本书在作者多年从事交通运输规划研究与教学工作的基础上,深入而详细地论述了交通运输网络的流
量分析以及系统优化建模的主要内容、方法、观点和思想,集成了作者近年来的主要研究成果。主要内容包
括基础理论、交通运输网络需求分析以及交通运输网络系统优化三大部分。
本书可作为城市交通规划部门、交通管理部门、运筹学研究单位科研人员的参考书,也可作为高等院校
城市规划、交通工程、系统工程等专业高年级本科生与研究生的教材。
第1 章 概述……………………………………………………………………………………… 1
1. 1 交通运输的概念………………………………………………………………………… 1
1. 2 交通运输的分类………………………………………………………………………… 2
1. 3 城市交通面临的问题…………………………………………………………………… 3
1. 4 交通问题的主要根源…………………………………………………………………… 5
1. 5 城市交通发展的趋势…………………………………………………………………… 10
1. 6 交通研究现状…………………………………………………………………………… 11
1. 7 本书的主要内容………………………………………………………………………… 14
参考文献……………………………………………………………………………………… 16
第2 章 基础知识……………………………………………………………………………… 17
2. 1 变量和函数……………………………………………………………………………… 17
2. 2 数学优化基础…………………………………………………………………………… 23
2. 3 变分不等式……………………………………………………………………………… 29
2. 4 双层规划………………………………………………………………………………… 33
2. 5 图与网络分析…………………………………………………………………………… 35
2. 6 概率论基础……………………………………………………………………………… 43
2. 7 统计学基础……………………………………………………………………………… 48
2. 8 小结……………………………………………………………………………………… 55
参考文献……………………………………………………………………………………… 55
第3 章 交通系统及其网络特性……………………………………………………………… 56
3. 1 城市交通系统…………………………………………………………………………… 56
3. 2 交通运输系统分析……………………………………………………………………… 61
3. 3 交通系统的网络表示…………………………………………………………………… 63
3. 4 交通网络的抽象描述…………………………………………………………………… 65
3. 5 交通网络的特性分析…………………………………………………………………… 68
3. 6 最短路径算法…………………………………………………………………………… 76
3. 7 交通网络平衡…………………………………………………………………………… 78
3. 8 小结……………………………………………………………………………………… 79
参考文献……………………………………………………………………………………… 79
1
第4 章 出行选择行为分析…………………………………………………………………… 80
4. 1 微观经济学基础………………………………………………………………………… 80
4. 2 消费者行为理论………………………………………………………………………… 82
4. 3 出行行为分析…………………………………………………………………………… 87
4. 4 随机效用理论…………………………………………………………………………… 92
4. 5 非集计模型……………………………………………………………………………… 93
4. 6 小结…………………………………………………………………………………… 101
参考文献……………………………………………………………………………………… 102
第5 章 交通网络平衡理论…………………………………………………………………… 103
5. 1 概述…………………………………………………………………………………… 103
5. 2 符号定义……………………………………………………………………………… 103
5. 3 标准用户平衡配流模型……………………………………………………………… 104
5. 4 弹性需求的交通平衡配流问题……………………………………………………… 110
5. 5 出行分布与平衡配流的组合问题…………………………………………………… 113
5. 6 带有路段能力限制的交通平衡配流模型…………………………………………… 115
5. 7 随机平衡配流问题…………………………………………………………………… 118
5. 8 交通平衡问题的变分不等式模型…………………………………………………… 122
5. 9 交通网络平衡问题的灵敏度分析…………………………………………………… 124
5. 10 系统最优问题………………………………………………………………………… 132
5. 11 小结…………………………………………………………………………………… 134
参考文献……………………………………………………………………………………… 135
第6 章 多方式城市交通网络流量分配及优化建模………………………………………… 137
6. 1 概述…………………………………………………………………………………… 137
6. 2 城市混合交通路段费用函数………………………………………………………… 138
6. 3 多方式城市交通网络流量分配的SUE 模型及算法………………………………… 142
6. 4 基于需求的多方式城市混合交通配流模型及算法………………………………… 147
6. 5 多方式城市交通网络系统优化模型及算法………………………………………… 155
6. 6 考虑机非干扰的多方式城市道路交通网络优化模型及算法……………………… 160
6. 7 小结…………………………………………………………………………………… 165
参考文献……………………………………………………………………………………… 166
第7 章 城市公交网络流量分配及优化建模………………………………………………… 168
7. 1 概述…………………………………………………………………………………… 168
7. 2 城市公交配流基础…………………………………………………………………… 169
7. 3 基于超级路径的城市公交网络平衡配流模型及算法……………………………… 172
7. 4 基于网络扩展的城市公交流量分配模型及算法…………………………………… 175
7. 5 考虑拥挤的城市公交流量分配模型及算法………………………………………… 185
7. 6 城市公交专用道网络设计优化建模及算法………………………………………… 190
7. 7 小结…………………………………………………………………………………… 198
2
参考文献……………………………………………………………………………………… 198
第8 章 城市交通网络停车流量分配模型及优化建模……………………………………… 200
8. 1 概述…………………………………………………………………………………… 200
8. 2 城市停车设施分类…………………………………………………………………… 200
8. 3 停车需求分析………………………………………………………………………… 202
8. 4 城市交通网络停车流量分配模型及算法…………………………………………… 204
8. 5 具有能力约束的城市交通网络停车配流模型及算法……………………………… 209
8. 6 基于平衡流量的城市停车收费优化模型及算法…………………………………… 215
8. 7 小结…………………………………………………………………………………… 224
参考文献……………………………………………………………………………………… 224
第9 章 诱导条件下的城市交通网络流量分配及优化建模………………………………… 226
9. 1 概述…………………………………………………………………………………… 226
9. 2 交通诱导系统………………………………………………………………………… 227
9. 3 停车诱导下的城市交通网络随机用户平衡模型及算法…………………………… 229
9. 4 停车和道路诱导下城市交通网络随机用户平衡模型及算法……………………… 235
9. 5 停车和道路诱导下的城市交通网络系统优化模型及算法………………………… 239
9. 6 小结…………………………………………………………………………………… 244
参考文献……………………………………………………………………………………… 244