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.     

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．     

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.     

基于网络等级特征与VMS的交叉巢式Logit模型

基于等级特征与可变信息板(VMS)研究了交叉巢式Logit(CNL)模型及网络交通流分配。综合幂函数与指数函数表示方法给出新的信息效用衰减因子,结合道路等级特征表示VMS对车流的影响系数及CNL模型的分配系数;给出等级结构道路网络的随机用户均衡条件下的交叉巢式Logit路径选择模型及其等价数学规划,并设计网络流分配算法。通过实例网络的计算与分析,得到一些有意义的结论:等级结构越显著的路网总出行时间费用越低且其分散参数(θ)弹性绝对值越大;对具有较强随机性的实际路网,若增加一定的确定性则节省更多网络总出行时间;道路网络中设置了VMS时总出行时间受分散参数的影响更小。     

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.     

关于封闭小区开放的合理性分析

本文探究封闭小区开放对周边道路交通的影响.宏观上利用道路饱和度,微观上利用路网车辆运行平均速度为判断指标构建评价模型.仿真后分析得到:道路分流不必然减少小区周边道路通行压力,结论满足布雷斯悖论.利用BPR函数优化布雷斯悖论模型,分析小区开放的合理性范围得到:应选择周边道路规模小的小区开放;适当考虑路网密度增加,考虑小区道路选择性开放.     

出行量预测不确定下基于灵敏度分析的拥挤收费定价模型

拥挤收费是改善城市交通的有效手段.对拥挤收费定价的研究方法之一,就是针对固定的出行量进行收费设计.由于出行量预测不确定的因素,应针对长期出行量预测不确定的情况,利用灵敏度分析的方法,对拥挤收费定价的问题进行研究.首先研究了出行者出行的广义费用,然后考虑出行者的出行决策及出行量预测不确定的因素,给出一个拥挤收费定价模型,为交通管理者提供理论依据.     

基于后悔理论的拼车决策问题研究

本文针对瓶颈路段,研究了出行者在单独驾车和拼车这两种出行模式下的早高峰出行行为。首先根据瓶颈模型的均衡条件,分别推导了收费和不收费机制下单独出行和拼车出行的出行时间及广义出行成本。为进一步研究出行者的出行方式选择,本文建立了基于后悔理论的随机Logit模型,并提出了相应的迭代平均算法。研究表明,在不收费机制下单独驾车和拼车出行者混合出发,而最优收费机制则实现了交通流的分离,其中拼车出行者在瓶颈的高峰时段出行而单独驾车者在瓶颈的颈部出行。算例结果表明,后悔厌恶水平是影响出行者出行方式选择行为的重要参数,其中,选择最低成本的出行者随着后悔厌恶水平的增加而增加。     

基于出行时间区间数和参考点的择路行为研究

考虑交通环境的不确定性并引入出行者的参考依赖和损失规避等心理特征,假设路径的出行时间是某个区间数,且在区间数内的分布规律是均匀分布,针对一个参考点和两个参考点的情形,基于累积前景理论推导综合价值函数和决策权重函数,进而构建最优路径选择模型.算例结果表明,累积前景值表现出明显的参考点依赖特征,当出行时间以区间数表示并考虑两个参考点时,增加最偏好到达时间会使累积前景值呈现出先增加后减少的变化趋势,且最优路径选择结果会发生变化.最后,通过实证调查数据对理论模型结果进行检验,其结果支持算例分析中的最优路径选择结果.     

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.     

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.     

带时空相关性分析的行车时间估计模型

基于流体动力学方程的行车时间估计模型不能很好地反映真实的行车时间,需要对其进行一定的改进.在对交通流进行流体动力学建模的基础之上,引入对高速公路路网中不同路段之间的行车时间相关性和同一路段不同季节、不同时段的行车时间相关性分析,建立了带时空相关性分析的时间估计模型,使用统计学的方法消除动力学模型的误差.     

大数据背景下基于5S的城市交通拥堵评价模型研究

近几年来,城市交通拥堵问题日益突出,极大制约了城市发展。在大数据背景下,为了准确掌握交通实时拥堵状况,改善城市交通,便利市民出行,本文深入挖掘城市交通拥堵的影响因素,构建了基于交通5S要素的城市拥堵理论模型,运用径向基函数神经网络方法工具,以上海静安寺、上海站、陆家嘴周围三大拥堵路段的交通数据集为例,验证了该模型的有效性。实验结果表明,由该模型获得的城市交通拥堵预测值与上海实际交通路况具有较好的拟合效果,表明交通5S模型与方法能够准确有效地评价城市交通拥堵。     

Traffic flow modelling with junctions

Motivated by the modelling of a roundabout, we are led to study the traffic on a road with points of entry and exit. In this note, we would like to describe the modellisation of a junction and solve the Riemann problem for such a model. More precisely, between each point of discontinuity we use a multi-class extension of the LWR model to describe the evolution of the density of the vehicles, the ‘multi-class’ approach being used in order to distinguish the vehicles after their origin and destination. Then, we treat the points of entry and exit thanks to special boundary conditions that give bounds on the flows of the different types of vehicles. In the case of the one-T road we obtain a result of existence and uniqueness. This first step allows us to obtain a similar result for the n-T road. We describe these results and also some properties of the obtained solutions, in order to see how long this model is valid.     

不确定条件下的乡村中小学布局优化

学校的合理规划布局是实现教育资源优化配置、提高办学效益和推动教育均衡发展的重要途径。已有许多学者研究了学校的布局问题,但基本上都忽略了交通网络条件以及不确定因素对学校布局的影响。本研究将在前人研究基础上,重点考虑交通网络对乡村中小学选址的影响,并假设旅行时间具有不确定性,从而以最小化学生旅行成本、学校建设、道路修建和道路升级成本为目标,构建不确定条件下的设施区位设计模型。在算法求解方面提出混合模拟退火算法,用于确定新建学校的最佳位置,以及新道路的修建和原有道路的升级情况。最后,将提出的模型和算法应用到实际案例中。     

Sensitivity Analysis Based Method for Optimal Road Network Pricing

Road pricing is an important economic measure for optimal management of transportation networks. The optimization objectives can be the total travel time or total cost incurred by all the travelers, or some other environmental objective such as minimum emission of dioxide, an so on. Suppose a certain toll is posed on some link on the network, this will give an impact on flows over the whole network and brings about a new equilibrium state. An equilibrium state is a state of traffic network at which no traveler could decrease the perceived travel cost by unilaterally changing the route. The aim of the toll setting is to achieve such an equilibrium state that a certain objective function is optimized. The problem can be formulated as a mathematical program with equilibrium constraints (MPEC). A key step for solving such a MPEC problem is the sensitivity analysis of traffic flows with respect to the change of link characteristics such as the toll prices. In this paper a sensitivity analysis based method is proposed for solving optimal road pricing problems.     

时变路网条件下联合配送的开放式车辆路径问题

针对城市物流系统中的多物流中心联合配送问题,设计一种多物流中心处理方法共享物流资源;分析城市路网的时变特性,设计路段行驶时间计算方法;综合考虑客户需求、时间窗、车辆不同出发时间、油耗、碳排放与联合配送模式等因素,以总成本最小为目标构建联合配送的开放式时变车辆路径规划模型,设计改进蚁群算法求解;实验结果表明以上方法具有可行性与有效性。     

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。     

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。     

路段容量约束弹性需求交通均衡分配近似算法

本文研究了带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配问题及其近似解法.采用超需求模型将弹性需求转化为固定需求,提出了一种带路段容量约束弹性需求用户均衡交通分配近似算法.该算法在迭代过程中,通过不断自适应调节排队延误因子、误差因子来近似真实路段行驶时间,使路段流量逐步满足约束条件,最终达到广义用户均衡.这种方法克服了容量约束弹性需求用户均衡分配计算量大及随机分配法要求枚举所有路径的困难.随后证明了算法的收敛性,并对一个小型路网进行了数值试验.