随机交通网络约束最可靠路径问题

潘义勇，陈 璐，孙 璐

(1.南京林业大学汽车与交通工程学院，南京210037；2.东南大学交通学院，南京210096；3.美国Catholic大学 土木工程系，华盛顿特区DC 20064，美国)

0 引言

最优路径问题是车辆导航系统的核心问题，现有的导航系统没有考虑交通网络的随机特性和路径选择时的约束条件[1].一方面，交通网络中行程时间具有随机性，需要研究考虑可靠性的最优路径问题；另一方面，驾驶员在选择最优路径时都会受到各种约束条件的限制，例如行车距离，机动车的油耗，电动汽车的蓄电能力等，因此需对随机交通网络环境下约束最可靠路径问题进行研究[1].

目前，对随机交通网络环境下无约束最优路径问题研究的很多，主要有最小期望路径问题[1]和最可靠路径问题[2]，其中最小期望路径问题没有考虑由于交通网络随机特性带来的风险性，最可靠路径问题考虑了路径可靠性的路径选择行为.最可靠路径问题由于其考虑可靠性的路径目标函数定义的不同，其最可靠路径模型及其求解算法也是不同的，主要有：最小期望—均方差路径，最优期望效用路径，最大可靠度路径，α—可靠路径等[2]，其中最小期望—均方差路径最能直接反映路径的可靠性[3]，另外，当路径的随机行程时间服从正态分布时，其他几种考虑可靠性的路径目标函数可以表示为期望和均方差的线性组合，本质上也就转化为最小期望—均方差路径问题，因此本文采用期望—均方差为考虑可靠性的路径目标函数.