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智能交通系统(ITS)将先进的信息技术综合应用于交通运输管理体系,以实现道路利用效率的最大化以及车辆与行人的最佳流动.现代交通网络可以抽象为动态网络,与其相应的最优路径及流量分配等问题是目前ITS研究中的热点与难点,具有十分重要的理论与实际意义.本文对ITS动态网络流的相关问题进行了研究,重点在出行决策建模、路况预测、动态最优路径和动态流分配等方面展开了如下工作:
1出行决策建模,包括最短路程、最短时间、最小费用模型和公交换乘方案.
2给出了全局最优的最短路径双向搜索算法.
3研究了变权网络最短路的稳定性问题:给出了最短路长度稳定和最优解稳定的充要条件.提出稳定分支的概念,在变权情形下应用修正的DDijkstra算法求解最短路.
4证明了动态网络最短路问题是NP.困难的,给出了基于稳定区间的近似算法.
5建立阻滞动态流问题的数学模型,定义拥挤度.基于局部时间扩张网络求出初始解,并以动态最小费用流和最速流为目标进行改进.
6数值仿真验证了本文所提出算法的有效性.