考虑参考点依赖的随机网络用户均衡与系统演化

考虑出行者路径选择过程中的有限理性和参考点依赖,以基于累积前景理论的路径选择决策规则为基础,建立随机网络用户均衡及其等价的变分不等式模型,力图展示现实中的交通流分布形态.提出了求解模型的算法,并通过简单的算例对模型和算法的合理性进行验证.考虑到日常出行路径选择是一个重复的学习与更新过程,通过模型描述出行者路径选择过程中的学习、选择和更新行为,进一步建立基于累积前景理论的动态交通系统,最后通过算例说明动态交通系统演化到用户均衡的过程.     

后悔视角下的多用户多准则随机用户均衡模型

在多用户多准则的交通网络中,假设出行者的出行时间价值是异质的,服从某一连续分布函数,且考虑出行者的后悔厌恶水平,建立了基于后悔理论的logit形式的随机用户均衡模型.然后,给出了与该模型等价的变分不等式问题,并使用相继平均法求解.最后用一个算例来说明所构建模型的合理性和所提出算法的可行性.算例结果表明,后悔厌恶水平确实影响出行者的路径选择行为,并且随着后悔厌恶水平的增加,高出行时间价值的出行者选择路径的变化幅度先大后小,相反低出行时间价值的出行者选择路径的变化幅度先小后大.     

双模式交通系统中拥挤费收入返还策略研究

在地铁公交和道路驾车两种出行方式并存且竞争的交通系统中，将出行者分为有小汽车和无小汽车两类，有小汽车的出行者可以选择驾驶小汽车或乘坐地铁出行，无小汽车的出行者只能乘坐地铁出行.在瓶颈道路最优收费下，考虑地铁车厢拥挤成本，分析了拥挤费收入返还给公共交通出行者的五种方案，给出了兼顾个人出行成本公平与道路交通出行效率的拥挤费收入分配比例，并通过数值算例验证了理论结果.     

基于路径运行时间可靠度的随机系统最优拥挤收费模型

应用交通网络平衡模型和边际成本收费理论相结合的方法,研究了运行时间可靠度下的随机系统最优拥挤收费问题,建立了运行时间可靠度及内生ATIS市场渗透率条件下随机系统最优交通拥挤收费模型.分析了基于运行时间可靠度下的随机系统最优拥挤收费对用户出行行为的影响.发现了与确定性网络用户平衡流中的情形类似,对于考虑运行时间可靠度下的随机交通网络,边际成本收费理论仍然适用,即采用边际社会成本流函数代替单位路段成本流函数,可以使随机网络随机用户平衡流变为随机网络随机系统最优流.算例分析结果表明:在传统的拥挤收费模型中,拥挤收费仅与路径(路段)运行时间和路径(路段)流量有关.现实中,在确定他们的出行路线时,用户往往还会考虑网络运行时间可靠度因素,而不仅仅是路径运行时间或成本.用户对于运行时间可靠度的置信度要求越高,传统的拥挤收费执行效果越不理想.因此,现实生活中传统的拥挤收费不一定能使网络效益达到最优或缓解交通拥挤.     

交通信息诱导下的混合用户均衡模型研究

通过分析交通信息对出行者路径选择行为的影响,构建了一个同时考虑惯性出行者和非惯性出行者路径选择行为的混合用户均衡模型.随后,提出了求解混合用户模型的算法,通过算例对模型和算法的合理性进行验证,并探讨当出行者路径选择存在惯性行为时,交通信息是否能够缓解交通拥堵.研究发现交通信息虽然可以影响出行者的路径选择行为,但是可能会增加整个系统的总出行时间.而合适的信息渗透率有助于显著地减少整个系统的总出行时间,使得系统趋向于最优化.     

基于活动的瓶颈模型和收费机制:研究进展评述

Vickrey于1969年应用确定性排队理论,首次提出了一个能导致所有出行者具有相同交通费用的内生出发时间选择模型,即著名的瓶颈模型.50年前,Vickrey提出的瓶颈模型以出行作为分析单位,没有考虑出行与活动之间的相互关联.近年来,出现的基于活动的瓶颈模型考虑了时变活动效用对通勤者出发时间选择的影响.瓶颈处的排队延误纯粹是一种社会损失,拥挤收费是消减瓶颈排队延误的有效的经济手段,而瓶颈模型是研究拥挤收费的强有力工具.本文回顾了瓶颈模型的研究进展,介绍了经典的瓶颈模型和基于活动的瓶颈模型的基础理论,分析和比较了两类模型最优动态收费和最优阶梯收费下的解及其消除排队延误的效率.     

基于时间成本的瓶颈道路组合收费与出行方式选择均衡研究

城市交通系统有多种出行模式,可为不同类型的通勤者提供出行服务.本文针对瓶颈道路和地铁线路并行的双模式交通系统,首先建立含两组异质通勤者的驾驶小汽车与乘坐地铁的出行模式选择均衡模型.模型中,地铁出行模式考虑边际成本票价和车厢内体触拥挤的影响,驾驶小汽车出行模式引入基于时间成本的系统最优动态收费和固定收费的组合收费策略.其次构建双模式系统总社会成本最小化模型和总收费收入最大化模型,并推导最优的组合收费策略.最后通过数值算例验证理论分析结果.研究结果表明,双模式交通系统在基于时间成本的系统最优动态收费的出行方式分担与无收费均衡下的出行方式分担相同.在组合收费下,提高瓶颈道路固定收费会使出行时间价值和车厢内体触拥挤成本高的通勤者更倾向于驾驶小汽车出行,而出行时间价值和车厢内体触拥挤成本低的通勤者倾向于选择地铁出行,并且,当组合收费中,固定收费部分增加时,此类通勤者的组合收费将降低.     

用户异质下公交定价和道路收费收入再分配

针对收费道路与公共交通并行的竞争交通系统,在异质用户的出行时间价值服从均匀分布的假设下,结合公共交通的边际成本定价和平均成本定价策略,建立了均衡交通模型,分析了出行者的出行行为.研究发现,随着出行者时间价值之间的差异增大,无论收费收入上交财政还是补贴公交,自驾车人数在不同定价策略下差距减小.进一步,基于效率和公平的准则,考察了道路拥挤收费收入再分配原则所导致的系统总出行成本的变化情况,对四种公交定价和道路收费收入再分配策略进行了对比分析.研究表明,当道路收费收入直接补贴给公交出行者时,比较系统的总出行成本,平均成本定价策略优于边际成本定价.从公平角度分析,当出行用户的时间价值差异不是很大时,无论公交采取边际还是平均成本定价策略,收费收入全部用于补贴公交用户会使得公平性提高.最后,算例结果验证了当固定成本足够大时,受补贴的公交平均成本定价策略是一种较优的策略.     

ATIS影响下基于广义出行负效用的随机分配

考虑先进的出行信息系统(ATIS)对出行者路径选择行为的影响,提出了一种混合随机用户均衡交通分配模型。将出行者划分为"有ATIS接收装置"和"无ATIS接收装置"两类,两类出行者均以随机方式选择出行路径,路径选择准则为广义出行负效用最小,广义出行负效用定义为出行时间、出行费用和出行时间可靠性的线性组合。利用混合网络随机用户均衡建模理论,建立了ATIS影响下基于广义出行负效用的随机型分配变分不等式模型,基于二次加权平均方法设计了求解模型的启发式算法。通过一个简单算例验证了文中所构建的模型和算法,并获得了一些重要的结论。     

考虑共乘激励与费用分摊比例异质性的停车收费模型

本文针对单个OD对的简单交通网络,研究考虑共乘激励的交通流分配和停车收费策略.首先,考虑共乘费用分摊比例的异质性,共乘匹配的成功率,公交车内的拥挤效应和道路拥挤效应等,构建了考虑公交车、共乘司机、共乘乘客、独自驾驶等4种出行方式的交通流分配模型;然后,通过实施停车费优惠以激励共乘出行,建立了考虑共乘费用分摊比例异质性的停车收费模型.对无共乘、有共乘、实施共乘激励等三种情景展开算例分析,结果表明,共乘成本的分摊比例影响出行者参与共乘的固定成本,进而影响共乘司机和乘客匹配的成功率,匹配成功率较低的情况下共乘双方的期望出行成本都会很高,从而导致出行者共乘意愿降低甚至没有意愿参与共乘.此外,共乘的引入对于出行者和系统的效率是双赢的,而合理的停车收费和共乘激励可以显著增加出行者参与共乘的意愿,增加共乘匹配成功的人数,降低大部分出行者的出行成本,并提高系统效率.     

考虑决策惯性的随机网络路径选择与交通流分配模型

本文针对随机网络的出行情境,分析了出行者路径选择中的惯性行为及其影响因素,提出了可变的可靠性价值系数以描述出行者的决策惯性,进而定义了随机网络中考虑决策惯性与风险规避的路径选择决策,并给出了相应的数学表达.通过分析发现,本文建立的考虑决策惯性的路径选择决策模型具有一般性,能考虑多种有限理性因素对出行者路径选择的影响;并且,通过特定的参数设置,能表示为文献中现有的多种随机网络路径选择决策模型.随后,定义了随机网络考虑决策惯性的用户最优均衡,并给出了等价的非线性互补问题,对模型的解的存在性和解集的性质进行了讨论.本文还构建了算例,对用户最优均衡模型的性质进行了分析和说明.     

基于瓶颈模型的异质出行者早高峰出行问题研究

早高峰出行中道路瓶颈是造成交通拥堵的主要原因之一.本文针对存在高速公路(含有高承载力车道)和普通道路的瓶颈路段,研究了时间价值不同的出行者早高峰出行行为.基于瓶颈模型的均衡条件,推导了不同收费标准下,出行者改变出行方式时个人早到惩罚的临界值.研究发现收费较低时,时间价值较低的出行者使用高承载力车辆的数量会增加.收费达到一定程度时,即使是时间价值较高的出行者也会选择高承载力车辆出行.数值算例也表明设置恰当的收费标准可以降低系统出行时间.     

交通信息对出行者路径选择惯性行为的影响

选择惯性行为是出行者路径选择行为的一个重要表现。通过探讨有无信息下,出行者关于路径出行时间的感知更新模式,构建了考虑出行者选择惯性、交通信息以及出行时间感知更新三方面的路径选择模型。通过路径选择行为实验,验证了出行者路径选择惯性行为的存在。最后,基于行为实验结果,采用仿真方法,分析了信息对出行者路径选择惯性行为的影响。研究表明,交通信息可以通过影响出行者关于路径出行时间的感知来影响其路径选择,从而达到改变出行者的选择惯性行为。     

基于出行者路径选择行为的VMS诱导策略研究

针对现有交通诱导系统片面地确定可变信息板(VMS)位置和发布内容的弊端,提出系统性确定符合路网出行需求的VMS诱导策略的方法,该方法从交通管理者对系统建设成本的限制和出行者的路径决策心理出发,建立综合考虑两者期望的双层规划模型.其中上层模型考虑交通管理者对网络总效益的期望和对VMS建设成本的约束,下层模型根据出行者在VMS诱导下的转向概率,运用符合出行者路径选择心理的随机动态交通分配模型,并设计了求解算法.应用表明,在不同的系统建设成本约束下、网络总出行成本是网络交通需求水平、出行者的转向概率、VMS的布设位置、交通诱导信息的发布周期和内容等的组合结果,因此求解保证网络总出行成本最低的VMS诱导策略时需要同时考虑以上因素.研究结论可为城市交通管理VMS诱导决策提供理论支持.     

基于累积前景理论考虑路网通行能力退化的用户均衡模型

考虑出行者有限理性的特点,以累积前景理论为基础, 建立了考虑路段通行能力退化情况下的用户均衡模型, 并说明了解的存在性. 在数值算例中, 分别采用期望效用理论和累积前景理论进行计算, 对比了两者在描述出行 者路径选择行为上的差异. 结果表明, 累积前景理论能够克服期望效用理论的不足, 更好地描述出行者路径选择的决策过程.     

竞争交通系统中异质性用户的出行方式选择

在一个地铁公交与道路驾车两种出行方式并存且竞争的交通系统中,出行者按照时间价值、早到与晚到惩罚的差异被分成两组,地铁可以按边际成本或者平均成本确定票价,道路可以不收通行费或者以道路系统最优化原则收费.我们研究不同收费策略组合下的交通方式选择问题,并利用算例分析了出行需求及其构成对交通方式选择和个人出行成本的影响.     

具有弹性需求收费道路的定价策略分析

目前收费道路在我国比较普遍，而收费道路上影响车辆通行需求的一个很重要的因素是其收费定价，作为收费道路的经营者，必须考虑出行者对道路定价的反应，因为道路定价对出行者的出行需求和路径选择都会产生重要的影响，文章考虑存在并行收费道路的情况下，不同经营者之间在竞争和合作的情形下的最优决策机理和定价策略。     

考虑交通能源消耗的出行需求管理策略研究

本文综合考虑出行者出行行为、交通系统运行状态及交通系统能耗之间的关系,建立公交车和私家车双模式下的随机用户均衡模型以及交通系统达到平衡状态的总能耗模型.结合交通系统外部效应的特点和道路收费的经济学原理,以最小广义费用为上层目标函数,建立考虑能耗的双层规划模型,阐明了出行需求管理政策通过调节出行行为来控制交通能耗的机理.将交通政策抽象化代入所建立的双层规划模型.算例分析表明,该模型能够定量地反映实施道路拥挤收费和公交优先措施等策略在不同交通需求情况下对交通能耗的影响.     

VRGS中均衡诱导比例和系统服从率的计算

在考虑先进的出行者信息对出行路径选择行为影响的基础上,建立了信息影响下的路径选择模型,基于驾驶员群体的划分和路网混合均衡建模理论,构建了一随机网络混合随机用户均衡模型,提出了同时求解诱导比例和诱导系统服从率的数学模型,设计了模型求解算法,并利用算例进行了计算分析.     

停车换乘方式下准动态行程时间可靠性计算模型

目前大多数行程时间可靠性计算模型均未考虑例如停车换乘之类的组合出行方式对路网行程时间可靠性的影响;对可靠性的动态变化轨迹研究不够深入。以加权行程时间方差衡量路网可靠性大小,基于停车换乘交通分配理论构造了一个准动态行程时间可靠性计算模型。描述了出行者考虑可靠性影响下的方式-路径动态选择行为,刻画了路网可靠性动态变化轨迹;基于K优路径和连续平均算法,设计了模型求解算法,并通过经典算例验证了模型和算法的有效性。与传统单方式可靠性计算模型相比,本文所建模型可以用来分析停车换乘措施对减少交通拥堵、提高路网可靠性所起的作用;分析出行者可靠性偏好大小对路网可靠性变化的影响。