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综合运输是交通运输业发展到一定阶段的内在要求。在交通运输资源相对短缺,交通运输需求却随着区域经济快速发展而不断增长的背景下,加快综合运输体系的建设,合理配置运输资源,是我国交通运输业发展的重要方向,具有重要的现实作用和深远意义。本文从区域综合运输系统规划与管理的角度,以发展综合运输需求预测理论为目标,选取区域范围内的货物运输需求为研究对象,对综合运输网络中相互影响的多货类货物运输流量的分配理论与方法进行了探索性的研究。
论文首先对综合运输系统的涵义进行阐述,分析其历史演变规律,探讨了综合运输网络上货物运输的一般组织形式以及运输费用的产生与测算方法。
接着,对综合运输网络的描述模型和存储方法进行了深入探讨。利用超图理论中的圈结构及其分解算法构建了层次化的集计网络描述模型;根据超图数据结构(Hypergraph BasedData Stmcture,HBDS)设计了集计网络对象的分层数据模型,提出了改进的集计邻接目录表法。
其次,对综合运输网络中的用户运输决策行为进行了研究。基于消费者行为理论,对网络上的用户主体进行了分类;将广义货主作为网络上的行为主体,从态度、感知和效用等三个方面研究其行为模型和测量方法;总结了常用的运输决策模型,给出了网络用户与管理者联合决策的双层决策模型框架。
再次,对综合运输网络上的联合运输合理路径模型进行了研究。分析了联合运输路径的显著特征,指出除运输费用外,运输方式序列和运输转换次数限制也是影响联合运输路径选择的重要因素,同时也是识别联合运输路径是否实际可行的重要属性;根据综合运输网络上的一般运输问题,建立了包含合理性约束的联合运输路径选择与优化模型,并给出相应的“分层标号”算法;提出采用“偏好/诱导参数”对用户偏好体系进行表达的方法。
最后,对综合运输网络上的多货类运量分配模型和方法进行了研究。根据多货类相关的特性,分别建立了路段上多货类隐性相关和显性相关的阻抗函数模型;给出了基于最短路加载的运量分配方法和基于“组合分配法”加载的随机分配方法,并分析了“偏好参数”和“路径容差”对流量分布的影响。基于变分不等式构建了综合运输网络上多货类相关用户均衡(Correlated MulticommodityUser Equilibrium,CMUE)模型和随机用户均衡(Correlated Multicommodity Stochastic UserEquilibrium,CMSUE)模型,并基于显性阻抗函数给出了基于精简对角化改进的平衡算法和算例。