基于超网络的城市多模式交通出行分布特性及优化研究

现代化城市交通系统是一个包括多种交通子网在内的、有规则叠加的、复合网络系统，而城市多模式交通出行则构成了现代化城市交通系统的关键部分。城市多模式交通系统的网络结构复杂性和城市多模式交通出行决策的复杂性是当前城市交通管理理论中的难点。在本项目中，我们将深入研究城市多模式交通系统的结构特征，基于超网络理论，构建城市多模式交通系统的拓扑描述模型。在此基础上，针对我国城市多模式交通出行的特点，综合考虑包括非机动车在内的不同交通方式的运行特点和相互关联，分析和研究城市多模式交通出行中包括方式选择、换乘选择和路径选择在内的综合交通选择问题，并进一步研究城市多模式交通出行的网络分布特性以及相关优化问题，构造相关模型及算法。因此，本项目的研究不仅对提高现代化城市交通管理的决策水平具有重要的现实意义，而且对于促进超网络理论的发展、完善既有的交通管理理论具有重要的学术价值。

深入分析了城市多模式交通系统的结构特征，基于超网络理论，构建了城市多模式交通系统的拓扑结构模型。在此基础上，针对我国城市多模式交通出行的特点，综合考虑包括非机动车在内的不同交通方式的运行特点和相互影响，研究了城市多模式交通出行中包括方式选择、换乘选择和路径选择在内的综合交通选择问题，进一步研究了城市多模式交通出行的网络分布特性以及相关优化问题，构造了相关数学模型及算法。本项目的研究成果主要集中在以下三个方面：.（1）城市多模式交通系统超网络模型的构建.根据我国城市目前的出行条件，城市交通子网可分为城市道路网络、城市公交网络和城市地铁网络等三类网络，其中城市道路网络的拓扑结构相对简单。在本项目中，我们分别针对城市公交网络和地铁网络的结构特征，建立了相应的拓扑模型。进一步，分析了城市多模式交通系统的结构特征，建立了城市多模式交通系统的超网络模型。.（2）基于超网络的城市多模式交通网络流量分析.充分考虑了影响出行者出行选择的主要因素，深入分析了包括方式选择、换乘选择和路径选择在内的城市多模式交通出行的选择行为，建立了基于超网络的换乘费用模型以及出行者选择模型。在此基础上，考虑了不同方式之间交通流量的相互影响，提出了城市多模式交通网络流量分配模型，研究了多模式交通出行的流量分布特性。.（3）基于超网络的城市多模式交通系统优化建模.在城市多模式交通网络流量分析的基础上，基于不同条件下的经济手段和管理措施，研究了网络流量的变化规律，构造了城市多模式交通系统优化模型，并设计了求解算法。