基于改进蚁群系统的动态交通分配
2021-02-27孙琦袁才鸿
农业装备与车辆工程 2021年2期
孙琦,袁才鸿
(214072 江苏省 无锡市 无锡市政设计研究院有限公司)
0 引言
随着经济发展和城市化的推进,交通拥堵日益加剧。发达国家研究的智能交通系统(ITS)的核心之一就是动态交通分配(DTA)。1978 年,Merchant 和Nemhauser[1]首次提出了动态交通分配模型,为交通管控和诱导提供了新方法和思路。经过长期的研究,其体系已较为完备,其中又以最优控制模型最为成熟。最优控制模型根据不同的目标可分为动态系统最优(DSO)和动态用户最优(DUO)。它们最大的差别在于DSO 不必对出行者的路径选择行为进行假设,虽然更简单但不符合实际,因此,DUO 更具有实际应用价值。
学者们大都使用Frank-Wolf、连续平均法等数值算法求解动态分配模型,虽然能降低计算复杂度,但却无法适用于实际大规模网络。为了解决这一问题,学者们开始使用启发式算法求解DTA 模型,例如神经网络、遗传算法等。其中,蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)由于其分布式并行计算的特性,在动态交通分配领域得到了广泛应用。学者们也提出了许多ACO 的改进算法,但这些改进算法的主要目标是改进算法求解质量和效率,而忽略了时变的出行状况在算法中的体现,例如,实际出行中出行者易于通过手机地图、车载导航、道路状况播报屏等获得较为准确的实时道路情况,根据所得信息动态调整出行路线。因此,蚁群算法在保证算法效率的同时,在增加实际性方面还有很大的改进空间。
1 动态用户最优配流模型
DSO 是从管理者的角度力求路网的流量分布达到均衡,使整个系统的阻抗最低。……
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