【摘要】：OD矩陣描述一段時(shí)間內(nèi)交通網(wǎng)絡(luò)上所有發(fā)生點(diǎn)到所有吸引點(diǎn)的交通量,是城市交通決策與規(guī)劃、控制與管理中的基礎(chǔ)輸入數(shù)據(jù)。只有準(zhǔn)確估計(jì)OD需求,才能把握現(xiàn)狀路網(wǎng)的交通特性,才能在交通規(guī)劃以及城市總體規(guī)劃過程中更加有針對(duì)性和目的性地緩解交通擁堵。獲取OD矩陣的傳統(tǒng)方法為開展大規(guī)模的人工走訪和問卷調(diào)查,代價(jià)高昂、統(tǒng)計(jì)精度低、數(shù)據(jù)更新周期長。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,基于觀測(cè)的交通網(wǎng)絡(luò)流量信息,用數(shù)學(xué)方法反演出OD矩陣成為一種可行的方法。本文回顧了交通網(wǎng)絡(luò)均衡模型和OD需求估計(jì)方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,梳理了現(xiàn)有研究成果,在此基礎(chǔ)上確定本文的研究目標(biāo)與內(nèi)容。貝葉斯推斷與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)推斷相比充分考慮并挖掘了歷史先驗(yàn)信息,在儲(chǔ)存有大量歷史交通數(shù)據(jù)的城市交通網(wǎng)絡(luò)中有較好的應(yīng)用前景。本文假定OD需求服從伽馬分布,并根據(jù)歷史OD矩陣和路段流量的樣本信息對(duì)分布的參數(shù)進(jìn)行貝葉斯估計(jì),將傳統(tǒng)OD矩陣估計(jì)問題轉(zhuǎn)化為貝葉斯框架下的層次最優(yōu)化問題,模型包含以下三個(gè)層次的數(shù)學(xué)規(guī)劃:1)下層:UE-最小方差分配模型。在用戶均衡模型的目標(biāo)函數(shù)中加入最小方差約束建立UE-最小方差模型,以路段層流為決策變量,避免了復(fù)雜的路徑列舉直接獲取各OD對(duì)在每條路段上的流量分配結(jié)果,為OD估計(jì)模型提供OD-路段關(guān)聯(lián)比例這一約束條件。2)中層:最小二乘法。在OD-路段關(guān)聯(lián)比例約束下,使用部分觀測(cè)路段流量樣本反推輔助OD矩陣。3)上層:貝葉斯后驗(yàn)眾數(shù)估計(jì)。通過貝葉斯公式利用樣本信息修正對(duì)變量的先驗(yàn)認(rèn)知,即使用歷史OD矩陣與輔助OD矩陣得到的后驗(yàn)分布。計(jì)算后驗(yàn)眾數(shù)作為參數(shù)點(diǎn)估計(jì),從而獲得OD需求估計(jì)。模型中的三個(gè)最優(yōu)化問題具有明確的層次關(guān)系,彼此嵌套,構(gòu)成層次最優(yōu)化問題。本文設(shè)計(jì)了多層迭代算法進(jìn)行模型求解。最后,選取本文模型在不同先驗(yàn)信息和樣本信息比例下的三個(gè)模型與經(jīng)典雙層規(guī)劃模型,在GAMS平臺(tái)上對(duì)小型Nguyen-Dupuis路網(wǎng)與中型Sioux-Falls路網(wǎng)進(jìn)行算例研究,采用多種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析了四種模型下OD需求估計(jì)和路段流量估計(jì)結(jié)果,驗(yàn)證本文構(gòu)建模型的合理性及算法的可靠性。
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論述了貝葉斯法參數(shù)估計(jì)的基本原理及共軛先驗(yàn)的概念；介紹了相關(guān)的交通分配模型，其等價(jià)的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型和經(jīng)典算法；闡述了廣泛使用的雙層規(guī)劃模型。第三章：構(gòu)建基于貝葉斯法估計(jì) OD 矩陣的層次最優(yōu)化模型，分別闡述模型中三層最優(yōu)化問題：貝葉斯后驗(yàn)眾數(shù)估計(jì)、UE-最小方差模型、最小二乘法；并從模型構(gòu)建角度介紹本文模型與經(jīng)典雙層規(guī)劃模型的區(qū)別。第四章：將第三章模型應(yīng)用于兩個(gè)經(jīng)典路網(wǎng)，小型網(wǎng)絡(luò)用于說明模型特征及算法的收斂性，中型網(wǎng)絡(luò)主要用于測(cè)試收斂速度與精度；通過賦予先驗(yàn)信息和樣本信息不同的權(quán)重，設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)方案，，并將 OD 需求估計(jì)結(jié)果與經(jīng)典雙層規(guī)劃模型結(jié)果相對(duì)比，分析模型的優(yōu)缺點(diǎn)。第五章：對(duì)論文的研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，給出了主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)；分析論文中的不足，提出下一步的研究展望。

31圖 3-1 基于貝葉斯法估計(jì) OD 矩陣層次最優(yōu)化問題流程圖Figure 3-1 Flow chart of estimating OD matrix using proposed model運(yùn)用迭代算法框架求解基于貝葉斯法估計(jì) OD 矩陣的層次最優(yōu)化問題。模型輸入數(shù)據(jù)為：交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、先驗(yàn)/歷史 OD 矩陣、路段流量觀測(cè)集，輸出數(shù)據(jù)為：估計(jì) OD 矩陣、估計(jì)路段流�；谪惾~斯法估計(jì) OD 矩陣層次最優(yōu)化模型的流程圖見圖 3-1，迭代算法具體步驟如下：步驟1 （初始化）設(shè)置初始迭代數(shù) ，收斂精度 ，由先驗(yàn)OD需求 計(jì)算參數(shù)分布的先驗(yàn)超參數(shù) 。步驟2 （求解下層模型）求解UE-最小方差模型，即分配需求 ，從而獲得路段層流 和OD-路段關(guān)聯(lián)比例 。步驟3 （求解中層模型）最小二乘模型中帶入OD-路段關(guān)聯(lián)比例 ，根據(jù)路段觀測(cè)流量樣本 求解輔助OD需求 。步驟4 （更新后驗(yàn)超參數(shù)）使用輔助OD需求 更新超參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李明順;區(qū)域OD流預(yù)測(cè)的新方法[J];山東交通科技;2000年02期

2 王靜霞;;基于公交IC卡大數(shù)據(jù)的公交線路OD推斷分析[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2019年05期

3 唐波;關(guān)文川;王丹妮;閆永濤;;基于兩步移動(dòng)搜尋法和OD矩陣的城市社區(qū)應(yīng)急避難場(chǎng)所可達(dá)性研究——以廣州市荔灣區(qū)為例[J];防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào);2018年03期

4 巫惠斌;居民出行OD調(diào)查數(shù)據(jù)的處理技巧[J];惠州學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

5 李偉麗;楊鵬輝;孫漩;蔣文安;;互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代下出租車資源配置研究[J];海南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

6 胡列格,何顯慈,黃中祥;唯網(wǎng)絡(luò)流論[J];系統(tǒng)工程;1996年02期

7 馬驥,裴玉龍;TransCAD軟件在城市交通規(guī)劃中的開發(fā)與應(yīng)用[J];哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2002年05期

8 劉杰;胡顯標(biāo);傅丹丹;陳明威;;基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的人員出行信息分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];公路交通科技;2009年S1期

9 歐亮;陳迅;沈晨;黃曉瑩;呂屹;;IP網(wǎng)絡(luò)流量流向分析與預(yù)測(cè)技術(shù)研究[J];電信科學(xué);2013年07期

10 張金發(fā);林航飛;王維鳳;;上海市公路網(wǎng)OD推算方法[J];上海公路;2005年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 戚新洲;馬萬經(jīng);;手機(jī)信令數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)OD矩陣提取與時(shí)空特征分析[A];第十三屆中國智能交通年會(huì)大會(huì)論文集[C];2018年

2 劉劍鋒;李金海;孫福亮;;基于LOGIT模型的地鐵乘客路徑選擇算法研究[A];第十一屆中國青年信息與管理學(xué)者大會(huì)論文集[C];2009年

3 蘇建楠;陳德旺;張春陽;;基于多目標(biāo)遺傳算法的公交運(yùn)行方案規(guī)劃[A];第十四屆中國不確定系統(tǒng)年會(huì)、第十八屆中國青年信息與管理學(xué)者大會(huì)論文集[C];2016年

4 王軍麗;;高速公路區(qū)域OD矩陣推算方法探析[A];湖北省公路學(xué)會(huì)成立三十周年暨二○○八年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張毅;軌道交通影響下的常規(guī)公交線網(wǎng)優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張蔓苑;基于貝葉斯法估計(jì)OD矩陣的層次最優(yōu)化問題[D];東南大學(xué);2018年

2 梅冬晨;基于車牌數(shù)據(jù)的OD矩陣獲取及動(dòng)態(tài)交通分配仿真研究[D];中國人民公安大學(xué);2017年

3 徐國山;基于多類型數(shù)據(jù)的貝葉斯OD矩陣估計(jì)方法研究[D];東南大學(xué);2017年

4 錢乾;手機(jī)數(shù)據(jù)用于居民出行分布的可行性研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

5 鮑登;基于海量IC卡數(shù)據(jù)的乘客出行網(wǎng)絡(luò)及動(dòng)力學(xué)研究[D];西南大學(xué);2017年

6 王世彬;城市軌道交通施工期間交通組織關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華東交通大學(xué);2011年

7 李斌逞;基于手機(jī)基站數(shù)據(jù)的城市路網(wǎng)使用需求分析[D];東南大學(xué);2015年

8 王娜;基于手持式調(diào)查儀的綜合交通調(diào)查組織與數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)的研究[D];江西理工大學(xué);2009年

9 唐娟;基于手機(jī)定位數(shù)據(jù)的居民出行OD矩陣獲取方法研究[D];西南交通大學(xué);2016年

10 鄧偉偉;基于IC卡數(shù)據(jù)的OD矩陣生成技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2673847