論文の概要: Optimal Traffic Relief Road Design using Bilevel Programming and Greedy Seeded Simulated Annealing: A Case Study of Kinshasa
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00804v1
- Date: Sun, 14 Dec 2025 20:49:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-11 18:48:17.503239
- Title: Optimal Traffic Relief Road Design using Bilevel Programming and Greedy Seeded Simulated Annealing: A Case Study of Kinshasa
- Title（参考訳）: 両レベルプログラミングとグリーディーシード・シミュレート・アニーリングを用いた道路設計--キンシャサを事例として
- Authors: Yves Matanga, Chunling Du, Etienne van Wyk,
- Abstract要約: 本研究では,優先道路セグメントの開発を支援する交通流に基づくアルゴリズムを提案する。
目的は、道路建設計画のより効果的な優先順位付けを可能にし、限られたインフラ予算の最適配分を容易にすることである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Context: The city of Kinshasa faces severe traffic congestion, requiring strategic infrastructure capacity enhancements. Although a comprehensive master plan has been proposed, its implementation requires substantial financial investment, which remains constrained in the Democratic Republic of the Congo (DRC), an emerging economy. This research proposes a traffic flow based algorithm to support the development of priority road segments. The objective is to enable more effective prioritisation of road construction projects and facilitate the optimal allocation of limited infrastructure budgets. Methods: The study was conducted by formulating a standard transport network design problem (TNDP) that included estimated origin demand data specific to the city of Kinshasa. Given the high computational nature of the 30 node network design, TNDP relevant metaheuristics (GA, ACO, PSO, SA, TS, Greedy) were used selectively and hybridised to achieve high quality, stable solutions. A greedy search seeded simulated annealing and Tabu search were devised to achieve the design goals. Results: Greedy Simulated Annealing and Greedy Tabu search yielded the best travel time reduction and the most stable solutions compared to other solvers, also improving network edge betweenness centrality by nearly a scale of two and a half. Conclusions: Road priorities were proposed, including junctions connecting the Bandundu and Kongo Central entry point to main attraction centres (Limete Poids Lourd, Gombe, Airport) and additional inner city areas (Ngaliema, Selembao, Lemba, Masina, Kimwenza).
- Abstract（参考訳）: コンテクスト:キンシャサ市は交通渋滞に直面しており、戦略的インフラ容量の増強を必要としている。
包括的なマスタープランが提案されているが、その実施には相当な財政的投資が必要であり、新興経済であるコンゴ民主共和国(DRC)に制約が残っている。
本研究では,優先道路セグメントの開発を支援する交通流に基づくアルゴリズムを提案する。
目的は、道路建設計画のより効果的な優先順位付けを可能にし、限られたインフラ予算の最適配分を容易にすることである。
方法:本研究は,キンシャサ市固有の原産地需要データを含む標準輸送ネットワーク設計問題(TNDP)を定式化した。
30ノードネットワーク設計の計算特性が高いことから、TNDP関連メタヒューリスティックス(GA, ACO, PSO, SA, TS, Greedy)は高品質で安定したソリューションを実現するために選択的にハイブリダイズされた。
設計目標を達成するために, グリージー検索とシミュレートした焼鈍, タブ検索が考案された。
結果: Greedy Simulated Annealing と Greedy Tabu search は,他の解法に比べて旅行時間の短縮と解法が最良であった。
結論:BandunduとKongo Centralの入り口と主要アトラクションセンター(Limete Poids Lourd, Gombe, Airport)と、さらに内陸部(Ngaliema, Selembao, Lemba, Masina, Kimwenza)を結ぶジャンクションを含む道路の優先案が提案された。
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