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(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模越來(lái)越大，城市人口和機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量也不斷提高。城市的交通擁堵、停車(chē)?yán)щy、環(huán)境污染等已成為我國(guó)及世界各地城市的主要問(wèn)題。為了解決這些城市交通問(wèn)題，需要通過(guò)科學(xué)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(guò)管理來(lái)優(yōu)化和挖掘潛力。而進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與管理的前提就是科學(xué)地進(jìn)行交通需求預(yù)測(cè)。然而，從現(xiàn)有的交通預(yù)測(cè)模型來(lái)看，廣泛使用的基于集計(jì)分析的四階段預(yù)測(cè)方法具有建模成本高、推廣移植困難、

2、缺少說(shuō)服力等缺點(diǎn)，而基于非集計(jì)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(méi)有完整建立，沒(méi)有達(dá)到實(shí)用的階段。由于這些問(wèn)題的存在導(dǎo)致不能準(zhǔn)確把握道路交通的發(fā)展規(guī)律，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際存在較大偏差，進(jìn)而也造成了道路交通的規(guī)劃建設(shè)不合理、投資浪費(fèi)、居民出行不便利等。
　　因此必須系統(tǒng)地研究交通需求的機(jī)理，準(zhǔn)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(xué)合理地進(jìn)行城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)、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(shí)也可以為出行者提供合理的路徑導(dǎo)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(jī)理特征研究、出行路徑選擇行為對(duì)個(gè)體路徑選擇模型的影響、出行路徑選擇行為對(duì)交通分配模型的影響是研究的關(guān)鍵。
　　本文從四個(gè)方面對(duì)出行路徑選擇行為影響下的交通分配模型展開(kāi)了研究。
　　首先，從行為學(xué)理論和成都市實(shí)

4、際調(diào)查數(shù)據(jù)出發(fā)，分析了出行者個(gè)體的路網(wǎng)識(shí)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(shí)別特征、路徑分布特征等三類(lèi)機(jī)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(duì)路徑進(jìn)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(dòng)態(tài)非全局平衡特征;(2)路徑識(shí)別特征:出行者對(duì)出行路徑的選擇是整體考慮的，對(duì)路徑的認(rèn)識(shí)具有層次性和方向性;(3)路徑分布特征:

5、對(duì)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(yuǎn)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(jī)理特征建立了多類(lèi)出行者個(gè)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(dòng)機(jī)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(jī)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(fēng)險(xiǎn)偏好的后悔最小作為路徑選擇的準(zhǔn)則，構(gòu)建了一個(gè)基于后悔理論的隨機(jī)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(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的算例研究了算法的有效性和相關(guān)參數(shù)對(duì)模型的影響。
　　最后，在對(duì)動(dòng)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(jìn)行出行的假設(shè)，構(gòu)建了基于后悔理論的理想DUO動(dòng)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