基于时间价值及基尼系数的拥挤收费设计

城市道路交通拥挤日益严重,交通拥挤收费是解决城市道路交通拥挤的手段之一,双层规划模型是研究交通拥挤收费问题的一个有力工具.然而,对时间价值不同的出行者收取拥挤费用将产生社会不公平问题.基尼系数是衡量资源分配是否公平的一个重要指标.以出行费用为公平指标,利用基尼系数改进传统双层模型的上层模型,加入基尼系数函数,构造一个管理者收益尽量大而基尼系数尽量小的目标函数.同时加入控制基尼系数的参数,通过选择适当的参数,可满足不同公平性的要求.算例表明,基于时间价值及基尼系数的拥挤收费设计,达到缓解交通拥挤的目的,且兼顾了管理者收益与交通公平.     

基于基尼系数的停车换乘拥挤收费定价模型

许多大城市提倡停车换乘的组合出行方式,目的是减少出行车辆,缓解交通拥挤状况.应用双层规划模型对停车换乘拥挤收费进行研究.下层模型采用弹性需求SUE模型,上层模型考虑了交通公平因素.以各出行方式占用的道路资源为公平指标,应用基尼系数对传统上层模型进行改造,构建一个用户盈余尽可能大而基尼系数尽可能小的上层模型,并利用基尼系数控制参数,实现在不同公平要求下的拥挤收费设计.算例表明,基于基尼系数的停车换乘拥挤收费设计,能改善道路的拥挤状况,且兼顾了用户盈余与公平.     

OD估计双层规划扩展模型

利用双层规划模型进行OD估计,建立双层规划扩展模型.考虑OD估计问题中的随机误差,基于Bayes估计和多元正态分布建立上层目标函数;考虑用户路径选择行为的随机性,基于随机用户均衡建立需求可变动的下层目标函数,同时该扩展模型能适应我国混合交通的实际,既能适用于拥挤网络、也能适用于非拥挤网络,最后通过算例证明此模型的有效性.     

基于CVaR的次优拥挤收费随机多目标模型北大核心

次优拥挤收费问题一般要考虑不同决策者的不同利益,因此,有必要考虑多个收费策略建立多目标模型来均衡不同决策者的利益.由于决策者常在信息不确定的情况下做决策,在出行需求不确定的条件下,为了确定次优拥挤收费的方案,建立了基于条件风险价值的随机多目标双层规划模型,上层规划的目标函数考虑了系统总阻抗和社会公平性,下层规划是UE用户均衡配流问题.利用基于随机模拟的遗传算法对模型进行求解,并通过数值算例对模型和算法进行分析,验证了模型的有效性.     

基于CVaR的次优拥挤收费随机多目标模型

次优拥挤收费问题一般要考虑不同决策者的不同利益,因此,有必要考虑多个收费策略建立多目标模型来均衡不同决策者的利益.由于决策者常在信息不确定的情况下做决策,在出行需求不确定的条件下,为了确定次优拥挤收费的方案,建立了基于条件风险价值的随机多目标双层规划模型,上层规划的目标函数考虑了系统总阻抗和社会公平性,下层规划是UE用户均衡配流问题.利用基于随机模拟的遗传算法对模型进行求解,并通过数值算例对模型和算法进行分析,验证了模型的有效性.     

考虑路网可靠性和空间公平性的次优拥挤收费模型

根据随机路网环境下出行者规避风险的路径选择行为,提出了一种考虑路网可靠性和空间公平性的次优拥挤收费双层规划模型。其中,上层模型以具有空间公平性约束条件下最大化路网的社会福利为目标,下层模型是实施拥挤收费条件下考虑行程时间可靠性的弹性需求用户平衡模型。鉴于双层规划模型的复杂性,设计了基于遗传算法和FrankWolfe算法的组合式算法来求解提出的模型。算例结果表明:考虑行程时间可靠性的次优拥挤收费会产生不同于传统次优拥挤收费的平衡流量分布模式,表明出行者的路径选择行为对拥挤收费结果会产生直接影响;此外,算例结果还说明遗传算法对参数设置具有很强的鲁棒性。     

基于双层规划的高速公路收费费率优化模型

在全国联网收费的背景下,从动态收费的角度考虑,建立了双层规划模型,上层规划中将路网管理者作为领导者,以高速公路收费效益最大化为目标函数,同时考虑道路运营管理方的合理收益和养护成本支出情况,下层规划则以用户出行效用最大化为目标,充分考虑了道路使用者的道路选择差异性及道路拥堵对交通分布的影响,建立随机用户均衡模型.最后结合某地区AB地高速公路实际情况进行分析,采用了遗传模拟退火算法验证了模型的实用性,并与其他的算法对比,验证了算法的有效性。研究表明:优化模型可以有效提高高速公路的收费效益和用户的出行效用,可以分散高峰时的交通压力,提升高速公路的通行效率.     

基于Stackelberg博弈的时变双层交通分配模型

提出一个时变双层交通分配模型,其中上层网络管理者设立了一个路段的最大排队长度,其目标是使由网络流和排队长度定义的总出行时间最小.目标函数在离散时段内以路段流量和排队长度作为决策变量,同时考虑不同类型的信号交叉口延误的影响.下层网络用户的反应依赖于上层管理者的决策,其选择是使自身感知阻抗最小的路径,服从一个基于成对组合Logit的路径选择模型,构成一个成对组合Logit的均衡分配问题.结合了交通分配和流传播方法,将其表示为一个均衡约束下的双层数学规划问题,形成了一个Stackelberg非合作博弈.使用遗传算法求解该双层规划问题,并采用实证分析来表现模型的特征和算法的计算表现.结果表明路径重叠、路段流量、路段排队长度等因素对网络均衡流分布均有显著影响.     

停车收费与拥挤道路收费综合决策研究

停车换乘收费与拥挤道路收费是改善城市交通的有效手段.考虑乘坐公交车,全程自驾车及停车换乘这三种出行方式,给出了停车换乘收费与拥挤道路收费的双层规划模型,证明了模型的一阶条件与出行者的方式选择及路径选择条件等价,并给出了算法.算例分析表明,实行停车收费及拥挤道路收费后,能有效改善道路的拥挤状况,为交通管理部门决策提供了理论依据.     

多方式弹性需求下公交定价双层规划模型

为描述多方式城市交通网络下公交定价与出行选择行为的相互作用与影响,将出行方式选择与路径选择涵盖于同一网络,建立了上层模型分别以企业利润最大化、乘客出行成本最小化和社会福利最大化为目标函数,下层模型为多方式弹性需求随机用户配流模型的公交定价双层规划模型。运用改进遗传算法对模型整体进行求解,下层模型采用综合对角化算法和MSA算法的组合求解算法。最后,设计了一个算例以说明模型应用。结果表明:运用双层规划模型所确定的公交票价较传统静态票价可使政府、企业及出行者三方都获得更高收益,且上层模型以社会福利最大化为目标函数能代表社会群体中多数人利益,优化效果最为理想。