路網設計問題啟發式解法與其多目標決策之研究

Abstract

路網設計問題（Network Design Problem， NDP）是都市運輸規劃中經常面臨 之決策問題。由於都市地區不同區位之旅運需求增加，使得現有之運輸路網無法負 荷，故產生所謂之路網設計問題。意指在現有路網上選擇改善路段或新建路網以達 減少交通擁擠、能源消耗或空氣污染等目標，在路網模式中又稱為路段（Link）增 加或改善問題。 路網設計問題之發展乃近三十年之光景，而均衡網路設計問題囿於模式存在之 非凸性，使得求解較為困難；截至目前為止尚未有人在中、大型網路問題上求得整 體最適解。Suwansirikul等（1987）所提出EDO 解法已經證實較傳統Hooke-Jeeves 解法之求解效率為高，本文以EDO 解法為依據並加以修正，提出三種啟發式解法以 求解連續性均衡網路設計問題。其中A1與A2演算法適用於無預算限制式之問題求解 ，A3演算法則適用於含有預算限制式之網路設計問題。由於三種演算法皆可加速路 段改變數之收斂而減少路網均衡指派之次數，故求解效率較佳。 本文並提出多目標決策方法應用在路網設計問題上。主要根據典型多目標決策 過程之理念，結合多目標數學規劃、多評準決策方法與群體決策三個階段之過程， 希望提供最後決策者更合理之決策資訊。多目標數學規劃處理之問題為連續性路網 設計模式，目的在找出路網改善之非劣解替選方案。多評準決策方法處理之問題為 非連續性路網設計問題，目的在獲得個人偏好之最適方案。群體決策處理之問題為 整合決策成員的偏好，目的在評選出折衷之共識性方案。本文結合多目標規劃之限 制法與本文提出之（A3）啟發式演算法，求解路網改善之非劣解替選方案，再利用 ELECTRE Ⅲ方法評估路網改善替選方案。最後利用Cook and Seiford（1978）之群 體決策方法，整合所有決策成員之偏好。本文並以台北都會區之路網，說明多目標 決策方法在路網設計問題之應用，結果驗證本文所啟發式演算法在大型路網上求解 之可行性，而多目標決策方法可使問題之應用更符實際。 #9302431 #9302431