交通网络建设序列的动态规划方法

交通网络建设序列优化是交通规划中一个重要问题。文章对交通网络设计及其建设序列问题的研究现状进行了分析。按照网络建设中规划者和用户间的关系,以交通网络建设序列下的各阶段系统总费用作为上层规划,以各阶段的交通流用户平衡模型作为下层规划,建立了双层规划模型。并依照问题的特点,采用动态规划的求解方法进行探讨,而下层模型则采用了基于路径搜索的GP算法进行求解。并针对网络规划算例进行了计算,针对固定和变动客流OD两种情况下的结果进行了分析。计算的结果表明,问题的双层规划模型和动态规划求解算法能够为路网规划决策提供支持。     

ATIS和道路收费下的混合随机用户均衡的效率损失

在ATIS作用下的交通网络中,用户在交通信息的接受程度上是异质的;考虑到装有ATIS的用户并不总是遵循ATIS的建议,因此,引入信息遵从率这一参数,将所有用户分为三类:安装并遵从信息、安装但不遵从信息和不安装的用户;均按照随机用户均衡的方式进行择路,但对出行时间有不同的感知。同时考虑存在道路收费的情形下,用户在时间价值上是异质的。综合考虑交通信息与道路收费的影响,基于用户两方面的异质性,对其进行合理分类,构建了多用户多准则的混合随机均衡模型及其等价的变分不等式;当收费不作为系统总成本的一部分时,建立了时间准则与费用准则下的系统最优模型;在此基础之上,分别研究了两种准则下混合均衡相对于系统最优的效率损失,给出了效率损失上界,并进一步分析了效率损失上界与各参数间的关系;交通管理者可以从道路收费策略的实施、信息诱导系统的完善等角度进行路网的改造和优化设计。     

双模式网络停车限制交通需求管理模型与方法研究

在轨道网和公路网并存的双模式交通网络, 合理设计出行终点的停车容量可优化汽车出行需求, 改善路网交通环境。本文通过分析私家车与城市轨道两种交通模式的出行需求, 并考虑私家车模式的终点停车收费服务, 建立了一种带路段环境容量和终点停车需求容量共同约束的交通需求管理模型。模型中路网使用者的出行模式采用二元Logit模型来计算, 而私家车的路线选择行为服从Logit随机用户均衡, 因此该模型是一个带不动点约束的数学规划问题。针对模型求解困难, 文中采用灵敏度分析来获取各路段流量和需求量关于终点容量波动的梯度信息, 进而设计了一种新的灵敏度分析求解算法.最后通过数值仿真实验, 验证了算法的有效性, 同时分析了不同停车收费参数对模型各指标变化趋势的影响。     

结点有约束的交通网络最短路径模型

结点有约束的网络是一类特殊的网络，如具有禁止通行限制信息的交通路网等，由于最短路径的求解是有后效性的，经典的Dijkstra算法等不能直接用来求解该问题，本文提出了一种结点有约束的交通网络最短路径建模方法，该方法所建模型为一般网络模型，可用任一传统高效的算法求其最短路径，从根本上降低了问题的复杂性，为很好地解决交通、通信等领域中的此类问题提供了有益的方法。     

基于双层规划的随机补能车辆均衡分配研究

随着我国人均汽车保有量不断增加,导致居民对能源需求持续提升,进而加剧了补能车辆在有限站点的集聚程度.基于实时交通信息,以路网补能总阻抗最小化为目标,建立了随机车辆补能分配的双层模型,其中上层为路网车辆均衡模型,下层为个体补能决策模型.结合驾驶员的个人偏好,考虑油价和站点排队程度两个诱导因素,设计了GA-MSA算法进行求解.最后在Nguyen-Dupuis路网上对模型和算法的有效性进行验证,结果证明本文所提出的模型及算法具有较好的适用性和补能优化效果.     

带转向延误的非对称用户平衡模型与算法

为准确刻画交通网络和出行行为的复杂特征,考虑路口的转向延误及路段之间相互作用的非对称性因素,用非线性互补理论建立了带转向延误的非对称用户平衡模型,分析了用户平衡解的存在性.结合列生成算法采用有效路径集来避免枚举路网中所有路径的优点和FBLSA算法求解非线性互补问题的全局收敛性特点,提出了修正FBLSA算法.最后针对一个中等规模的交通网络进行数值实验,结果显示该算法对处理非对称网络是十分有效的.     

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。     

考虑衍生需求和粉丝效应的视频服务供应链质量努力策略研究

视频服务作为“互联网+”时代下的新型文化产业模式,日益受到人们的关注。本文构建一个视频服务平台和一个视频服务提供商组成的视频服务供应链,视频服务提供商通过视频服务平台向用户提供基础服务和两阶段衍生服务。考虑视频服务供应链成员的四种行为因素对服务需求的影响,并分别建立平台定价模式和提供商定价模式下服务供应链成员的利润函数,运用博弈理论,优化求解得到两种模式下服务供应链成员最优的质量努力策略和利润。最后,通过数值仿真,探讨了粉丝效应和收益分成比例与最优质量努力策略和最优利润的相关性,并得出相关结论,给出管理启示。     

基于游客年龄特征的旅游巴士定价研究

为旅游巴士设计合理的定价,对旅游公共交通的发展有着积极影响。通过对游客出行偏好的分析,考虑不同年龄阶段的游客在选择行为上有较大的差异,建立了上层以旅游巴士企业利润最大为目标,下层为多方式多人群弹性需求随机用户平衡的旅游巴士定价模型,并设计了改进粒子群算法求解问题。数值实验结果表明:1)年龄特征会影响最优定价策略,考虑游客年龄在选择行为上的差异得出的票价更优;2)舒适度敏感系数对定价有影响,且旅游巴士较常规公交,舒适度更好,一定程度上提高了旅游巴士企业的竞争力;3)改进粒子群算法较标准粒子群算法,有更好的求解性能和质量。     

ATIS下多用户混合均衡相对于随机社会最优的效率损失

在ATIS与道路收费共同作用的交通网络中,用户不仅在接受的交通信息上具有异质性,同时在时间价值上也具有异质性.文章基于这两类异质性,将用户分为安装ATIS并遵从信息、安装但不遵从、不安装的三类用户,所有用户均按照随机用户均衡的方式进行择路.文章构建了多用户随机均衡模型及其等价的变分不等式,并以用户感知总成本作为系统性能指标,分别建立了时间准则与费用准则下多用户随机社会最优模型.当收费不作为总成本的一部分时,研究了多用户均衡相对于随机社会最优的绝对效率损失问题.研究结论表明,无论采用何种度量准则,绝对效率损失上界与路段特性函数、出行者的社会经济特性、道路收费以及两准则下多用户均衡与随机社会最优时系统实际总出行成本均有关.     

Stochastic optimization on social networks with application to service pricing

In this paper we develop a combined simulation and optimization approach for solving difficult decision problems on complex dynamic networks. For a specific reference problem we consider a telecommunication service provider who offers a telecommunication service to a market with network effects. More particularly, the service consumption of an individual user depends on both idiosyncratic characteristics and the popularity of this service among the customer’s immediate neighborhood. Both the social network and the individual user preferences are largely heterogeneous and changing over time. In addition the service provider’s decisions are made in absence of perfect knowledge about user preferences. The service provider pursues the strategy of stimulating the demand by offering differentiated prices to the customers. For finding the optimal pricing we apply a stochastic quasi-gradient algorithm that is integrated with a simulation model that drives the evolution of the network and user preferences over time. We show that exploiting the social network structure and implementing differentiated pricing can substantially increase the revenues of a service provider operating on a social network. More generally, we show that stochastic gradient methods represent a powerful methodology for the optimization of decisions in social networks.     

A Multi-Class Dynamic User Equilibrium Model for Queuing Networks with Advanced Traveler Information Systems

This paper presents a formulation and solution algorithm for a composite dynamic user-equilibrium assignment problem with multi-user classes, in order to assess the impacts of Advanced Traveler Information Systems (ATIS) in general networks with queues. Suppose that users equipped with ATIS will receive complete information and hence be able to choose the best departure times and routes in a deterministic manner, while users not equipped with ATIS will have incomplete information and hence may make decisions on departure times and routes in a stochastic manner. This paper proposes a discrete-time, finite-dimensional variational inequality formulation that involves two criteria regarding the route and departure time choice behaviors, i.e., the deterministic dynamic user equilibrium and the nested logit-based stochastic dynamic user equilibrium. The formulation is then converted to an equivalent “zero-extreme value” minimization problem. A heuristic algorithm based on route/time-swapping process is proposed, which iteratively adjusts the route and departure time choices to reach closely to an extreme point of the minimization problem. A numerical example is used to demonstrate the effectiveness of the proposed approach for assessing the ATIS impacts such as changes in individual travel costs, departure times, route inflows, queuing peaks and total network travel cost. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

开源软件服务提供商的市场策略及社区参与策略研究

开源软件由开源社区内的成员自发参与并协同完成开发,是一种高效的、有别于传统的软件生产模式。开源社区的主要成员有软件用户及开源软件服务提供商。本文通过构建三阶段模型,研究了服务提供商的市场策略及开源社区内用户创新对服务提供商参与策略的影响。研究发现:(1)若市场上高价值用户较少,服务提供商应采取低质量、低价格的市场策略,否则应采取高质量、高价格策略。(2)服务提供商要避免搭便车行为,即为了增加服务利润,它必须投入资源参与开源社区、提高软件质量。(3)当服务市场上目标用户较多且开源社区内用户参与动机较强时,服务提供商应采取高参与策略,否则采取低参与策略。本文的研究对服务提供商如何利用和参与开源社区具有指导意义。     

供给能力一定条件下的物流网络优化研究

第三方物流为了给客户提供正确且高效的服务,对物流进行了领域整合,建立了连接供应商和顾客的多级物流网络,网络包括了运输、流通加工、储存及配送等物流子系统。为降低网络系统成本,提高服务效率,针对网络中节点和通道上固定的物流供给能力,设计了以运营成本为目标的优化模型,通过变分不等式求出了最佳的物流组织方案,同时根据运行方案对网络中基础设施进行了重新设计改造,避免了资源不必要的浪费。最后通过算例对模型和算法进行了验证。     

具有信息的最优投资组合

证券市场的将来是未知的.投资者只能依据所掌握的信息作出相应的投资策略.事实上,信息对投资组合的影响是各种各样的.考虑多个时期有信息作用的投资组合策略问题,建立了有信息影响的最优投资组合的凸规划模型,得到了模型的最优解及其极限,并给出了一些投资组合受信息作用的情形.     

Day-to-day evolution of the traffic network with Advanced Traveler Information System

Since the notion of user equilibrium (UE) was proposed by Wardrop [13], it has become a cornerstone for traffic assignment analysis. But, it is not sufficient to only ask whether equilibrium exists or not; it is equally important to ask whether and how the system can achieve equilibrium. Meanwhile, stability is an important performance in the sense that if equilibrium is unsustainable, both the equilibrium and the trajectory are sensitive to disturbances, even a small perturbation will result in the system evolution away from the equilibrium point. These incentive a growing interest in day-to-day dynamics. In this paper, we develop a dynamical system with Advanced Traveler Information System (ATIS) and study the stability of the network with ATIS. A simple network is used to simulate the model, and the results show that there exist periodic attractors in the traffic network in some cases (for example, the market penetration level of ATIS is 0.25 and traffic demand is 2 unit). It is found that the logit parameter of the dynamical model and the traffic demand can also affect the stability of the traffic network. More periodic attractors appear in the system when the traffic demand is large and the low logit parameter can delay the appearance of periodic attractors. By simulation, it can be concluded that if the range of the periodic attractors’ domain of the simple network is known, the road pricing based on the range of the attraction domain is effective to alleviate the instability of the system.     

A multiclass,multicriteria logit-based traffic equilibrium assignment model under ATIS

This paper presents a multiclass, multicriteria (cost versus time) logit-based traffic equilibrium assignment model in road networks served by advanced traveler information systems (ATIS). All users are differentiated by their own value of time (VOT) that follows some probability distribution. Users of each class, having their own VOT, are further divided into two groups, equipped and unequipped with ATIS respectively. The travel disutility received by each user is defined as a linear bi-criteria combination of travel time and monetary travel cost. It is assumed that all users make their route choices in a logit-based stochastic manner, but the equipped users have lower perception variation on the travel disutility than the unequipped due to the ATIS service. The model is formulated as a fixed-point problem and solved by the method of successive averages in conjunction with logit assignment. Numerical results show that the traditional single-class and/or single-criterion models may overestimate or underestimate the benefit from ATIS services.     

信息安全服务外包决策分析模型研究

随着信息化的发展,信息安全得到前所未有的重视,国家主管机构的监管越来越严厉,企业在面临强制压力的合规性问题时可以选择自行部署,也可以选择服务外包.通过建立数学模型模拟了这个过程.分析结果表明:在强制压力情况下,如果用户选择外包方式,那么用户信息系统的期望值随着强制压力的提高而降低,信息安全服务供应商的利润则随着强制压力的提高而提高.     

基于分类服务机制的可预约排队系统设计和服务定价研究

采取合理有效的服务机制和服务定价是确保服务型企业持续有效运行的重要方式,服务提供商设计合理的服务策略可以使得服务收益达到最优。本文以服务可预约的排队系统为研究背景,对服务提供商分类服务机制选择和服务定价策略进行研究。通过考虑由两种服务策略下顾客之间的平均等待时间的对比和顾客等待厌恶心理参数形成的全新顾客服务效用模型,给出服务提供商在不同服务机制下的最优服务策略以及顾客市场规模对其服务策略选择的影响。研究表明,当预约顾客的市场规模相对较小时,服务提供商可以采取分类服务机制,即同时服务预约顾客和未预约顾客以增加服务收益,反之亦然。此外,预约顾客等待厌恶程度能够显著增大服务提供商的服务定价。