基于电路理论的城市交通网络平衡分析方法研究.doc

本论文是结合国家自然科学基金资助工程“模拟电路系统网络交通流特性研究〞完成的该工程旨在通过模拟电路系统，运用网络理论分析方法，研究路网交通流特性，揭示路网点、线、面交通流特性之间的动态联系，建立描述网络交通流状态和状态转移特征的理论模型和方法体系本论文为该工程研究内的一局部，主要是从城市道路网络平衡的角度阐述并证明从宏观角度运用模拟电路系统的思想方法来研究网络交通流特性的可行性 目前关于城市路网平衡分析的方法已趋于成熟，所有的路网分配方法均是基于1952年Wardrop提出的用户平衡〔user-equilibrium，简称UE〕原理，其中包括Frank-Wolfe算法、全有全无法、容量限制法、迭代平衡法等但这些方法都是通过全有全无的网络加载模式到达网络平衡状态本论文试图从另一个角度研究网络加在模式 论文在依托工程的前期研究的根底上，重点从宏观交通流组织的角度证明了电路系统与交通系统的相似性，包括路段和交叉口与电路元件的相似性、路阻特性与伏安特性的相似性、路段路阻的计算与非线性电阻串连的相似性以及用户平衡条件与基尔霍夫定律的相似性通过一系列相似性证明发现：电路中各个支路电流和支路电压必然要受到两类约束：一类是元件的特性对该元件的电压和电流形成的约束；另一类是元件的相互连接给支路电流和电压带来的约束，表达这种约束的是基尔霍夫定律。

在交通分配时，同样要受到类似的两类约束：一类是路段本身的行程时间和流量的关系；另一类是路段相互连接形成的路径之间的行程时间带来的约束，表达这种约束的是用户最优平衡原理由于两种网络系统遵循的根本约束极其相似，所以可以模仿电路中的解电路方程的支路法以新的路网平衡思想来建立网络交通分配平衡模型这种新的路网平衡思想是路网中每个独立网孔的竞争路径的路阻相等或者路阻差最小，基于该思想建立了非线性多目标数学规划模型和迭代平衡加载方法该方法是将电路理论应用于交通分配理论研究的一种尝试，通过简单路网的流量加载验证了该方法的适用性 本论文共分六章，各章内容如下： 第一章：绪论首先介绍了本文研究背景，即本文的研究对象城市交通网 WP=87 络平衡理论的研究开展过程，表达了城市交通网络的平衡原理以及遵循该原理的一系列方法和模型，在此根底上表达了本文研究意义和研究内容 第二章：电路系统根本理论本章介绍电路系统的根本理论，首先介绍了电路中的根本物理量〔电流、电压〕、根本元件〔电压、电源〕、根本定律〔欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律〕而后介绍一些分析简单电路的方法这些方法的大体步骤如下：首先选择电路变量〔电流或电压〕，根据KCL和KVL以及元件的电流、电压关系，建立起电路变量的方程，从方程中解出电路变量。

本章主要是为后面章节电路系统和交通系统的相似性证明提供根底电路知识 第三章：路阻特性研究首先提出了路段的明确定义：同一条道路同一方向的相邻两个交叉口出口〔对向车道的停车线〕之间的路程，并假设车辆在一条路段上的行程时间为车辆在该路段上的行驶时间和该车辆在该路段所含交叉口的延误时间之和在此根底上证明了行程时间与电压在物理意义的相似性及路段的路阻特性与电阻的伏安特性的相似性接着介绍了几个常用的行驶时间的计算模型，包括美国联邦公路局提出的路阻函数、我国的路阻函数的理论模型及修正模型然后介绍了交叉口延误的计算模型由于行驶时间的计算模型和延误计算模型均是时间关于流量的函数，因此接着介绍运用合成法将其合成为行程时间关于流量的关系模型 第四章：UE交通分配模型及算法本章主要介绍基于UE原理的具有代表性的交通分配模型首先介绍了Wardrop第一原理〔UE原理〕和Wardrop第二原理〔SO原理〕以及这两个原理之间的区别接着描述了Frank-wolfe算法及其在交通分配领域的应用算法而后介绍了几种启发式算法，包括最短路法、容量限制法和迭代平衡法最后介绍了UE模型的扩展模型，包括弹性需求的UE模型、随机用户平衡模型〔SUE模型〕及其他的一些基于UE思想的分配模型开展现状。

第五章：基于电路理论的UE分配模型本章首先通过一个简单的用户平衡的例子证明了电路理论中的基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律在交通网络中的适用性在此根底上，提出了运用电路中解电路方程的思想进行网络交通分配的可行性接着以“日〞字形路网为例介绍了沿用支路法的非线性多目标数学规划模型的建模过程及迭代平衡的加载方法，并分别给出了实例验证 WP=88 第六章：结论及展望总结了本论文的研究思路，分析了笔者提出的思想及模型适用性范围及需要进一步深入研究的问题 论文所提出的模型与以往的路网分配模型一样主要是用于交通流量的预测，是交通规划中一项关键的内容即对于方案建设的道路网络，可以对交通需求开展进行预测，通过网络优化，解决出行生成、出行分布及交通分配等问题，得出合理的建设方案；对于存在的道路网络，可以对道路网络的布局方案进行交通质量评价，提出改良方案下面是余秋雨经典励志语录，欢送阅读 不需要的朋友可以编辑删除！！　　 关于年龄　　1.一个横贯终生的品德根本上都是在青年时代形成的，可惜在那个至关重要的时代，青年人受到的正面的煽动永远是为成功而搏斗，而一般所谓的成功总是带有排他性、自私性的印记。

结果，脸颊上还没有皱纹的他们，却在品德上挖下了一个个看不见的黑洞　　2.我不赞成太多地歌颂青年，而坚持认为那是一个充满陷阱的年代陷阱一生都会遇到，但青年时代的陷阱最多、最大、最险　　3.历史上也有一些深刻的哲人，以歌颂青年来弘扬社会的生命力但这里显然横亘着一种二律背反：越是巩固的对象越需要煽动青年去对付，但他们恰恰因为年轻，无法与真正的坚持相斡旋　　4.青年时代的正常状态是什么，我想一切还是从真诚的谦虚开始青年人应该懂得，在我们出生之前，这个世界已经精精彩彩、复复杂杂地存在过无数年，我们什么也不懂，能够站正脚下的一角建设一点什么，已是万幸　　5.中年是对青年的延伸，又是对青年的辞别这种辞别不仅仅是一系列观念的变异，而是一个终于自立的成熟者对于能够随心所欲处置各种问题的自信　　6.中年人的当家体验是最后一次精神断奶你突然感觉到终于摆脱了父母、兄长、老师的某种依赖，而这种依赖在青年时代总是依稀犹在的;对于领导和组织，似乎更贴近了，却又显示出自己的独立存在，你成了社会结构网络中不可缺少的一个点;因此你在热闹中品尝了有生以来真正的孤立无援，空前的脆弱和空前的强大集于一身　　7.中年人一旦有了当家体验，就会明白教科书式的人生教条十分可笑。

当家管着这么一个大摊子，每个角落每时每刻都在涌现着新问题，除了敏锐而又细致地体察实际情况，实事求是地解开每一个症结，简直没有高谈阔论、把玩概念的余地这时人生变得很空灵，除了隐隐然几条人生大原那么，再也记不得更多的条令　　8.中年人的坚守，已从观点上升到人格，而人格难以言表，他们变得似乎已经没有顶在脑门上的观点他们知道，只要坚守着自身的人格原那么，很多看似对立的观点都可相容相依，一一点化成合理的存在于是，在中年人眼前，大批的对峙消解了，早年的对手找不到了，昨天的敌人也没有太多仇恨了，更多的是把老老少少各色人等照顾在自己身边请不要小看这“照顾〞二字，中年人的魅力至少有一半与此相关　　9.中年人最可怕的是失去方寸这比青年人和老年人的失态有更大的危害中年人失去方寸的主要特征是忘记自己的年龄一会儿要别人像对待青年那样关爱自己，一会儿又要别人像对待老人那样尊敬自己，他永远活在中年之外的两端，偏偏不肯在自己的年龄里落脚　　10、某个时期，某个社会，即使所有的青年人和老年人都中魔一般荒唐了，只要中年人不荒唐，事情就坏不到哪里去最怕的是中年人的荒唐，而中年人最大的荒唐，就是忘记了自己是中年　　11、中年太实际、太繁忙，在整体上算不得诗，想来难理解;青年时代常常被诗化，但青年时代的诗太多激情而缺少意境，按我的标准，缺少意境就算不得好诗。

　　12、一般情况下，老年岁月总是比拟悠闲，总是能够没有功利而重新面对自然，总是漫步在回忆的原野，而这一切，都是诗和文学的特质所在老年人可能不会写诗或已经不再写诗，但他们却以诗的方式生存着看街市忙碌，看后代来去，看庭花凋零，看春草又绿，而思绪那么时断时续，时喜时悲，时真时幻　13、老人的年龄也有积极的缓释功能，为中青年的社会减轻负担不负责任的中青年用不正当的宠溺败坏了老人的年龄，但老人中毕竟还有冷静的智者，默默固守着年岁给予的淡然的尊严　　14、只有到了老年，沉重的人生使命已经卸除，生活的甘苦也已了然，万丈红尘已移到远处，宁静下来了的周际环境和逐渐放慢了的生命节奏构成了一种总结性、归纳性的轻微和声，诗的意境出现了　　15、中青年的世界再强悍，也经常需要一些苍老的手来救助平时不容易见到，一旦有事那么及时伸出，救助过后又立即消失，神龙见首不见尾这是一种早已退出社会主体的隐性文化和柔性文化，隐柔中沉积着岁月的硬度，能使后人一时启悟，如与天人对晤老年的魅力，理应在这样的高位上偶尔显露不要驱使，不要强求，不要哄抬，只让它们成为人生的写意笔墨，似淡似浓，似有似无　　关于人生　　1.我们对这个世界，知道得还实在太少。

无数的未知包围着我们，才使人生保存迸发的乐趣当哪一天，世界上的一切都能明确解释了，这个世界也就变得十分无聊人生，就会成为一种简单的轨迹，一种沉闷的重复　　2.人有多种活法，活着的文明等级也不相同，住在五层楼上的人完全不必去批评三层楼的低下，何况你是否在五层楼还缺少科学论证　　3.人生的道路也就是从出生地出发，越走越远一出生便是自己，由此开始的人生就是要让自己与种种异己的一切打交道打交道的结果可能丧失自己，也可能在一个更高的层面上把自己找回　　4.不管你今后如何重要，总会有一天从热闹中逃亡，孤舟单骑，只想与高山流水对晤走得远了，也许会遇到一个人，像樵夫，像路人，出现在你与高山流水之间，短短几句话，使你大惊失色，引为终生莫逆但是，天道容不下如此至善至美，你注定会失去他，同时也就失去了你的大半生命　　5.人生的过程虽然会受到社会和时代的很大影响，但贯穿首尾的根本线索总离不开自己的个体生命个体生命的完整性、连贯性会构成一种巨大的力量，使人生的任何一个小点都指点着整体价值　　6.如果有一天，我们突然发现，投身再大的事业也不如把自己的人生当做一个事业，聆听再好的故事也不如把自己的人生当做一个故事，我们一定会动手动笔，做一点有意思的事情。

　　7.杰出之所以杰出，是因为罕见，我们把自己连接于罕见，岂不冒险?既然大家都很普通，那么就不要鄙视世俗岁月、庸常岁序不孤注一掷，不赌咒发誓，不祈求奇迹，不想入非非，只是平缓而负责地一天天走下去，走在记忆和向往的双向路途上，这样，平常中也就出现了滋味，出现了境界　　8.就人生而言，应平衡于山、水之间水边给人喜悦，山地给人抚慰水边让我们感知世界无常，山地让我们领悟天地恒昌水边让我们享受脱离长辈怀抱的远行刺激，山地让我们体验回归祖先居所的悠悠厚味　　9.第一根白发人人都会遇到，谁也无法讳避，因此这个悲剧似小实大，简直是天网恢恢，疏而不漏，而决斗、毒药和暗杀只是偶发性事件，这种偶发性事件能快速置人于死地，但第一根白发却把生命的起点和终点连成了一条绵长的逻辑线，人生的任何一段都与它相连　　10、谁也不要躲避和掩盖一些最质朴、最自然的人生课题如年龄问题再高的职位，再多的财富，再大灾难，比之于韶华流逝、岁月沧桑、长幼对视、生死交错，都成了皮相北雁长鸣，年迈的帝王和年迈的乞丐一起都听到了;寒山扫墓，长辈的泪滴和晚辈的泪滴却有不同的重量　　11、人格尊严的表现不仅仅是强硬强硬只是人格的外层警卫到了内层，人格的天地是清风明月，柔枝涟漪，细步款款，浅笑连连。