型采用效用函数描述驾驶员最优路径选择行为，其决策变量为交通信息类型，从而将交通信息对于驾驶员路径选择行为的影响引入模型中。利用极点搜索算法对一个简单路网的双层规划模型进行算例分析，得出了各种交通信息条件下上层目标函数值。虽然计算结果存在8％～13％的波动范围，但交通拥堵时发布的拥堵消散信息是最优方案，定性信息带来的总体效益要好于指示信息，因此，该模型可行。