[发明专利]基于多重路径集的最优交通流预测方法与拥挤收费方法

摘要

基于多重路径集的最优交通流预测方法与拥挤收费方法，算法具体步骤如下：步骤0.组织交通调查，确定每个OD对之间不同类别出行者的需求量及其合理路径集合。步骤1.在零流网络上，进行流量加载，得到辅助路径流量令初始路径流量置k＝0。步骤2.计算各路径的广义路径行驶时间向量步骤3.进行流量加载，得到辅助路径流量向量步骤4.如果满足收敛指标要求，则停止迭代，将当前迭代点f^k作为系统最优路径流量；否则转步骤5。步骤5.沿方向利用某种线搜索方法，计算迭代步长λ_k。步骤6.更新路径流量，令k＝k+1，转步骤2。本发明严格证明了该方法的有效性和实用性：即使对不同类型的出行者施加同样的收费，仍然能够达到系统最优状态。

主权项

1.基于多重路径集的最优交通流预测方法与拥挤收费方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤0‑步骤6中出现的符号定义如下：考虑一个交通网络G(N,A)，其中N表示节点集合，A表示路段集合，令W表示路网中所有OD对的集合，R_w表示OD对w∈W之间所有路径的集合，d_w表示OD对w∈W之间的交通需求量，设f_rw，c_rw为OD对w∈W之间路径r∈R_w上的流量与阻抗的行驶时间；v_a，t_a为路段a∈A上的流量与阻抗的行驶时间；且t_a为v_a的可微单调递增函数；假设出行者是异质的，在OD对w∈W之间，共有m_w类出行者，他们的合理路径集合各不相同，显然，OD对w∈W间的每类出行者可用集合I_w＝{1,2...m_w}中的某个元素来表示，对于某一类出行者i∈I_w，令表示该类出行者的合理路径集合，表示该类出行者的交通需求量，表示该类出行者在路径上的流量与阻抗的行驶时间；假设为各类出行者的路径流量、路径行驶时间所组成的向量，为路段流量，路段行驶时间所组成的向量，定义路段‑路径关联矩阵其中为指标变量，如果路段a在连接OD对w的路径r上，否则步骤0.组织交通调查，确定每个OD对之间不同类别出行者的需求量及其合理路径集合步骤1.进行初始化，在零流网络上完成流量加载，得到初始路径流量f⁰，置k＝0：步骤2.更新行驶时间，计算各路径的广义路径行驶时间向量步骤3.Logit加载按照下式，将各类出行者的OD需求量加载到其合理出行路径上；得到辅助路径流量向量步骤4.收敛性检查，如果则停止迭代，系统最优路径流量为f^*＝f^k，系统最优路段流量为系统最优拥挤收费费率为否则转步骤5；步骤5.计算迭代步长，沿方向利用Armijo线搜索方法，计算迭代步长：步骤6.更新路径流量，令转步骤2。