基于遗传算法的高速公路拥堵情况分析模型

温瑞 邓青知

【摘  要】在高速铁路的修建中，对于其作用分析是至关重要的，本文通过建立相关模型对其高速公路的拥堵缓解情况进行分析和预测。选择黑龙江省的相关高速公路与高速铁路的情况来进行分析，选取单位时间车辆数、日平均拥堵时间、平均拥堵路段长度来作为评估指标，利用遗传算法模拟高铁开通后相关车辆的运行情况，由此来推算得到各指标未来的变化趋势，最后对高铁开通后对于高速公路车辆压力的缓解能力进行评估。

【关键词】遗传算法;优化模型;高速公路

引言

高铁推动了铁路交通在全球的新一轮复兴，速度作为交通运输现代化的重要标志之一，往往在很大程度上影响着某种运输方式或某种交通工具的兴衰。高铁在开通后，给人们的生活的带来了极大的便利，很多家庭在长途出行时，并不会选择私家车而是选择高铁，因此高铁在这个方面可以较大程度低对于目前公路的拥堵情况进行缓解，同时也有利于降低普通列车的运行压力。高铁开通后，高速公路的车辆数和拥堵情况均有所降低，因此需要选取较为合理的指标对于高速公路的车辆通行压力进行评估，从而对其进行分析有效性。

1.模型原理

本文建立遗传算法模型，先进行数据的收集，选择黑龙江省的相关高速公路与高速铁路的情况来进行分析，选取单位时间车辆数、日平均拥堵时间、平均拥堵路段长度来作为评估指标，利用遗传算法模拟高铁开通后相关车辆的运行情况，由此来推算得到各指标未来的变化趋势，由此来对于高铁开通后对于高速公路车辆压力的缓解能力进行评估。

2.模型的建立

本文选取了黑龙江省的这10条高速公路，对于其单位时间的车辆数、平均拥堵路段长度和日平均拥堵时间数据进行分析，可以发现，牡绥高速的拥堵情况是较好的，其虽然在高峰期存在一定的拥堵，但是其按日平均后拥堵情况就大大缓解了，符合当地的实际情况。

3.模型的求解

在哈齐和哈佳这两条高铁线路开通后，各高速公路的拥堵概率变化情况，其拥堵平均概率降低到0.498，总体的缓解幅度为17.797%。

通过模拟分析，可以发现其在增加高铁后，拥堵概率将可以从49.8%下降到39.7%，降幅较为明显，证明了结论的有效性。

4.结论

利用智能算法来进行优化是效果很好的模式，可以用于对多种资源进行研究和分析的模型，其迁移能力較强，有利于利用现有条件进行评价和模拟。本文建立的模型计算速度较快，同时也有着较高的准确率，在求解时不需要占用大量的资源，使其拥有很好地效率。

参考文献

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[2]曹邦兴.基于改进三值量子遗传算法的多峰函数寻优[J/OL].赣南师范大学学报[2019-05-19].