道路擁擠定價收入再分配建模與仿真研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，城市交通供需矛盾的日益突出，使得交通擁擠已經(jīng)成為世界各大城市普遍面臨的主要社會問題之一。理論與實踐證明，道路擁擠定價是緩解城市交通擁擠最有效的交通需求管理手段之一，而道路擁擠定價收入再分配是道路擁擠定價有效實施的關(guān)鍵。本文運用公共經(jīng)濟學和交通行為科學的理論與方法，分析道路擁擠定價收入再分配機理，構(gòu)建基于雙層規(guī)劃方法的道路擁擠定價收入再分配模型，設(shè)計基于Multi-Agent的道路擁擠定價收入再分配仿真系統(tǒng)

2、，并以邢臺市為例進行實證研究，提出相應(yīng)策略建議及配套措施，對于增強道路擁擠定價政策實施的可行性和有效性，改善道路擁擠狀況，提高道路運輸效率具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文首先根據(jù)公共經(jīng)濟學關(guān)于國家收入再分配及非稅收收入的相關(guān)理論，結(jié)合道路擁擠定價原理和目的，對道路擁擠定價收入的性質(zhì)及道路擁擠定價收入再分配的概念進行分析和界定；運用福利經(jīng)濟學供需平衡關(guān)系分析方法對道路擁擠定價過程中交通出行者福利變化過程進行研究；運用拉弗和洛倫茨

3、曲線分析方法分別對道路擁擠定價與道路擁擠定價收入之間的關(guān)系，以及道路擁擠定價收入再分配效應(yīng)進行分析；根據(jù)社會福利水平評價標準，提出道路擁擠定價收入再分配的效率準則和公平準則，并依據(jù)準則要求及其相互之間關(guān)系，對不同道路擁擠定價收入再分配方式進行比較。通過上述系統(tǒng)研究，為構(gòu)造擁擠定價收入再分配模型和策略設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。
　　在此基礎(chǔ)上，本文針對交通系統(tǒng)具有交通規(guī)劃管理者和用戶兩個決策者集合的特點，引入雙層規(guī)劃方法，建立道路擁擠定價收

4、入再分配雙層規(guī)劃模型。為更好的體現(xiàn)交通需求量的可塑性和用戶選擇行為的隨機性，本文將雙層規(guī)劃模型的下層描述為彈性需求的隨機用戶平衡問題，建立實現(xiàn)公共交通和個體交通兩個系統(tǒng)隨機用戶平衡的下層規(guī)劃模型；從交通管理者的角度，引入用戶盈余概念，建立考慮道路擁擠定價收入再分配后的路網(wǎng)凈效益最大化為目標函數(shù)的上層規(guī)劃模型；根據(jù)所建立的道路擁擠定價收入再分配雙層規(guī)劃模型給出相應(yīng)的進化算法。
　　為實現(xiàn)道路擁擠定價收入再分配政策下交通復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)

5、分析，對政策效果進行評價，本文根據(jù)Multi-Agent技術(shù)能夠?qū)φ鎸嵪到y(tǒng)的復(fù)雜變化過程進行模擬的特點，提出基于Multi-Agent的道路擁擠定價收入再分配仿真總體思路、流程及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計道路擁擠定價收入再分配仿真模塊的具體功能、任務(wù)和代碼結(jié)構(gòu)，包括交通路網(wǎng)描述與全局變量定義模塊、交通出行者Agent生成模塊、交通出行者戰(zhàn)略層行為模塊、交通出行者戰(zhàn)術(shù)層行為模塊及控制與監(jiān)視模塊等。
　　最后，本文以邢臺市為實證案例，

6、運用上述理論模型和方法，對邢臺市道路擁擠定價收入再分配問題進行研究。根據(jù)邢臺市路網(wǎng)交通量分布狀況，設(shè)定道路擁擠定價收入再分配政策實施區(qū)域，運用所建立的雙層規(guī)劃模型，計算執(zhí)行道路擁擠定價，并且所得收入進行再分配情況下的道路擁擠定價水平、公交票價體系、公交發(fā)車頻率及道路擴容量；運用所設(shè)計的仿真系統(tǒng)對該策略下的交通出行者出行行為進行模擬，并與不執(zhí)行道路擁擠定價和執(zhí)行道路擁擠定價，但所得收入不進行再分配兩種情況進行綜合評價。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合邢臺