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环境目标下城市交通综合网络设计的优化模型及求解算法
  • ISSN号:1000-131X
  • 期刊名称:《土木工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U491.92[交通运输工程—交通运输规划与管理;交通运输工程—道路与铁道工程] X511[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]北京交通大学,北京100044
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金(70255005),国家自然科学基金(70471088,70501005)和2005年度高等学校博士学科点专项科研基金(20050004005)
中文摘要:

机动车尾气排放因子(emission factor)、路段行驶时间和交叉口等待时间等都是影响城市交通尾气总排放量的重要因素。而城市交通网络中路段通行能力的改善或者交叉口信号配时方案的调整都会直接影响机动车尾气排放因子和交通出行时间的变化,从而影响城市交通尾气总排放量的大小。为此,首先根据机动车在路段上的行驶状况,引入两个与出行时间关联的尾气排放因子,即路段正常行驶时的尾气排放因子和交叉口排队等待时的尾气排放因子,进而给出适用于城市交通网络设计问题的尾气总排放量计算公式;然后用双层规划方法综合优化信号灯配时方案和道路能力改善方案,以达到最大程度地降低交通尾气总排放量的目的。基于粒子群优化算法,设计了一个求解该双层模型的全局优化算法,该算法操作简单,易于实现,并用一个简单算例验证了本文模型与算法的有效性。

英文摘要:

The total emissions in congested urban transportation networks depend significantly on the emission factor, the road traveling time and the intersection delay. Road capacity enhancement and signal timing adjustment directly affect the emission factor, the road traveling time and the intersection delay, and consequently the total emissions. Therefore, two speed-related emission factors, i.e., the road-traveling emission factor and the intersection-queuing emission factor, are introduced, according to the vehicle traveling condition, and a formula for total-emission calculation, applicable to transportation network design, is proposed. Signal timing and road network design problems are simultaneously optimized to minimize the total emissions by using the bi-level programming approach. The bi-level programming model can determine the optimal road capacity enhancernent and the optimal signal circle and signal split with the objective being total emission minimization. Based on the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, a simple global solution algorithm is designed for the bi-level programming model. An example is presented to verify the proposed model and algorithm.

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期刊信息
  • 《土木工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:这么住房和城乡建设部
  • 主办单位:中国土木工程学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京三里河路9号建设部内
  • 邮编:100835
  • 邮箱:tumuxuebao@263.net
  • 电话:010-58934211 58933912
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-131X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2120/TU
  • 邮发代号:2-582
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40506