城市交通网络中的问题和管理(六)

讲师风采
章定
美国纽约州立大学奥斯威哥商学院终身教授,美国超网络中心副主任
讲师简介:
章定,美国纽约州立大学奥斯威哥商学院终身教授,美国超网络中心副主任。 研究领域:交通、供应链、网络经济、变分不等式、动力系统和对策论。
视频简介:
章定教授讲解了我们应该怎样很好地将科学理论理论与我们的交通问题相结合而解决这些问题。他通过讲解变分不等式、流量方程与交通网的联系举例讲解了如何将理论与城市网络问题联系起来。并总结了目前对交通问题的研究方向和我们面临的交通问题给国家的经济、环境以及国民的生活等所造成的影响。
发布评论
全部评论
段落信息
  但这里面特别有一点要说明到的,就是它是优化问题的一类,但它不是一个典型的非线性规划问题。为什么呢,只有因为它的非对称型,假如它的举证是一个对称,那么很好,它可以变成一个等价的优化问题和非线型规划问题和线型规划问题,那这个就好解多了。但当这个影响互相是不对称的话,就是反映出来,就是它的举证是非对称的。然后那样的话,只有这个变分不等式,变分不等式的求解就比较复杂一些,要比非线型规划、线型规划要复杂。 所以,前面讲到的这个变分不等式问题,理论上它可以决定所有这个城市网、交通网络上面的路径流量。有了路径流量,根据我们刚才讲的这个流量保守方程,就可以决定每一个路段上面的交通流量。那可以做预测,我们就知道这个路段上有多少车辆,理论上是很好,对城市交通规划都有好处。我们知道这个路段有多少车辆,我们应该怎么样拓宽路面,怎么设置交通灯,这样的情况。 所以,这个变分不等式的数学模型,在过去的50年,半个世纪多经历了很多的研究,引发了很多的研究。研究的主要方面是,一个方面是怎么样能够设计更加快速、有效的算法,特别是对很大型的城市网络问题。 举个例子,在芝加哥大芝加哥区域的网络,这个大区域有12982个节点,39018条link,就是路段,有200多万个欧迪队,因为这个组合的问题,有200多万个欧迪队,我们刚才讲过了,每一个欧迪队之间有多条路径,那就不得了多的路径,路径就很多,这是一个组合问题。个体的选择呢,实际上是在欧迪队之间是选择路径,也是一个相当复杂的一个数学问题。 总结一下,交通网络这个问题,研究了有半个多世纪,是一个老问题。因为是一个老问题,还不断的有人研究,说明它的重要性,也说明了我们已经积累了很多的研究方式、方法,很多成果。而且呢,它不仅是发展中国家,也是发达国家,所有这些国家人们最关心的社会经济问题之一,它严重的影响了我们的国民经济。 刚才说了,有多少时间,每个国家的省市,在欧洲,在美国,这个经济省市很大,每年的经济省市很大,因为交通堵塞。影响生产,因为我们知道现在大家都是即时生产,很多的是供应链,供应链的连接都是用运输的,都是用物流的方式。所以,这个交通也是一个很大的环节,经济成本、时间成本都很要紧。 那么,我们还讲到了对环境的影响,对普通老百姓的健康影响,乃至大家民众的日常生活方式。要出去吃个饭,跟朋友约个会,所以你就要考虑交通问题。那么在美国,也是一个很重要的交通研究课题,有几十亿美元的研究经费和数以千计的研究人员都在做这个方面。 接下来,这更要进一步地研究交通问题呢,我们就需要对这个交通的行为,特别从需求有一个更进一步地了解。我们刚才前面一开始是假设了,在这个模型是假设了它的需求是给出来,DW,这个给出来。 那么,我们这里想稍微向大家介绍一下,这个DW是怎么估计的,是怎么算的,在具体的当中,在具体的社会问题当中,是怎么获得这个数据。这不是一个很容易的事情,是一个蛮困难的事情。因为一旦这个东西给定了以后,得到了以后,我们接下来可以用变分不等式求解。创新需求的预测,我们叫做,就是产生嘛,出行产生。 我们可以看,从发出点的发出量,还有接收点的接收量,这两个概念。这是从一个完全的社会调查可以来看,比如说这里是一个居民区,很多的居民小区,那么这里的小区的人口密度,或者有多少个,有人住了,单元的房子有人住了。那么,这里的家庭汽车拥有量是一辆车还是两辆车,有多少家庭拥有两辆车,有多少家庭拥有一辆车甚至三辆车,这也是一个关键的因素。另外,看这一片小区的居民,他的收入情况,他的收入范围、年龄范围。 这些指标,都相当大程度上影响了他的出行方式。你比如说,他们是二三十岁的,开始工作了,刚刚工作了,或者到四十岁,他已经有很多的经济实例了。他就有很多的社会需求,他要上班,他有社交,有很多的,比如说要旅行、交友,他就用车产出的,就是他出行的需求就大。你比如说有小孩的情况,或者单个是老人的,他就不太需要出行,他出行也是坐公交车。就是这些来决定,我们有一些更细致的模型来计算出在这一片居民区、集中居住区会产出多少的出行需求。这是所谓的出发点,出发量,发出点,发出量。

全文文稿

收藏说明: