[发明专利]一种面向异质用户的系统最优交通分配模型及分配方法

权利要求书

1.一种面向异质用户的系统最优交通分配模型，其特征在于，包括 

约束条件 

模型中w表示OD对，k是OD对间的任意路径，W为OD对w的集合； 

R_w是OD对w的路径集，|R_w|是OD对的路径数； 

d_w是OD对w的给定的交通需求； 

是OD对w的路径k的交通流量，是模型变量； 

为路径行驶时间，其中路段流量路段a行驶时间t_a(v_a)；若路段a在OD对w的路径r上，等于1，否则等于0； 

β_w(·)是OD对w用户的时间价值分布函数，是给定的单调递减函数，β_w(x)可解释为OD对w第x用户的时间价值； 

为表示更简洁，模型中k＝|R_w|时，定义

其中路径r＝1,2…,|R_w|是模型的输出结果。 

2.一种基于权利要求1所述的系统最优交通分配模型的面向异质用户的最优交通分配方法，其特征在于，包括： 

提取道路交通网络中的网络结构和参数； 

构建所述系统最优交通分配模型； 

确定待分析交通网络的OD数据和各OD数据的时间价值分布，输入所述系统最优交通分配模型； 

对所述系统最优交通分配模型进行求解，输出路径流、路段流以及路径行驶时间。 

3.根据权利要求2所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述时间价值是指单位行驶时间的货币化表现。 

4.根据权利要求2或3所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，对所述系统最优交通分配模型进行求解的过程，包括： 

（1）初始化； 

（2）更新有效路径集； 

（3）计算有效路径行驶时间并排序； 

（4）更新边际成本； 

（5）判断最小边际成本； 

（6）计算歩长； 

（7）更新路径流量和路段流量； 

（8）收敛判别。 

5.根据权利要求4所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（1）中，初始化的过程包括：令有效路径集K_w为空集和网络初始流量为零，计算任意路段零流量行驶时间t_a(0)，判断所有OD对的最短路，将OD对的流量加载到最短路上，记f^w(1)；计算路段流量置n=l.将最短路计入K_w。 

6.根据权利要求5所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（2）中，更新有效路径集的过程，包括：计算路段行驶时间t_a(n)＝t_a(x_a(n))，计算最短路若

7.根据权利要求6所述的最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（3）中，计算有效路径行驶时间并排序的过程包括： 

计算路径行驶时间k∈K_w； 

将路径行驶时间从大到小排序，即,

8.根据权利要求7所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（4）中，更新边际成本的过程，包括： 

目标函数对路径流量求一阶偏导数得边际成本即 

置k∈K_w；新边际成本反映路系统总成本对径流量变化的敏感程度；为了表述更简洁，当k＝1时，定义。

9.根据权利要求8所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（5）中，判断最小边际成本时，计算

10.根据权利要求9所述的最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤（6）中，计算歩长的过程包括： 

首先分别计算各路径的边际成本对自身路径流量和最小边际成本路径流量的偏导数，即和

其次，计算

最后，当歩长否则歩长其中

所述步骤（7）中，更新非最小边际成本路径的流量的过程，包括： 

w∈W； 

更新最小边际成本路径的流量，即 

w∈W； 

更新路段流量，即 

所述步骤（8）中，收敛判别的过程包括：给定ε，计算 

若E≤ε，输出k，x_a(n)，k∈K_w，w∈W，停止；否则，置n=n+l转至步骤（2）。