城市交通网络流理论

1 交通网络的表示方法

1.1 概述

1.2 道路交通网络表示方法

1.3 常规公共交通网络表示方法

1.4 交通区形心和期望线

1.5 交通网络的矩阵表示

1.6 小结

2 交通网络均衡理论

2.1 供需分析

2.2 出行者行为

2.3 出行者之间的博弈——用户均衡

2.4 管理者与出行者的博弈——系统最优

2.5 小结

3 固定需求下的交通网络流模型

3.1 交通网络流问题概述

3.2 用户均衡的最优化条件

3.3 等价数学规划模型

3.4 用户均衡网络模型的性质

3.5 系统最优的模型与性质

3.6 用户均衡和系统最优的比较

3.7 小结

4 弹性需求下的交通网络流模型

4.1 概述

4.2 用户均衡的最优化条件

4.3 等价数学规划模型

4.4 解的存在性和唯一性

4.5 出行分布与交通分配的组合模型

4.6 小结

5 均衡网络流的路段算法

5.1 Dijkstra最短路径探索方法

5.2 Auction最短路径探索方法

5.3 Frank-Wolfe算法

5.4 Partan算法

5.5 弹性需求的网络变化法

5.6 小结

6 均衡网络流的路径算法

6.1 列生成法

6.2 DSD算法

6.3 直梯度牛顿法

6.4 斜梯度牛顿法

6.5 小结

7 均衡网络流的起点算法

7.1 起点算法的基本原理

7.2 数据存储结构

7.3 起点算法收敛标准设计

7.4 算法效率的实证

7.5 小结

8 均衡网络流的敏感度分析

8.1 什么是敏感度

8.2 基于路径的网络流模型

8.3 均衡网络流的敏感度方程

8.4 均衡网络路径解

8.5 实例分析及秩亏问题

8.6 无容量约束下的敏感度分析

8.7 应用举例

8.8 小结

9 拥堵交通网络流问题

9.1 拥堵交通网络概述

9.2 容量制约交通分配模型

9.3 拥堵网络中的路段特性函数

9.4 增强拉格朗日乘子法

9.5 算法的实施与流程

9.6 算例分析

9.7 小结

10 交通网络流问题的数学表达

10.1 基本知识

10.2 交通均衡网络的变分不等式模型

10.3 交通网络均衡的非线性互补模型

10.4 交通网络均衡的不动点模型

10.5 小结

11 动态交通网络模型概述

11.1 交通流的时变性

11.2 路段阻抗函数的表征

11.3 动态网络约束条件

11.4 动态交通网络配流问题

11.5 小结

参考文献

交通网络流理论是交通工程专业的核心内容，是城市交通规划、管理与控制的理论基础。本书从运筹学、微观经济学和系统工程的角度，阐述交通需求与交通网络的相互作用关系及其演化机理，对交通工程领域中的诸多前沿问题予以理论解释和方法支持。全书内容包括交通网络的表示方法、交通网络均衡理论、固定需求与弹性需求下的交通网络流模型、均衡路段算法与路径算法及起点算法、均衡网络流的敏感度分析、拥堵交通网络流问题、交通网络流问题的数学表达、动态交通网络模型概述等。 本书面向交通规划、交通管理、交通信息与控制、系统工程、工程管理等专业和方向，可作为研究生或高年级本科生的教学用书，也可供从事城市交通规划和管理的相关专业技术人员参考使用。 【作者简介】 程琳，男，博士，1963年生。1982年毕业于上海同济大学，1992年武汉大学研究生毕业，获工学硕士学位，2002年日本京都大学博士研究生毕业，获工学博士学位。现在是东南大学交通学院教授、博士生导师。作者长期致力于交通运输规划与管理学科的教学与科研工作。在交通网络优化理论与方法、交通规划与管理实践、交通网络可靠性、交通拥堵瓶颈识别、交通需求生成机理、交通网络仿真技术、综合交通系统功能提升技术等领域取得一系列研究成果。作者近年来负责国家自然科学基金项目2项，负责并参与国家863项目2项，负责省部级项目3项，参与国家973课题1项，参与国家科技支撑计划项目2项；主持过10多项交通规划与管理应用项目；获得3项国家发明专利授权和1项软件著作权；参加编写《交通运输工程》和《交通系统分析》等教材；在国内外重要期刊、会议上发表论文50多篇，其中20多篇被SCI和EI收录。