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基于逻辑的随机用户均衡问题的改进截断牛顿算法。 (英语) Zbl 1443.90089号

摘要:本文研究了静态交通分配中基于路径的logit随机用户均衡问题的牛顿型算法。这个问题本质上是一个等式约束最小化问题。传统上,我们可以首先使用变量约简方法将这个问题转化为无约束问题,然后应用截断牛顿方法来解决这个无约束最小化问题。所有程序都在缩减的变量空间中执行。然而,我们不知道哪些变量适合作为简化变量进行选择。如果约化变量选择不当,由于约化牛顿方程的病态条件,有时计算时间可能会高得令人无法接受。
为了克服这个缺点,我们提出了一种改进的截断牛顿(MTN)算法。与上述传统算法相比,MTN具有三个明显的特点:(1)迭代点和搜索方向是在原始变量空间中生成的。(2) 牛顿方程在约化变量空间中近似求解。(3) 减少的变量可以从一次迭代更改为另一次迭代。这些特性使得MTN特别适合于基于路径的SUE问题,并表现出超线性收敛性。为了在每次迭代中有效地求解约化牛顿方程,我们提出了如何选择约化变量的原则。我们在苏福尔斯和温尼伯网络上比较了MTN算法和梯度投影(GP)算法。GP算法是目前解决该问题最有效的算法之一。我们表明,在适当的设置下,我们的MTN算法优于GP算法,特别是在拥塞程度高且路由选择更具确定性(即对路由成本更敏感)的网络问题中,这是最难解决的流量分配问题。因此,我们得出结论,我们的MTN算法是目前解决此类复杂交通分配问题的最快算法。

MSC公司:

90-10 运筹学和数学规划相关问题的数学建模或模拟
90B20型 运筹学中的交通问题

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全文: 内政部

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