新型城鎮化模式下的離散交通網絡設計模型與算法

蘇　標，阮梅洪，王　謙，曹東源

(義烏市城市規劃設計研究院，浙江　義烏　322000)

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新型城鎮化模式下的離散交通網絡設計模型與算法

蘇標，阮梅洪，王謙，曹東源

(義烏市城市規劃設計研究院，浙江義烏322000)

摘要：為使交通規劃與生態、資源相協調，基于新型城鎮化發展理念，提出了區域差別化排放約束和區域差別化道路土地資源約束，結合Pareto最優解思想，構建了離散交通網絡設計雙層規劃模型。其中上層模型以系統阻抗、投資費用為優化目標，以區域差別化約束為約束條件；下層模型為固定需求下的用戶平衡配流模型。在第二代非劣排序遺傳算法(NSGAII)基礎上設計了模型的求解算法，同時為驗證算法是否出現早熟收斂，設計了第k小距離策略代替擁擠距離策略的驗證算法，并在Matlab平臺上開發了相應的算法程序。在經典Nguyen-Dupuis網絡上，求取了模型的Pareto最優解，并驗證了設計算法的有效性。為分析約束強度區域范圍變化對決策值的影響，進行了區域劃分的魯棒性分析，并得到了資金較充裕與不足情況下的目標決策值變化趨勢。

關鍵詞：交通工程；離散交通網絡設計；Pareto最優；雙層規劃模型；新型城鎮化；區域差別化約束；第二代非劣排序遺傳算法

0引言

離散型交通網絡設計(discrete network design problem，簡稱DNDP)是指在投入資金有限的情況下，采用定量方法研究在已有路網上改擴建或新建某些路段的問題，屬于交通規劃的方案設計部分[1]。隨著城鎮化進程的加快，城鎮中心較周邊地區在人口、資源、環境等方面有更大的壓力，也對交通規劃工作提出了更為嚴格的要求。……