交通分配之用户均衡分配模型之三(matlab源码)
第09章 基本交通分配模型
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该方法仍然是近似算法,有时会将过多的流量分配到容量小 的路段。
N 越大,配流结果越接近均衡解,但计算工作量相应增加。 另外,非常大的 N 值也不能完全保证配流结果一定满足用户 均衡条件。
算例:
9.3.4 二次加权平均分配法 (method of successive averages)
分配步骤
分配算例:
试用二次加权平均分配法(MSA方法)求解下面的固定需求交 通分配问题(迭代2次)。
9.4 用户优化均衡交通分配模型(User Equilibrium Model) UE(用户均衡)的概念最早由Wardrop于1952年提出。User Equilibrium的基本假设有:
假设出行者都力图选择阻抗最小的路径;
假设出行者能随时掌握整个网络的状态,即能精确计算每条 路径的阻抗从而做出完全正确的路径选择决策;
假设出行者的计算能力和计算水平是相同的。
User Equilibrium的定义:当不存在出行者能单方面改变其出 行路径并能降低其阻抗时,达到了UE状态。
9.4.1 均衡分配模型的建立 Wardrop第一原理的数学描述 变量说明:
在实际应用中,对于大规模网络,通常4至6次迭代就够了。确定 迭代次数时,要综合考虑原始数据的准确性、财力约束和具体的 网络结构。
UE分配算例: 网络模型如下,试用F-W算法求两边的交通量。
9.5 系统优化均衡交通分配模型(SO Model)
9.5.1 SO模型的基本思想
Wardrop第一原理有时也称为用户均衡(UE)原理、或用户最优原理 。UE模型就是建立在UE原理上的数学模型。
Wardrop第二原理反映的是一种系统目标,即按什么样的分配是最 好的,为规划管理人员提供了一种决策方法,在实际中难以实现, 除非所有的道路使用者都相互协作为系统最优而努力。
第八章_交通分配
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在交通分配理论中,以 Wardrop第一原理为基本 指导思想的分配方法比较多。国际上通常将交通 分配方法分为平衡分配和非平衡分配两大类。
对于完全满足Wardrop原理定义的平衡状态,则称 为平衡分配方法;
对于采用启发式方法或其他近似方法的分配模型 ,则称为非平衡分配方法。
【例题】
设OD之间交通量为q=2000辆,有两条径路a与b。径 路a行驶时间短,但是通过通行能力小,径路b行驶 时间长,但通行能力大。假设各自的行驶时间( min)与流量的关系:
ta t0[1 (Va / ca ) ]
零流阻抗
实际通行能力
2.节点处的阻抗
节点处的阻抗是指车辆在交通网络节点处主要指在交叉口处的 阻抗。交叉口阻抗与交叉口的形式、信号控制系统的配时、交 叉口的通过能力等因素有关。在城市交通网络的实际出行时间 中,除路段行驶时间外,交叉口延误占有较大的比重,特别是 在高峰期间,交叉口拥挤比较严重时,交叉口延误可能会超过 路段行驶时间。
1、交通小区划分 交通调查和规划前,需要先将规划区域划
分成若干交通小区。是进行现状OD调查和 未来OD预测的基础。 2、交通网络的组成 在城市交通规划中,主要对快速路、主干 道、次干转换
交通小区和网络确定后,需要将小区间OD量作用点转移到与该 小区质心比较靠近的交通网络节点上。
当饱和度较大 x>0.67 时,该公式不再适用
已有的城市道路交通分配理论一直忽略节 点阻抗这个问题,借用从城市间公路上获 得的行驶时间的BPR函数作为城市道路网上 的阻抗,只计算路段上的阻抗。
三、路径与最短径路
1.路段 交通网络上相邻两个节点之间的交通线路称作“路段”。
2.路径 交通网络上任意一OD点对之间,从发生点到吸引点一串连 通的路段的有序排列叫做这一OD点对之间的路径。一个OD 点对点之间可以有多条路径。
基于有限理性的弹性需求随机用户均衡交通分配模型
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T e mo e n lo t m a ep t e p n t e u d rtn i g o a e b h vo ,i r v h h oe i a s mp i n n — h d l d ag r h c n h l o d e e h n e sa dn ft v l e a ir mp o e t e t e rt su t s a d a a i r c o d pa i t ft dt n lt f c a s n n d l n e n t t cu lt f c f w p t r r c u a ey a tb l y o a i o a r f s i me t i r i ai g mo e ,a d d mo sr e a t a r f o at n moe a c r tl . a ail e Ke o d : b u d d rt n l y;c mu aie p o p c h oy;ea t e n ;so h si u e q i b u yw rs o n e a i a i o t u lt rse t e r v t lsi d ma d tc a t s re ul r m c c ii
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( na ol efEoo c Maa e n, h n hi i t gU i rt, h nh i 0 0 2 hn ) A ti lg cnmi C e o s& ngmet S a ga a o nv sy S ag a 0 5 ,C ia Jon ei 2
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用户均衡模型(UE)与随机用户均衡模型(SUE)在交通流分配阶段的适用性分析
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科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·40·2019年第03期文章编号:2095-6835(2019)03-0040-02用户均衡模型(UE)与随机用户均衡模型(SUE)在交通流分配阶段的适用性分析王晓璠(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430063)摘要:“交通流分配”作为交通规划“四阶段法”的最后一个阶段,对公路项目交通量分析与预测的准确性起到至关重要的作用。
针对交通流分配的不同模型与实际交通量观测数据存在精度不高的问题,结合具体实例,在交通补充调查的基础上,比较了用户均衡模型(UE)与随机用户均衡模型(SUE)的分配精度。
从TransCAD软件的交通规划建模结果来看,应用后者的模型在基础路网上进行交通流分配较前者的模型在不同路段的分配精度上均有不同程度的上升。
这说明了随机用户均衡模型(SUE)更加具有适用性,也为今后相关报告的编制提供了实例验证和数据支撑。
关键词:交通规划建模;交通流分配;用户均衡模型;随机用户均衡模型中图分类号:U491文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.03.040作为国内外道路工程交通预测通行的方法,“四阶段法”已被国内公路项目“工程可行性研究”及“交通影响评价”等报告的编制广泛应用。
而“交通流分配”作为交通规划“四阶段法”的最后一个阶段,对公路项目交通量分析与预测的准确性起到至关重要的作用。
目前,国内大多公路项目工程可行性研究报告将用户均衡模型(UE)和随机用户均衡模型(SUE)作为“交通流分配”阶段的主要应用模型,将各交通小区间的OD数据分配到已知的道路网模型上。
而现有文献缺乏对上述两个模型对于路网真实交通流量情况模拟的准确性以及对未来年道路网交通量分析和预测的适用性分析。
本报告在对大量公路项目交通量观测和OD调查和数据分析的基础上,利用宏观交通规划和需求预测软件TransCAD建立路网模型,并分别利用上述两个模型进行交通流分配,将分配结果与道路网真实交通量数据进行对比分析,为公路项目交通量分析和预测所利用的模型比选提供参考。
4-2 交通规划平衡分配方法
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ta
(
xa
)
rs a,k
ckrs
rs
❖ 其中:xa----路段a上的交通流量;
ta----路段a的交通阻抗或行驶时间;
ta(xa)----路段a的阻抗函数(以流量为自变量);
fkrs----起点r到终点s之间第k条径路上的流量;
cars----OD间的第k条径路阻抗;
urs----OD间的最短径路阻抗;
❖ 基本思路:就是根据一组线性规划的最优解来确定 下一步的迭代方向,然后根据目标函数的极值问题 求最优迭代步长。
Beckmann模型的解法(Frank-Wolfe算法):
❖ 步骤1:初始化:按照ta0=ta(0) ,进行0-1交通分 配交通流分配,得到各路段的流量{xa1};令n=1。
❖ 步骤2:更新各路段的阻抗:tan=ta(xan)。 ❖ 步骤3:寻找下一步迭代方向:按照更新后的{tan},
❖ Beckmann模型是一组非线性规划模型,对非线 性规划模型现在还没有普遍通用的解法,只是对 某些特殊的模型才有可靠的解法,Beckmann模 型就是一种特殊的非线性规划模型。
Beckmann模型的解法:
❖ F-W方法是用线性规划逐步逼近非线性规划的一种 迭代法。在每步迭代中先找到一个最快速下降方向, 然后再找到一个最优步长,在最快速下降方向上截 取最优步长得到下一步迭代的起点,重复迭代直到 最优解为止。
❖ 容量限制法-minimum path with capacity restraints method
❖ 多路径概率交通分配法 (probability of multi-path method) ❖ 容量限制-多路径分配
❖ 本节主要介绍描述Wardrop平衡分配原 理的数学模型及求解算法。
whm-交通网络中的用户均衡UE与系统最优SO
![whm-交通网络中的用户均衡UE与系统最优SO](https://img.taocdn.com/s3/m/57c6c6dc76eeaeaad1f3304f.png)
表示交通网络所有路段的集合;
表示交通网络所有OD对的集合。
由[1, 2]可知, 一般使用BPR函数来表示:
(3)
式中:
表示路段 自由流速度下路段通行时间;
表示路段 的通行能力。
2 UE
2.1
对式(1)、(2)、数学规划模型及均衡条件进行等价性证明,分别得到两种分配原则的最优化条件:
根据所学交通网络基础知识[1, 2],可知,以路段费用函数为基础,这两种分配原则下的目标函数可用如下的数学模型来表达:
(1)
(2)
且约束条件为:
式中:
表示路段 上的流量;
表示OD点对 上第 条路径上的流量;
表示路段旅行费用函数;
表示OD点对 上的分布交通量;
为连接关系变量,当路径 包含路段 时, ,否则 ;
在ue原则中出行者总是尽量选择起讫点间阻抗最小的路径出行者在选择路径时只考虑了自身的情况并没有考虑其对整个交通网络的影响当交通网络达到平衡状态时不存在出行者通过单方面改变路径而减少其阻抗的情可知以路段费用函数为基础这两种分配原则下的目标函数可用如下的数学模型来表达
交通网络中的用户均衡UE与系统最优SO
140
150
160
162.1
162.2
162.5
163.2
164.6
166.7
169.6
173.0
x2
0
0
0
0
0
7.9
17.8
27.5
36.8
45.4
53.3
60.5
67.0
SO
x1
0~120
128.9
第八章 交通流分配(Wardrop平衡原理)
![第八章 交通流分配(Wardrop平衡原理)](https://img.taocdn.com/s3/m/28145639cf84b9d528ea7a7a.png)
第八章 交通流分配
Wardrop平衡原理
交通平衡
【思考】Q小——车辆沿最短路径——随着Q增加——拥
堵——车辆选择最短、次短——Q继续增加——所有路径 都有被选择的可能。
考虑拥挤对路网的影响 能够解决一些实际分配问题
Wardrop平衡原理也存在缺陷
用户很难确切知道路网的交通状态 用户通过估计时间选择最短路径 某些用户在路径选择上存在偏好
思考习题
Braess悖论
1
qod 6
o 1 : t1(x1) 50 x1
o
2 d : t2(x2 ) 50 x2
Wardrop第一平衡原理
Wardrop第一平衡原理
如果道路使用者都确切知道网络的交通状态并试图选 择最短路径时,网络将会达到平衡状态。
用户均衡(User Equilibrium, UE)
所有被使用的道路的行驶时间相等且等于最小行驶时间 其他未被使用的道路的行驶时间大于或等于最小行驶时间
(2)求解用户均衡条件下的各路段流量及出行成本, 并与(1)的结果进行比较并试说明之。
2.Braess 奇论(Paradox) 奇论:为提高路网的服务水平而制定的交通政策,在用
户均衡状态下反而导致服务水平的下降。
2
1
2
1 3
3 4
4
OD交通量:t13 600 辆
路阻函数:
t1 ( x1 ) 50 0.01x1 (分) t2 ( x2 ) 0.1x2 (分)
三方演化博弈模型matlab代码
![三方演化博弈模型matlab代码](https://img.taocdn.com/s3/m/bb4109b39f3143323968011ca300a6c30c22f124.png)
三方演化博弈模型matlab代码1. 简介在现实生活和学术研究中,博弈论是一种重要的分析工具,用于研究各种决策者之间的交互行为和策略选择。
而三方演化博弈模型是博弈论中的一种重要研究对象,它涉及到三个决策者之间的博弈过程,通常是在一个动态的演化过程中进行模拟和分析。
2. 模型构建对于三方演化博弈模型的构建,可以使用matlab来编写相关的代码。
在该模型中,可以考虑三个决策者分别选择不同的策略,并根据策略的效果来更新自身的策略,从而形成一个动态的博弈过程。
在matlab 中,可以利用矩阵运算和迭代算法来模拟这一过程,并通过可视化的方式展现不同策略的演化趋势。
3. 模型代码以下是一个简单的三方演化博弈模型的matlab代码示例:```matlab设置初始策略strategy_A = rand(1, 100);strategy_B = rand(1, 100);strategy_C = rand(1, 100);设置参数iterations = 1000;payoff_matrix = [1 -1 -1; -1 1 -1; -1 -1 1];演化过程for i = 1:iterations计算每个决策者的收益payoff_A = strategy_B * payoff_matrix(1, 2) + strategy_C * payoff_matrix(1, 3);payoff_B = strategy_A * payoff_matrix(2, 1) + strategy_C * payoff_matrix(2, 3);payoff_C = strategy_A * payoff_matrix(3, 1) + strategy_B * payoff_matrix(3, 2);更新策略new_strategy_A = strategy_A + 0.1 * (payoff_A -mean(payoff_A));new_strategy_B = strategy_B + 0.1 * (payoff_B -mean(payoff_B));new_strategy_C = strategy_C + 0.1 * (payoff_C -mean(payoff_C));归一化strategy_A = new_strategy_A / sum(new_strategy_A);strategy_B = new_strategy_B / sum(new_strategy_B);strategy_C = new_strategy_C / sum(new_strategy_C);end结果展示plot(strategy_A, 'r');hold on;plot(strategy_B, 'g');hold on;plot(strategy_C, 'b');legend('策略A', '策略B', '策略C');xlabel('迭代次数');ylabel('策略选择概率');```4. 模型分析通过以上的matlab代码,我们可以模拟三方演化博弈模型的演化过程,并观察不同策略在演化过程中的变化。
第九章-基本交通分配模型1
![第九章-基本交通分配模型1](https://img.taocdn.com/s3/m/dcb7573d178884868762caaedd3383c4bb4cb4a2.png)
Step 3 用加权平均法计算各路段当前交通量
(8-1)
Step 4 如果
相差不大,则停止计算。即
为最终分配结果。否则返回 Step1 。
实践中 Step 4停止计算的判断即可用误差大小,也可以用循环次数的多少来进 行运算的控制 ;用的比较多的是循环次数。在 Step 3中权重系数 a由计算者给 定。a即可定为常数,也可定为变数。通常定为常数时a=0.5;定为变数时a=1/n, n是循环次数。
◦ 原理理论上合理,实际求解非常困难。
◦ Beckmann(1956)等价数理最优化模型(有约束非线性最优 化问题)
◦ 其中:
,表示路段a上的交通流量;
◦ :路段 - 径路相关变量,即 0-1 变量。如果路段a属于从
出发地为r目的地为s的OD间的第k 径路 ,则其值为1 ,否则 为0 ;
◦ f;krs :出发地为r ,目的地为s的 OD 间的第k条径路上的流量
一、用户平衡分配模型及其求解算法
◦ (1) 模型化
◦ 其中,hkrs:OD对rs间第k条径路的交通量。 tkrs :OD对rs间第k条径路的行驶时间。 trs:OD对rs间最短径路的行驶时间。 qrs :OD对rs的分布交通量。
【例9-3】 如图表示了一对由两条可选路径连接的起终点, t1,t2分别表示路段1,2上的交通时间,用x1, x2表示相应的交通流 量,q表示总的OD流量,则q=x1+x2。
◦ 对于完全满足Wardrop原理定义的平衡状态,则称为平衡 分配方法;对于采用启发式方法或其他近似方法的分配模 型,则称为非平衡分配方法。
交通分配模型
均衡模型 非均衡模型
用户均衡模型扩展 标准用户均衡模型 系统优化均衡模型
交通流分配分解PPT教案
![交通流分配分解PPT教案](https://img.taocdn.com/s3/m/e8b3a3ffdd36a32d737581ef.png)
这条定义通常简称为Wardrop平衡,在实际交通流分配中 也称为用户均衡(UE, User Equilibrium)或用户最优。
第20页/共99页
Wardrop提出的第二原理: 在系统平衡条件下,拥挤的路网上交通流应该按照平均或 总的出行成本最小为依据来分配。 Wardrop第二原理,在实际交通流分配中也称为系统最 优原理(SO,System Optimization)。
(3)将规划年OD交通量预测值分配到规划交通网络上,以评 价交通网络规划方案的合理性。
第11页/共99页
交通流分配的基本数据
(1)表示需求的OD交通量。在拥挤的城市道路网中通常 采用高峰期OD交通量,在城市间公路网中通常采用年平 均日交通量(AADT)的OD交通量; (2) 路网定义,即路段及交叉口特征和属性数据,同时 还包括其时间—流量函数; (3)路段阻抗函数。
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容量限制-增量加载分配方法
将 OD交 通 量 分 成若 干份( 等分或 不等分 ); 循 环 地 分 配 每一份 的OD交 通量到 网络中 ; 每 次 循 环 分 配一份 OD交通 量到相 应的最 短路径 ;每次 循环均 计算、 更新各 路段的 行驶时 间,然 后按更 新后的 行驶行 驶时间 重新计 算最短 径路; 下 一 循 环 中 按更新 后的最 短径路 分配下 一份OD交 通量 。
基于MATLAB的交通流计算机模拟
![基于MATLAB的交通流计算机模拟](https://img.taocdn.com/s3/m/7d7d52ad5ff7ba0d4a7302768e9951e79a896961.png)
基于MATLAB的交通流计算机模拟交通流计算是交通工程中的一个重要研究方向,用于分析交通流量、交通状况和交通运行的模拟。
MATLAB是一种强大的数学计算软件,可以用于建立交通流计算的模拟模型。
本文将介绍基于MATLAB的交通流计算机模拟。
交通流计算模拟可以用来预测不同交通系统中的交通流量、速度、密度等参数。
这些参数的准确估计对于合理规划交通路网、提高交通运行效率至关重要。
使用MATLAB进行交通流计算模拟能够提供实时的、准确的交通状况估计,帮助交通工程师和规划者分析和解决交通问题。
下面以一个简单的例子来介绍如何使用MATLAB进行交通流计算机模拟。
假设有一个单车道的道路,长度为1公里,开始时没有车辆在道路上行驶。
我们想要模拟在不同时间段内车辆在道路上的行驶情况。
首先,我们需要确定道路的交通流量。
交通流量是单位时间内通过其中一路段的车辆数量。
为了模拟不同时间段的流量变化,我们可以使用MATLAB中的随机数生成函数。
假设在第1分钟,交通流量为20辆/分钟,在第2分钟,交通流量为30辆/分钟,以此类推。
我们可以使用以下代码来生成交通流量数据:```matlabflow = [20 30 40 35 30 25]'; % 设置每分钟的交通流量flow_sim = repelem(flow, 60); % 将每分钟的交通流量扩展为每秒的交通流量```接下来,我们需要根据交通流量来模拟车辆在道路上的行驶情况。
我们可以使用MATLAB中的离散事件仿真来模拟车辆的行驶。
首先,我们需要定义车辆的速度、车辆间距等参数。
然后,我们可以使用以下代码来模拟车辆的行驶情况:```matlabvehicle_speed = 60; % 车辆速度,单位为km/hsafe_distance = 10; % 车辆之间的最小安全距离,单位为mvehicle_number = length(flow_sim); % 计算需要车辆的数量vehicle_position = zeros(vehicle_number, 1); % 存储每辆车的位置vehicle_velocity = zeros(vehicle_number, 1); % 存储每辆车的速度for t = 1:length(flow_sim)%更新车辆位置和速度vehicle_position = vehicle_position + vehicle_velocity;vehicle_velocity = min(vehicle_velocity,safe_distance/(t/3600));%添加新车辆if flow_sim(t) > 0vehicle_position(end+1) = 0;vehicle_velocity(end+1) = vehicle_speed;endend```通过以上代码,我们可以得到不同时间段内车辆在道路上的位置。
Matlab在交通仿真中的应用技巧
![Matlab在交通仿真中的应用技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/60654fc4900ef12d2af90242a8956bec0875a573.png)
Matlab在交通仿真中的应用技巧引言近年来,交通拥堵问题日益严重,给人们的生活和经济发展带来了很大的困扰。
为了解决交通拥堵问题,提高交通效率,交通仿真成为了一种重要的工具。
而Matlab作为一种强大的数学计算软件,可以提供丰富的工具和函数,为交通仿真提供了很大的帮助。
本文将介绍一些Matlab在交通仿真中的应用技巧,包括交通流模型、交通信号灯优化、路网设计和交通预测等方面。
1. 交通流模型交通流模型是交通仿真的基础,它用于描述交通流的行为和变化。
在Matlab中,我们可以利用各种数学模型来建立和模拟交通流。
常用的交通流模型包括微观模型和宏观模型。
微观模型主要用于个体车辆行为的建模,宏观模型主要用于整个交通网络的流量分布和拥堵状况的模拟。
在建立交通流模型时,我们需要收集大量的交通数据,包括车辆的速度、密度和流量等信息。
利用Matlab的数据处理功能,我们可以轻松地对这些数据进行分析和建模。
例如,可以使用Matlab的数据统计函数来计算交通流的平均速度和流量,进而推导出交通流的密度和流量之间的关系。
2. 交通信号灯优化交通信号灯是调控交通流的重要手段。
合理地优化交通信号灯的配时方案,可以有效减少交通拥堵和减少人们的出行时间。
在Matlab中,我们可以利用优化算法来优化交通信号灯的配时方案。
常用的优化算法有遗传算法、粒子群算法等。
首先,我们需要建立交通信号灯的仿真模型,模拟交通信号灯的开关过程和车辆的行驶。
然后,利用Matlab的优化函数,设置优化目标和约束条件,进行信号灯配时方案的优化。
最后,通过仿真实验,评估不同配时方案的性能,选择最优的配时方案。
3. 路网设计路网设计是交通规划和交通工程中的重要环节。
合理地设计路网,可以提高交通的通行能力和效率。
在Matlab中,我们可以利用图论算法和网络流模型来进行路网设计。
首先,我们需要建立路网的拓扑结构,即道路和交叉口之间的连接关系。
然后,利用图论算法,计算路网的最短路径和最小生成树等信息。
MATLAB编程(运筹学之运输问题)
![MATLAB编程(运筹学之运输问题)](https://img.taocdn.com/s3/m/e0da61c96e1aff00bed5b9f3f90f76c661374c8b.png)
MATLAB编程(运筹学之运输问题)运筹学与最优化MATLAB编程使⽤MATLAB求解:1、某公司经销甲产品。
它下设三个加⼯⼚。
每⽇的产量分别是:A1位7吨,A2为4吨,A3为9吨。
该公司把这些产品分别运往4个销售点。
各销售点的每⽇销量分别为:B1为3吨,B2为6吨,B3为5吨,B4为6吨,已知运价如下表所⽰,问该公司如何调⽤产品,在满⾜各销地需求量的前提下,使总运费最少。
运价表加⼯⼚销地B1B2B3B4A1311310A21928A374105解:设x ij为第i加⼯⼚运往第j销地的产品则min Z=3x11+11x12+3x13+10x14+x21+9x22+2x23+8x24+7x31+4x32+10x33+5x34根据合同要求,需满⾜x11+x12+x13+x14=7x21+x22+x23+x24=4x31+x32+x33+x34=9x11+x21+x31=3x12+x22+x32=6x13+x23+x33=5x14+x24+x34=6M⽂件如下:c=[3,11,3,10,1,9,2,8,7,4,10,5];Aeq=[1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0;0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0;0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1;1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0;0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0;0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0;0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1];beq=[7;4;9;3;6;5;6];lb=[0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0;0];ub=[Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf;Inf];[x,fval]=linprog(c,[],[],Aeq,beq,lb,ub)2、某⼚按合同规定须于当年每个季度末分别提供10,15,25,20台同⼀格的柴油机。
交通流分配3
![交通流分配3](https://img.taocdn.com/s3/m/e7272408de80d4d8d15a4f84.png)
1956年,Beckmann提出了描述交通流平衡分配的数学 规划模型。 Beckmann模型沉睡了20年 常困难。 非线性规划模型求解非
1975年,LeBlanc等学者提出求解Beckmann模型的
Frank-Wolfe算法,常称为F-W解法。
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(二)Beckmann模型的解法——F-W算法
主菜单
退出
(一)用户平衡分配模型
1、模型中所用变量和参数
注意上下标 的涵义。
主菜单
退出
(一)用户平衡分配模型
注意上下标 的涵义。
主菜单
退出
(一)用户平衡分配模型 2. 模型基本约束条件的分析
(一)用户平衡分配模型 2. 模型基本约束条件的分析
(一)用户平衡分配模型
3、 Beckmann交通平衡分配模型 Beckmann用取目标函数极小值的方法来求解平衡 分配问题,平衡分配模型如下:
第八章
交通流分配
学习目标: 交通流分配是交通需求预测的第四阶段,也是本课程 的难点和重点内容。 理解交通流分配、交通阻抗等相关概念。 掌握非平衡分配模型和算法,掌握平衡分配模型和算法; 了解随机均衡分配和动态交通分配基本原理。 重点内容: 熟练应用非平衡分配模型和算法。 比较系统的掌握、应用平衡分配模型和算法。
3、平衡分配法
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3. 均衡分配法
Z t a ( )d
xa a 0
min
(5 0.10h)dh (10 0.025h)dh (15 0.025h)dh
0 0 0 2 2 5h1 0.05h12 10h2 0.0125h2 15h3 0.0125h3
第4章-8-交通分配方法-分配要点
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• 容量限制法存在的不足:
• 此法与最短路分配法相同,出行者因其出行目的、喜好、路 况及习惯的缘故,并不一定选择最短路径,并且对不熟悉各 种可能替代路线的人,最短路径更无从选定。
权d(i,j)加上有效路段终点j至出行终点s的最短路权Lmin(j,s) ,
即L(i – j,s) = d(i,j) +Lmin(j,s)
运用本模型时,首先必须确定每一OD点对(r,s)的有效路段及 有效出行线路。 有效路段—[i,j]为路段终点j比路段起点i更靠近出行终点s。 有效出行线路—由有效路段组成线路。 每一OD点对的出行量只在它相应的有效出行路线上进行分配。 出行者从出行起点r到达出行终点s,需经过一系列交通节点 (交叉口),每经一个交通节点,都必须在该节点所邻接的有效 路段中选择一条路段作为他出行路线的一部分,继续进行。 在交通节点处,可供出行者选择的有效出行路线条数等于该节 点所邻接的有效路段个数。通常的城市交通网络中3~5个。 模型能较好反映路径选择过程中的最短路因素及随机因素。
表 1 PA 表(1000 人次)
A1 3 7 9 P
1 0 20 20 50 3 25 0 40 10 7 40 30 0 10 9 30 40 25 0
解:(1)确定各 PA 点对之间的最短路径,如表 2。 (2)将各 PA 点对的出行量全部分配到相应的最短路径上。 (3)累加各路段上的出行分配量,得最后分配结果。如图所示。
minf(v) fij[ Vs(i, j)] fij[V(i, j)],
i,j
s
i,j
s.t.Vs(j,k)Vs(i, j)T(j,s) (js),
交通分配之用户均衡分配模型之三(matlab源码)
![交通分配之用户均衡分配模型之三(matlab源码)](https://img.taocdn.com/s3/m/13c1cc1acc7931b765ce15c6.png)
例总流量为100,走行函数为:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(6.04)(111t x x c ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(9.06)(222t x x c ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=60)(3.02)(333t x x c ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(75.05)(444t x x c ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(45.03)(555t x x c 模型求解的Matlab 源码:syms lambda ;numf = 3; %路径总数numx = 5;%路段总数Q=100;%总流量fid=fopen('D:\Program Files\MATLAB\R2011b\bin\我的matlab\traffic\UECOM.txt','w'); %设置运行结果输出文件T = [4 6 2 5 3 ]; %路段走行时间函数参数cap = [(0.6/40) (0.9/40) (0.3/60) (0.75/40) (0.45/40) ]; %路段走行时间函数参数 Mxf = [1 0 0 1 0;0 1 0 0 1 ;1 0 1 0 1]; % 路段转路径矩阵% Mfx = Mxf'; % 路径转路段矩阵%========================================================== %以上为程序需要输入的变量xx= zeros(1,numx);t = zeros(1,numx);t = T + cap .* xx ;%路段走行时间函数ft = (Mxf * t')'; %三条路径的走行时间初值。
路径1为路段1,4 ,路径2为路段2,5 ,路径3为路段1,3,5N= 15; %最大迭代次数,也可使用其他收敛条件[Min,index] = min(ft) ;xx = Mxf(index,:).*Q ; % 全有全无法为最短路径上的路段分配流量for i =1 :Ny = zeros(numx); %辅助路段流t = T + cap .* xx ;%路段时间ft = (Mxf * t')' ; %路径时间fprintf(fid,'\n========================================================== =================\n' );fprintf(fid,'\n\n第%2d 次迭代的路径时间值:\n' , i );for (ii = 1: numf)fprintf(fid,'%11.4f :' ,ft(1,ii) );end[Min,index] = min(ft) ;y = Mxf(index,:).*Q ; % 全有全无法为最短路径上的路段分配流量fprintf(fid,'\n第%d 次迭代的辅助流量值是:\n' , i);for (ii = 1: numx)fprintf(fid,'%11.4f: ' ,y(1,ii) );endzz = xx + lambda * (y-xx); % 按方向(y-xx)进行一维搜索,步长为lamdat = T + cap .* zz ;f = sum( (y -xx).* t ,2);lambda1 =double( solve(f)) ; %求解方程,确定步长。
用户均衡与系统最优原则下交通分配模型的建立与分析
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mmse均衡的matlab 代码
![mmse均衡的matlab 代码](https://img.taocdn.com/s3/m/50ed166b905f804d2b160b4e767f5acfa1c78322.png)
文章主题:深入理解mmse均衡的matlab代码一、引言在通信系统中,信道均衡是非常重要的环节,它可以帮助系统在传输过程中减小信号受到的衰减和失真。
而在数字通信领域中,mmse (最小均方误差)均衡是一种常见且有效的均衡方法。
本文将围绕着mmse均衡的matlab代码展开深入讨论,旨在帮助读者更全面地理解这一主题。
二、mmse均衡的原理和过程在通信系统中,信道的衰减和失真会导致信号的受损,从而影响接收端对信号的正确解析。
而mmse均衡正是为了解决这一问题而提出的一种均衡方法。
其原理是通过最小化接收信号与发送信号之间的均方误差,从而实现信道均衡。
matlab代码实现mmse均衡的过程主要包括以下几个步骤:1. 接收到信号的采样和量化2. 估计信道的冲激响应3. 生成mmse均衡器4. 对接收信号进行mmse均衡处理5. 输出均衡后的信号三、mmse均衡的matlab代码实现在matlab中,可以使用一系列函数和工具箱来实现mmse均衡。
我们可以先利用matlab中的函数对接收信号进行采样和量化,并利用信道估计工具箱来估计信道的冲激响应。
可以借助matlab中的滤波器设计工具箱来生成mmse均衡器,并将接收信号输入均衡器进行处理。
我们可以得到经过mmse均衡处理后的输出信号。
四、个人观点和理解在对mmse均衡的matlab代码进行深入研究后,我对其有了更深刻的理解。
我认为,mmse均衡作为一种经典的均衡方法,不仅在理论上具有很强的可行性,在实际应用中也展现出了良好的性能。
而通过编写和理解mmse均衡的matlab代码,我对其实现原理和过程有了更清晰的认识,从而可以更好地应用于实际工程项目中。
五、总结通过上述讨论,我们对mmse均衡的matlab代码有了全面的了解。
从理论原理到实际代码实现,我们对这一主题有了更为深刻的认识。
采用mmse均衡处理的通信系统可以更好地抵抗信道的衰减和失真,从而提高系统的性能和可靠性。
基于用户均衡与系统最优的交通网络流模型
![基于用户均衡与系统最优的交通网络流模型](https://img.taocdn.com/s3/m/6b804a7959fafab069dc5022aaea998fcc2240e7.png)
基于用户均衡与系统最优的交通网络流模型范健【摘要】交通网络分配遵循用户均衡和系统最优两个重要原则,文章首先阐述UE 和SO两种原则的定义以及最优化模型的建立。
通过对两种模型最优化条件的分析,找出其在路径费用函数构造上的差异进而推导出两种模型间的转化关系。
最后将UE模型和SO模型进行比较,结合实例得出不同拥挤程度下UE与SO的差异,结合比较结果得出结论,并为路径选择以及行车诱导系统的模式选择提供理论依据。
【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】公共交通;交通政策;公交票制;换乘体系【作者】范健【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U491.1交通网络均衡定义满足Wardrop第一原则的交通网络流状态,即称为用户平衡(User Equilibrium,简称UE),即在相同的OD对之间,所有出行者独立地做出令自己的出行时间相等并且最小的决策,所有未被使用路径的出行时间大于或等于使用路径的出行时间。
满足Wardrop第二原则的交通网络流状态,称为系统平衡(System Optimal,简称SO),即所有出行者遵循“网络总出行时间最小化”的目标来选择路径,此时交通网络资源得到最优利用,交通网络效益得到最大限度的发挥。
一般来说,系统最优是系统规划者所期望得到的一种路网平衡状态,但其前提假设是出行者间必须互相协作,所以是采用计划指向型分配原则。
我们通常认为,出行者所采取的出行决策过程是相互独立的,路网上的交通流状态是每个出行者独立选择的结果。
处在交通流模式下,用户可以仅仅通过改变各自行走路径的方式来减少其交通时间,因此出行者必然选择转向出行时间最小的路径,其结果是路网上的交通量分布最终必然趋于用户出行最优平衡状态。
所以,用户最优平衡状态是最接近实际的交通状态,该状态使所有的道路出行者在出行的各条道路的行走时间最短。
交通网络均衡模型目前交通分配遵循用户均衡(UE)条件(没有用户能够通过单方面的路径变更行为来获得更短的出行时间)或者系统最优(SO)条件(道路网络的总出行时间最小)的。
第十章均衡交通分配模型的扩展-资料
![第十章均衡交通分配模型的扩展-资料](https://img.taocdn.com/s3/m/82de63d0d0d233d4b14e69a6.png)
f c
r k
rs k
s
(
c
r k
u
s r
s
u
r
0
s
)
0
q u
rs rs
[u
rs
D
1 rs
D 1 rs
( q rs
( )
q rs
) 0
]
0
f krs
0
q r s 0
◦ 如果 qrs 0,那么ursDr1s(qrs),即 q rs D r(su r)s , (r,s) w ,
0 1
0
0
◦ 这时,求满足dZ/d λ =0的λ*:
dZ/d4[2(44)4] 32160
◦ 所以, λ* =0.5
◦ 这时,交通量:
x 1 1 4 4 2 ,x 1 2 4 4 2 ,x 3 1 4 2
◦ 费用(时间):
◦ 目标函数:
t1 1 2 3 ,t2 2 5 3 ,t3 0
(1)模型公式
◦ 求一组满足 Wardrop 平衡原理的路段交通量和 OD 交通量, 同时 OD 交通量也满足需求函数的问题则是弹性需求下的 平衡分配问题。该问题可表达为下列模型:
式中,Drs-1:需求函数的反函数
与UE问题的差别:目标函数和新变量qrs
【 例题 10-1 】
◦ 网络中只有一条道路。设该道路的行驶时间函数(阻抗函 数)为 t=1+x( x 是道路上的交通流量), OD 需求函数 为 x=5-t 。求该网络的平衡解。
更新费用(时间):
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例
总流量为100,走行函数为:
⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(6.04)(111t x x c ⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=40)(9.06)(222t x x c ⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=60)(3.02)(333t x x c ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=40)(75.05)(444t x x c ⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=40)(45.03)(555t x x c 模型求解的Matlab 源码:
syms lambda ;
numf = 3; %路径总数
numx = 5;%路段总数
Q=100;%总流量
fid=fopen('D:\Program Files\MATLAB\R2011b\bin\我的matlab\traffic\UECOM.txt','w'); %设置运行结果输出文件
T = [4 6 2 5 3 ]; %路段走行时间函数参数
cap = [(0.6/40) (0.9/40) (0.3/60) (0.75/40) (0.45/40) ]; %路段走行时间函数参数 Mxf = [1 0 0 1 0;
0 1 0 0 1 ;
1 0 1 0 1]; % 路段转路径矩阵
% Mfx = Mxf'; % 路径转路段矩阵
%========================================================== %以上为程序需要输入的变量
xx= zeros(1,numx);
t = zeros(1,numx);
t = T + cap .* xx ;%路段走行时间函数
ft = (Mxf * t')'; %三条路径的走行时间初值。
路径1为路段1,4 ,路径2为路段2,5 ,路径3为路段1,3,5
N= 15; %最大迭代次数,也可使用其他收敛条件
[Min,index] = min(ft) ;
xx = Mxf(index,:).*Q ; % 全有全无法为最短路径上的路段分配流量
for i =1 :N
y = zeros(numx); %辅助路段流
t = T + cap .* xx ;%路段时间
ft = (Mxf * t')' ; %路径时间
fprintf(fid,'\n========================================================== =================\n' );
fprintf(fid,'\n\n第%2d 次迭代的路径时间值:\n' , i );
for (ii = 1: numf)
fprintf(fid,'%11.4f :' ,ft(1,ii) );
end
[Min,index] = min(ft) ;
y = Mxf(index,:).*Q ; % 全有全无法为最短路径上的路段分配流量
fprintf(fid,'\n第%d 次迭代的辅助流量值是:\n' , i);
for (ii = 1: numx)
fprintf(fid,'%11.4f: ' ,y(1,ii) );
end
zz = xx + lambda * (y-xx); % 按方向(y-xx)进行一维搜索,步长为lamda
t = T + cap .* zz ;
f = sum( (y -xx).* t ,2);
lambda1 =double( solve(f)) ; %求解方程,确定步长。
k = length(lambda1); % 如步长lambda1的解不唯一,取实数,且大于0 小于1;
for m=1: k
if lambda1(m,1) > 0 && lambda1(m,1) < 1 && isreal(lambda1(m,1))
lambda2 =lambda1(m,1);
end
end
xx = xx + lambda2*(y - xx ); % 得到下一步的流量值,且进行下一次迭代
fprintf(fid,'\n第%2d 次迭代后的路段流量值是:\n' , i);
for (ii = 1: numx)
fprintf(fid,'%11.4f: ' ,xx(1,ii) );
end
end
status = fclose('all')
ft。