双瓶颈路段家庭出行者早高峰出行问题研究

针对一次连续出行中两个路段各存在一个瓶颈的双瓶颈路段,研究了家庭出行者早高峰期间先后经过双瓶颈到达学校和工作地的出行行为。首先建立了无收费下的用户均衡模型,接着考虑了拥挤收费模型,并就学校工作地开始时间差值大小的不同展开讨论,分析得出对应系统总出行成本最优时的收费值和收费时窗。研究发现收费管理能够有效降低系统总成本,并且学校和工作地开始时间差较小时的系统总成本更低,最后,通过数值算例验证了高峰时长保持不变,且得出了使得系统出行成本最优时的收费方案。     

基于出行者属性差异的拥挤收费政策分析

运用经典瓶颈模型,引入出行者属性差异,分析了实行拥挤收费政策前后不同出行方式的出行分布,给出了收费政策影响下出行者行为策略的选择.进一步,分析了基于政府拥挤收费政策下,小汽车和公交车共用同一路线时,道路使用成本、政府调控目标及费率的关系.研究结果表明,政府可以通过设置恰当的收费费率,调节不同出行方式间的出行分布,缓解交通拥挤,优化交通管理现状.属性差异系数的引入使模型更符合实际,改进了已有研究.     

城市中心区内停车价格对出行行为的影响分析

本文通过对北京市中心区早高峰时段小汽车出行者和公共交通出行者出行方式选择意向调查,采用多项Logit模型,分析中心区停车价格变化对小汽车出行向公共交通出行方式的转移行为的影响.预测结果表明不同出行目的对停车价格的敏感程度也不同,在提高公共交通服务水平的前提下,加大中心区停车收费标准,会使小汽车出行有较大比例的转移.     

基于可靠性的随机拥挤收费模型

提出了一种需求不确定环境下的基于可靠性的拥挤收费模型.在需求不确定的环境下,出行时间的变动使得无论是出行者还是网络决策者都面临着风险.出行者需要提高出行的可靠性以避免迟到,决策者需要在缓解拥堵的同时提高网络整体的可靠性.以基于路段的平均超额出行时间作为出行者的路径选择准则,以平均超额系统总阻抗最小作为决策者拥挤收费的目标,建立了具有均衡约束的数学规划模型.提出了模型能分析出行者的路径选择行为和决策者的决策过程中的可靠性,同时充分考虑迟到等不可靠因素的影响,全面刻画不确定环境下路径出行时间和系统总阻抗的分布特征.数值算例表明,忽略不确定性的影响可能会得到对于网络整体性能过于乐观的评价,得到脱离实际的收费方案.网络的不确定性越高,对于网络性能和收费方案的影响就越大,从而考虑网络可靠性和出行者路径选择的可靠性的必要性就越大.此外,以平均超额系统总阻抗作为拥挤收费的目标可以进一步改善网络的可靠性.     

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。     

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.     

基于内生参考点的交通网络均衡模型

应用累积前景理论研究了随机交通网络中出行者有限理性的路径选择行为,选择期望 超额出行时间作为参考点,反映出行者同时考虑出行时间的可靠性和不可靠性,建立了基于累积前景理论的随机网络均衡及其等价的变分不等式模型,运用基于连续平均法的启发式算法求解,并给出算例验证了该模型和算法,最后分析了有限理性的假设和内生的参考点对出行者路径选择行为和随机网络均衡的影响．     

多用户类多准则交通分配的势博弈与拥挤定价

交通管理者在解决路网拥挤问题时,并不知道出行者的出行效用,同时管理者难以对出行者的路径选择行为做出准确的观测.运用势博弈理论分析多用户类多准则交通行为的演化过程,得到了固定需求和弹性需求情形下的可容许动态(一种刻画出行者通过转换路径增加当前效用的近似调整行为的演化动态),证明当路段时间函数和逆需求函数为严格单调、连续、可微时,所对应的交通分配是势博弈问题的惟一Nash均衡点.进一步研究了固定需求下的可变拥挤道路收费问题,得到了在当前系统状态下实现系统最优交通分配的拥挤收费水平.     

基于瓶颈模型的交通拥堵收费与补贴模式研究

为了既保证交通拥堵收费的效率又降低个人出行者的出行成本,使得社会和个人利益能有效统一并提高公众对拥堵收费的接受度,基于双通道瓶颈模型设立了拥堵收费与补贴相混合的模式,将收费路段的收费收入全部或部分补贴到免费路段上.进而我们对该模式的参数和效果进行算例分析,发现该模式可以有效地减缓交通拥堵.同时模式与一般动态单通道收费相比在社会成本缩减方面仅有微小劣势,但却使得小汽车出行者的成本大幅缩小,公平度有显著提升.最后根据算例分析结果的比较,给出了方法最适用的情况     

出行选择行为的演化博弈分析

为缓解城市交通拥堵,通过分析出行者出行选择方式的博弈心理,建立了交管部门与出行者策略选择的决策博弈模型,应用演化博弈的思想分析了交管部门对私家车管理与不管理、出行者选择私家车与选择公交车出行各自两种策略选择的演化过程.根据雅克比矩阵的局部稳定性,对演化稳定状态进行了分析,并对一些主要参数对选择行为的影响进行了研究,结果表明,交管部门对公交车的激励效应以及对私家车管理效应对出行者出行方式选择行为的演化起着至关重要的作用.在讨论过程中,对各种情况做了详细地分析和解释,可以为政府决策部门提供相应的参考.     

Doubly uncertain transportation network: Degradable capacity and stochastic demand

This study developed a methodology to model doubly uncertain transportation network with stochastic link capacity degradation and stochastic demand. We consider that the total travel demand comprises of two parts, infrequent travelers and commuters. The traffic volume of infrequent travelers is stochastic, which adds to the network traffic in a random manner based on fixed route choice proportions. On the other hand, the traffic volume of commuters is stable or deterministic. Commuters acquire the network travel time variability from past experiences, factor them into their route choice considerations, and settle into a long-term habitual route choice equilibrium in which they have no incentive of switching away. To define this equilibrium, we introduce the notion of “travel time budget” to relate commuters’ risk aversion on route choices in the presence of travel time variability. The travel time budget varies among commuters according to their degrees of risk aversion and requirements on punctual arrivals. We then developed a mixed-equilibrium formulation to capture these stochastic considerations and illustrated its properties through some numerical studies.     

基于演化博弈的公共交通、共享汽车与私家车的博弈分析

出行者的选择行为分析是交通系统中的一项重要内容,随着城市的发展,交通出行方式大体分为三大类:公共交通出行、辅助公共交通出行和私人交通出行。本文在以往的研究基础上,采用演化博弈的方法研究公共交通、共享汽车以及私家车三者之间的博弈关系,模拟出行者的选择行为,分析博弈均衡点稳定性及参数条件。通过模型仿真实验,演化结果中各项比例大小取决于各项收益、补贴、损失以及额外收益,要增加公共交通的配套设施,增收拥堵费以及增加对共享汽车的补贴及配套服务。     

城市交通多类型随机用户出行决策模型研究

考虑城市交通中有多类出行者的一般情况,在ATIS等交通信息系统的影响下,不同类型的出行者对路径出行时间有不同理解,用不同的参数来反映.在此基础上,给出考虑路径选择、方式选择、讫点选择及是否出行的多类型随机用户出行决策模型,证明了模型的一阶条件满足路径选择、方式选择、讫点选择及是否出行的条件,最后给出模型算法.     

组合出行方式下的混合均衡分配模型及求解算法

在现代城市的出行活动中,人们往往需要换乘一种或多种交通工具才能到达目的地,这种出行方式称为组合出行方式．在组合出行方式下,人们除了选择路径,还要选择换乘站点．我们研究了组合出行方式下的混合均衡分配问题,提出了与均衡分配条件等价的变分不等式模型,设计了求解模型的算法,并用一个算例说明了模型和算法的有效性．     

Reliability-based user equilibrium in a transport network under the effects of speed limits and supply uncertainty

This study investigates the system-wide traffic flow re-allocation effect of speed limits in uncertain environments. Previous studies have only considered link capacity degradation, which is only one of the factors that lead to supply uncertainty. This study examines how imposing speed limits reallocates the traffic flows in a situation of general supply uncertainty with risk-averse travelers. The effects of imposing a link-specific speed limit on link driving speed and travel time are analyzed, given the link travel time distribution before imposing the speed limit. The expected travel time and travel time standard deviation of a link with a speed limit are derived from the link travel time distribution and are both continuous, monotone, and convex functions in terms of link flow. A distribution-free, reliability-based user equilibrium with speed limits is established, in which travelers are assumed to choose routes that minimize their own travel time budget. A variational inequality formulation for the equilibrium problem is proposed and the solution properties are provided. In this study, the inefficiency of a reliability-based user equilibrium flow pattern with speed limits is defined and found to be bounded above when supply uncertainty refers to capacity degradation. The upper bound depends on the level of risk aversion of travelers, a ratio related to the design and worst-case link capacities, and the highest power of all link performance functions.     

Pricing and logit-based mode choice models of a transit and highway system with elastic demand

The objective of this paper is to enhance the insights into transport pricing mechanism and the corresponding mode choice behavior in a simple bi-modal transportation system with elastic demand. This system comprises a mass transit parallel to a bottleneck-constrained highway between a residential area and a workplace. We derive and compare three pricing schemes: the arbitrarily fixed pricing, the first-best pricing for a social optimum of the system, and the second-best pricing in the case of incapability of road toll. It is shown that the first-best pricing requires to implement a road toll and a transit fare simultaneously, and the optimal transit fare for the second-best solution should be set to be a weighted sum of the marginal external costs between auto and transit commuters. A numerical example is presented to illustrate how the pricing policies affect the demand implementation, the mode choice behavior and the efficiency of the whole transportation system.     

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。     

考虑消费者后悔行为的零售商预售及退货策略研究

本文考虑消费者预购后悔行为,研究需求和消费者估值均不确定情况下,零售商的三种预售策略:不提供退货、退货不再销售和退货再销售的预售策略;探讨消费者后悔行为对零售商的预售价、订购量、退货额和预售策略选择的影响。研究发现:行动后悔越强,预售价格越低,对零售商的收益越不利;而等待后悔越强,预售价格越高,对零售商的收益越有利,因而零售商可以在现售期保持一定的产品缺货率,增强消费者的等待后悔行为。零售商提供退货服务总是优于不提供退货策略,零售商是否对被退回产品再处理进行二次销售主要依赖于被退回产品的再处理成本大小。