东南大学刘志远团队在复杂交通系统建模与优化领域取得进展
发布时间：2026-08-26发布者：李震浏览量：10
【东大新闻网8月26日电】（通讯员 马强）近日，东南大学交通学院刘志远团队在多类博弈主体耦合的复杂交通系统建模与优化领域取得重要进展。相关成果以《公交线路承包问题的三层规划模型和嵌套广义Benders分解算法》（“A Trilevel Programming Model and Nested Generalized Benders Decomposition for the Bus Line Contracting Problem”）为题，发表于运筹优化领域国际顶级期刊《运筹学与管理科学学会计算期刊》（INFORMS Journal on Computing）。
城市交通系统是一个典型的复杂巨系统：政府、运营企业与出行者等多类主体相互作用，各自具有不同的行为目标和决策逻辑，任何一方的局部决策，都可能通过网络结构和行为反馈传导至整个系统。如何在多类博弈主体目标不一致、信息不对称的条件下，通过合理的决策与机制设计，引导分散行为形成更优的系统结果，是复杂交通系统治理中的重要科学问题。传统单层或双层模型难以完整描述这一多主体分层决策过程，而由此形成的多层模型又具有显著的非凸性与组合复杂度，对统一建模与精确求解提出了较大挑战。
针对上述问题，研究团队以公共交通系统公私协同运营为典型场景，聚焦市场准入、企业服务决策与乘客网络均衡之间的层级博弈关系，构建“政府—企业—乘客”三层规划模型，将政府监管、企业经营与乘客行为统一纳入多主体分层博弈框架，并进一步提出嵌套广义Benders分解算法，将复杂三层问题递归分解为两个相互嵌套的双层问题，在保持全局最优性保证的同时实现高效求解。数值实验表明，当多个具有自主目标的主体共同作用于同一网络系统时，局部最优并不等同于系统最优，治理的关键在于合理设计主体的决策边界与激励机制，引导多方博弈形成更优的系统均衡。本研究为复杂系统中的多主体博弈建模与协同优化提供了新的研究视角。
东南大学交通学院博士生胡志韬为论文第一作者，东南大学交通学院刘志远教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金青A项目等课题资助。
论文链接：https://doi.org/10.1287/ijoc.2025.1527
供稿：交通学院
（责任编辑：周子琪 审核：陈少鹏）