基于活动方法的瓶颈模型与拥挤收费问题研究

Vickrey提出的基于出行的瓶颈模型以出行作为分析单位,没有考虑出行与活动之间的相互关联.本文对Vickrey的瓶颈模型进行了拓展,提出了基于活动的瓶颈模型来研究通勤者早晨上班出发时间决策问题,模型考虑了通勤者对出行负效用与活动效用之间的权衡.在基于活动的瓶颈模型的基础上,分别研究了常数和线性边际活动效用下瓶颈动态拥挤收费和阶梯收费问题,并与传统的瓶颈模型的解进行比较.结果表明,当活动的边际效用为线性函数时,瓶颈处最优动态收费曲线不再呈分段线性关系,而是分段二次曲线;与基于活动的瓶颈模型相比,传统的基于出行的瓶颈模型将高估瓶颈处的排队延误、阶梯收费水平,以及早高峰的开始和结束时间;基于出行的瓶颈模型和常数边际活动效用下的瓶颈模型导致的最优阶梯收费是最优动态收费最大值的一半,并且刚好消除瓶颈处排队延误的一半;与线性边际活动效用下的瓶颈模型相比较,两者低估了阶梯收费能消除的瓶颈排队,从而低估了阶梯收费的效率.

基于参考依赖理论的瓶颈道路收费模型

通勤者每天早晨驾车行驶于一条有瓶颈的道路上,瓶颈处的通行能力是固定的,当通勤者的出发率超过通行能力时,交通拥挤就会发生.本文研究了瓶颈道路上的收费策略以缓解交通拥挤.以最早可接受的到达时间、最理想的到达时间和工作开始时间为参考点,建立了基于参考依赖理论的瓶颈道路模型,分析了用户均衡和系统最优,得到了最优的动态收费策略,进一步提出了两种单阶段收费策略,得出了它们各自的收费水平、收费时间和收费效果.结果表明,单阶段收费策略的效果不但与收费水平和收费时间有关,还与通勤者的参考依赖偏好和损失规避特性有关.

台阶轴胎模锻填充不满机理分析与对策研究

台阶轴胎模锻过程中,易出现坯料填充不满缺陷.为解决此问题,应用DEFORM-3D建立有限元模型,通过对内部材料速度流动图、变形流线图进行分析.结果表明:坯料的不均匀变形流动导致坯料填充不满,模具与坯料接触摩擦因数越大,填充不满现象越严重;减小摩擦因数对不均匀变形流动状况改善有限;上模增加锥度,能有效改善坯料变形流动均匀性;增加锥度与改善摩擦条件两种措施结合能够更加有效地改善填充效果;在摩擦因数为0.3、锥度为3°的工艺条件下,填充程度能够达到92%.

策略性等待下Y型瓶颈的单步拥堵收费模型

本文针对包含至少一个上游瓶颈路段和一个共用的下游瓶颈路段的Y型交通路网,研究了策略性等待单步收费条件下早高峰期间通勤者的出行行为和最优道路拥挤收费方案。基于出行者的出发时间选择遵循用户均衡准则的假设,推导出了不同汇合规则下用户均衡的流入率和个人出行成本。依据出行者的出发时间选择规律,进一步推导出了最优的道路拥挤收费时段和费率。研究发现,策略性等待单步收费可以有效降低交通网络的系统总阻抗,但可能会增加出行者的个人出行成本。此外,还发现收费的有效性不但与汇合规则有关,还取决于上下游瓶颈路段通行能力的相对大小。该研究验证了Y型交通路网上存在Braess诡异现象,即扩大上游路段的瓶颈通行能力可能会引起系统总出行成本的增加。

基于活动的早高峰家庭通勤与拥挤收费模型

在出行行为研究中,早高峰家庭出行行为一直以来都是一个研究热点.近几年,由于汽车的高拥有成本以及限购策略等,家庭成员共享一辆车出行的现象变得越来越普遍.典型的家庭通勤表现为通勤者必须先开车送孩子上学然后再去工作.在本文中,首先,从活动效用角度出发,对早高峰家庭通勤者出发时间决策问题进行分析.其次,考虑家庭出行负效用与家庭成员在家、学校和工作地点的活动效用,构建了家庭出行净效用函数.再次,利用家庭出行净效用函数建立了早高峰期间的家庭通勤均衡模型.最后,基于均衡模型,可以得到最优的动态收费策略,进而提出了一阶段最优拥挤收费策略.应用本文所提出的模型探讨了工作与学校期望到达时间间隔对系统总效用,收费水平以及收费时间段的影响,从而使交通管理者可以通过设置最佳的时间间隔来最大化系统总效用.