出行路徑選擇行為影響下的交通分配模型研究.pdf

1、隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市規(guī)模越來越大，城市人口和機動車數(shù)量也不斷提高。城市的交通擁堵、停車困難、環(huán)境污染等已成為我國及世界各地城市的主要問題。為了解決這些城市交通問題，需要通過科學的規(guī)劃與管理，一方面增加城市道路基礎(chǔ)設(shè)施資源，另一方面則通過管理來優(yōu)化和挖掘潛力。而進行科學規(guī)劃與管理的前提就是科學地進行交通需求預測。然而，從現(xiàn)有的交通預測模型來看，廣泛使用的基于集計分析的四階段預測方法具有建模成本高、推廣移植困難、

2、缺少說服力等缺點，而基于非集計分析的行為模型方法還處在不斷的發(fā)展之中，關(guān)鍵理論體系和模型還沒有完整建立，沒有達到實用的階段。由于這些問題的存在導致不能準確把握道路交通的發(fā)展規(guī)律，預測結(jié)果與實際存在較大偏差，進而也造成了道路交通的規(guī)劃建設(shè)不合理、投資浪費、居民出行不便利等。
　　因此必須系統(tǒng)地研究交通需求的機理，準確把握交通需求產(chǎn)生和分布的本質(zhì)規(guī)律，才能為科學合理地進行城市交通規(guī)劃設(shè)計、交通管理與控制等提供有效支撐。研究出行者路徑選

3、擇行為影響下的交通分配模型，可以為合理規(guī)劃城市道路交通網(wǎng)絡(luò)、有效發(fā)揮道路交通潛力提供支撐，形成良好的城市交通環(huán)境;同時也可以為出行者提供合理的路徑導航和出行方案，降低人們的出行成本，提高出行效率。其中，出行路徑選擇行為機理特征研究、出行路徑選擇行為對個體路徑選擇模型的影響、出行路徑選擇行為對交通分配模型的影響是研究的關(guān)鍵。
　　本文從四個方面對出行路徑選擇行為影響下的交通分配模型展開了研究。
　　首先，從行為學理論和成都市實

4、際調(diào)查數(shù)據(jù)出發(fā)，分析了出行者個體的路網(wǎng)識別的確定圖特性和路徑網(wǎng)絡(luò)分布的中觀尺度交通流特性，總結(jié)提出了出行路徑選擇的反饋及平衡特征、路徑識別特征、路徑分布特征等三類機理特征。其中包括:(1)反饋及平衡特征:受制于交通方式、路網(wǎng)及交通狀況等因素出行者在出行途中對路徑進行調(diào)整的比例很小，出行者路徑選擇的平衡和反饋具有動態(tài)非全局平衡特征;(2)路徑識別特征:出行者對出行路徑的選擇是整體考慮的，對路徑的認識具有層次性和方向性;(3)路徑分布特征:

5、對于單一出發(fā)地和目的地的交通需求，路徑選擇在路網(wǎng)上的分布具有距離出發(fā)地和目的地越遠交通流越少的反紡錘形特征、路徑選擇頻率符合乘冪函數(shù)特征。
　　其次，基于出行路徑選擇行為機理特征建立了多類出行者個體路徑選擇模型，分別從元胞模擬法、后悔決策的角度出發(fā)，建立了基于子圖空間和有效翻轉(zhuǎn)的元胞自動機路徑選擇模型、基于后悔更新的出行路徑選擇模型。
　　再次，從群體角度出發(fā)研究了路徑選擇及交通系統(tǒng)平衡原則。在此基礎(chǔ)上，考慮路網(wǎng)的隨機變化及

6、出行者的感知誤差，將反映出行者路徑選擇特性和風險偏好的后悔最小作為路徑選擇的準則，構(gòu)建了一個基于后悔理論的隨機用戶平衡交通分配模型，并給出了基于變分不等式的求解算法。通過一個簡單的算例研究了算法的有效性和相關(guān)參數(shù)對模型的影響。
　　最后，在對動態(tài)交通分配模型原理研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)出行者選擇后悔最小的路徑進行出行的假設(shè)，構(gòu)建了基于后悔理論的理想DUO動態(tài)交通分配模型，給出了基于相繼平均法的求解算法(MSA)和基于變分不等式的求解算法