VMS影響下駕駛員路徑選擇機(jī)理及信息發(fā)布策略研究.pdf

1、在交通信息影響下，駕駛員的路徑選擇是一個(gè)包含信息學(xué)習(xí)反饋的持續(xù)性決策過程，駕駛員個(gè)體的決策行為在很大程度上受到交通信息的影響。因此，如何更真實(shí)地描述駕駛員對交通信息的認(rèn)知過程，以及交通信息對駕駛員決策行為的影響，成為交通誘導(dǎo)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。研究VMS(Variable Message Sign，VMS)影響下駕駛員的路徑選擇機(jī)理，對優(yōu)化誘導(dǎo)信息的發(fā)布及提高城市道路交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在

2、對已有研究成果存在的不足之處進(jìn)行分析總結(jié)的基礎(chǔ)之上，首先，借助認(rèn)知心理學(xué)的基本原理，分析駕駛員對VMS信息的認(rèn)知特性，結(jié)合意向調(diào)查方法研究駕駛員路徑選擇的決策特征;其次，探討駕駛員在VMS信息影響下對路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的認(rèn)知更新行為，結(jié)合駕駛員信息決策下的有限理性特征，建立VMS影響下的路徑選擇模型，分析駕駛員路徑選擇行為機(jī)理;按照駕駛員的特性對駕駛員進(jìn)行群體劃分，分析駕駛員群體間路徑選擇行為的規(guī)律，進(jìn)而研究駕駛員群體路徑選擇行為對交通系統(tǒng)均

3、衡狀態(tài)的影響，分析交通系統(tǒng)均衡狀態(tài)的演化過程;最后，提出一種協(xié)調(diào)交通系統(tǒng)管理者與駕駛員決策目標(biāo)差異的VMS信息發(fā)布策略方法，并通過算例驗(yàn)證模型及算法的有效性。
　　本文主要圍繞以下關(guān)鍵問題展開研究:
　　(1)VMS影響下的駕駛員認(rèn)知與決策特性分析?；谡J(rèn)知心理學(xué)中的SOAR(State，Operator and Result)模式建立VMS信息影響下駕駛員的認(rèn)知模型，討論駕駛員對VMS信息認(rèn)知過程中的注意、知覺、記憶、推理

4、等認(rèn)知功能特性。通過意向調(diào)查(Stated Preference Survey，SP Survey)獲得VMS影響下駕駛員的路徑選擇數(shù)據(jù)，建立VMS影響下駕駛員路徑改變意向的多分類類Logistic模型，識別影響駕駛員路徑選擇行為的關(guān)鍵因素，定量化分析駕駛員的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性、出行屬性及VMS屬性等因素對其路徑選擇決策特性的影響特性。
　　(2)VMS影響下駕駛員實(shí)時(shí)路徑選擇建模研究。在交通系統(tǒng)不確定性背景下，考慮駕駛員受到內(nèi)部出行經(jīng)

5、驗(yàn)和外部交通信息的影響，建立交通運(yùn)行狀態(tài)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，用于分析駕駛員在出行過程中對路網(wǎng)交通運(yùn)行狀態(tài)的學(xué)習(xí)與反饋過程。分析目前基于效用理論路徑選擇研究方法存在的不足，建立基于有限理性的效用度量體系，分析駕駛員路徑選擇行為規(guī)則，結(jié)合駕駛員在途信息更新行為，構(gòu)建基于有限理性的實(shí)時(shí)路徑選擇模型，分析駕駛員在VMS影響下的路徑選擇特征，并通過實(shí)證研究說明所建模型的有效性。
　　(3)VMS影響下路徑選擇動(dòng)態(tài)演化機(jī)理研究。道路交通系統(tǒng)均衡

6、狀態(tài)的形成是由于系統(tǒng)中所有駕駛員的路徑選擇行為達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。將網(wǎng)絡(luò)交通流的均衡狀態(tài)看作為駕駛員之間博弈行為的結(jié)果，分析具有不同時(shí)間價(jià)值的駕駛員群體在VMS影響下的博弈行為。通過構(gòu)建路徑選擇的博弈矩陣，以及道路交通系統(tǒng)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，研究駕駛員路徑選擇行為的演化過程，進(jìn)而在有限理性的條件下分析交通系統(tǒng)均衡狀態(tài)的動(dòng)態(tài)收斂過程。通過研究駕駛員路徑選擇策略的調(diào)整過程，分析駕駛員內(nèi)部的競爭關(guān)系，以及駕駛員與交通誘導(dǎo)系統(tǒng)之間的對抗合作關(guān)系，揭示道路

7、交通系統(tǒng)均衡穩(wěn)定狀態(tài)演化的內(nèi)在動(dòng)力機(jī)制。
　　(4)道路網(wǎng)絡(luò)VMS誘導(dǎo)信息發(fā)布策略研究。分析VMS誘導(dǎo)信息與駕駛員路徑選擇之間的調(diào)節(jié)反饋過程，借鑒Stackelberg博弈協(xié)調(diào)的思想，建立協(xié)調(diào)管理者與駕駛員決策目標(biāo)差異的VMS信息發(fā)布策略協(xié)調(diào)誘導(dǎo)優(yōu)化模型。上層問題從交通系統(tǒng)管理者的角度出發(fā)，以系統(tǒng)總出行時(shí)間及VMS系統(tǒng)建設(shè)及營運(yùn)成本最小為目標(biāo)，根據(jù)當(dāng)前及歷史交通數(shù)據(jù)制定有利于提高路網(wǎng)運(yùn)行效率的VMS信息發(fā)布策略;下層問題考慮VMS