[发明专利]一种解决无限维交通分配问题的方法及装置

说明书

本发明提供了一种解决无限维交通分配问题的方法及装置，所述方法包括：获取路网基本参数、主循环最大步数和内循环最大步数，基于所述路网基本参数获得路网中各O‑D对形成的各路段流量、各路径流量和路径集；执行主循环，得到第一结果；执行内循环，得到第二结果；基于所述第一结果和所述第二结果，计算路网收敛指标；多次连续执行主循环和内循环直至收敛，或者达到最大循环步数，所述最大循环步数为内循环最大循环步数或主循环最大循环步数，输出最终达到均衡状态的路径集、路径流量和各路段流量。基于本发明中的方法可以使无限维双准则流量分配问题更快收敛至更高精度，求得基于路段算法无法得到的路径流量均衡解。

技术领域

本发明涉及交通分配技术领域，具体而言，涉及一种解决无限维交通分配问题的方法及装置。

背景技术

无限维双准则交通分配问题可以看做是标准交通分配问题的扩展，与标准交通分配问题相比，每个用户在选择路径时都会考虑自身的时间价值结合时间和金钱两个准则选择广义费用最小的路径出行，达到无限维双准则均衡时每个用户都不能通过更改选择的路径降低自身的出行广义成本。无限维双准则问题中使用一个连续分布描述每个用户的时间价值，因而被称为“无限维”。

标准交通分配问题求解算法可以按照对路网拓扑结构的分解分为：基于路段、基于路径和基于起点三大类。其中基于路径的算法需要存储大量路径，由于上世纪八九十年代计算机硬件条件的限制，基于路径的算法一直不被看好。与此同时，由于无限维双准则问题的复杂性，对于无限维双准则交通分配算法的开发仅停留在基于路段的层面。目前能够求解无限维路网问题的算法主要是基于Frank-Wolfe(F-W)算法进行改进的，该类算法求解前期收敛快，后期由于迭代方向与最速下降方向近乎垂直而下降缓慢，且收敛精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决无限维交通分配问题的方法及装置，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种解决无限维交通分配问题的方法，所述方法包括：获取路网基本参数、主循环最大步数和内循环最大步数，基于所述路网基本参数获得路网中各O-D对形成的各路段流量、各路径流量和路径集；执行主循环，对路网中各O-D对添加新的有效路径至路径集，对各O-D对执行边界调整或流量调整，得到第一结果；执行内循环，多次对路网中收敛指标低于路网收敛指标的O-D对执行边界调整或流量调整，删除未被使用的路径，得到第二结果；基于所述第一结果和所述第二结果，计算路网收敛指标；多次连续执行主循环和内循环直至收敛，或者多次连续执行主循环和内循环达到最大循环步数，所述最大循环步数为内循环最大循环步数或主循环最大循环步数，输出最终达到均衡状态的路径集、路径流量和各路段流量。

可选的，获取路网基本参数、主循环最大步数和内循环最大步数，基于所述路网基本参数获得路网中各O-D对形成的各路段流量、各路径流量和路径集，包括：

获取路网基本参数，所述路网基本参数包括各路段自由流通行时间和路网出行需求，计算路网中每个O-D对的双准则有效路径及分界；

将每个O-D对对应的所述路网出行需求按当前有效路径和分界情况分配至每个O-D对中的各路径；

根据分配后各路段流量，更新各路段的通行时间，得到各路段流量、各路径流量和路径集。

可选的，根据每个路段更新后的通行时间，计算得到当前路段通行时间下的新有效路径集，将新有效路径集中存在且路径集中不存在的路径添加至路径集中，得到新的路径集。

可选的，所述执行边界调整，包括：

获取当前循环步数、各路段流量、O-D对的路径集和所述路径集中每个路径的流量，将所述路径集中的各路径按通行费用降序排列，按该降序顺序计算相邻两两路径对应的边界变量，并将全部边界变量选取状态设定为未选取；