基于出行时间预算的多模式多类用户城市交通均衡分析

在道路交通与轨道交通组成的多模式城市交通网络中,考虑路径出行时间的不确定性,对用户的交通模式与路径的选择行为进行分析,建立基于出行时间预算的多模式多类用户均衡交通分配模型,设计基于路径配流的求解算法。研究结果表明:该算法适用于路径费用不具备可加性的交通均衡模型的求解;交通需求、路网降级及用户所需的可靠度水平对交通模式及路径选择均具有显著影响;随着交通需求水平的提高或路网降级加剧,用户选择轨道交通出行的份额增加,且可靠度需求较高的用户选择轨道交通的份额增幅更高。

基于出行时间可靠性的支路网络均衡分析

通过分别描述各类路段通行能力降级参数,在长期习惯性均衡模型基础上,结合双向支路路段通行能力特征对路段出行时间函数进行拓展,构建了基于出行时间可靠性的城市支路网络均衡分析模型。为了克服模型非凸性引起的求解困难问题,将交通分配的常规相继平均法进行分拆,设计了逐个起点分步实施的相继平均法。算例分析结果表明:在不同的可靠度要求下,出行者对干道和支路选择结果存在差异,越保守的出行者选择支路出行的概率越小。

基于广义巢式Logit的多用户多准则随机用户平衡模型

介绍了广义巢式Logit的基本理论,在此基础上,考虑具有不同时间价值的多种用户类别出行者,构造了基于广义巢式Logit的多用户多准则随机用户平衡的等价数学规划模型,并对该模型的等价性和唯一性进行了证明.设计了求解所提出的随机用户平衡模型的基于路径的相继平均法,通过一个算例验证了所设计算法的有效性.分析了分散系数变化对交通分配结果的影响,最后与多项式Logit的分配结果进行对比.算例结果表明,本文所提出的模型能够克服多项式Logit模型的IIA特性,设计的算法具有较高的求解效率.

基于拓展四阶段法的城市轨道交通客流预测

城市轨道交通对引导城市空间布局起重要作用,对城市轨道交通工程进行可行性研究的重要一环是客流需求预测。充分引入国外先进的规划理念和方法,对传统四阶段法的框架、思路和方法进行拓展,即在出行产生、出行分布、方式划分和出行分配4个阶段的总体框架下,增加了"时段划分"和"反馈"2部分内容。以无锡市城市轨道交通1号线客流预测为例,引入复合阻抗、分布校准、模型反馈等新技术,通过与国内外城市的比较分析和论证,使预测更加准确和科学。

城市交通网络非稳定随机均衡分析

阐明了城市交通网络流量均衡的不稳定特征,并提出了非稳定随机均衡分析的概念。通过构建基于路网使用者选择行为判断的超级网络,揭示了基于一般简化网络利用随机用户均衡对非稳定均衡网络状态进行研究的不合理性,并通过增加相对独立的虚拟节点与路段修正了超级网络。基于修正的超级网络对路径选择概率进行分析,构建了基于路段流量加载的不动点流量分配模型。针对该不动点模型给出了相继平均法内嵌基于Monte Carlo模拟的随机加载过程的交通流分配算法,并用算例验证了该算法的有效性。通过比较非稳定均衡与弹性需求下的交通网络用户均衡,说明了非稳定均衡概念在交通网络规划中应用的重要意义。

多类型旅客出行选择的客运专线运价优化模型

为制定客运专线的最优运价,按费用敏感程度将旅客分为3类,用随机用户平衡理论建立了不同运输方式弹性需求的中间层模型和不同铁路运输产品的下层模型.在此基础上,建立了以铁路企业收益最大化为目标的上层模型.用相继平均法求解中间层和下层模型,用粒子群算法求解整个三层规划模型.算例结果表明:取客运专线最优运价时,在运输方式铁路、公路和航空,以及铁路内部产品客运专线与既有线之间,客运专线承担了较大的客运量.

基于车辆可变折算系数的网络均衡模型及其应用

混合交通流是我国交通流的典型特征。混合交通流中,小汽车和其他类型车辆的交通时间延误是不同的,其折算系数值随道路、交通和车辆类型、运输状态的条件的变化而变化。基于此,应视网络的通行能力为可变通行能力。基于可变通行能力的网络平衡才是更接近实际的网络平衡。以影响网络通行能力的车辆折算系数与各种相关因素关系为基础,给出了可变折算系数下的路段流量,并构建了基于可变车辆折算系数的一个全新的多用户网络均衡分配模型。最后,对温州市域公路网进行实证研究。研究结果表明:基于可变折算系数的多用户交通网络均衡模型比固定折算系数的网络均衡模型更接近实际,更具有实际应用价值。

系统最优与随机用户平衡共存的交通网络组合模型

在实际交通系统中,往往系统最优(SO)原则与随机用户平衡(SUE)原则共存.首先给出SO与SUE共存时的组合式条件,然后将整个交通需求分成遵循SO原则及遵循SUE原则的两个子系统,在两个子系统为固定需求的前提下,给出一个兼顾SO与SUE的更符合实际的综合模型,证明此模型的一阶条件满足SO与SUE共存时的组合式条件,并根据相继平均算法(MSA)思想设计了算法.

用户平衡算法中目标函数值与迭代次数关系研究

在计算机实现用户平衡和随机用户平衡交通分配中应用较多的几种算法,如方向搜索法和相继平均法等的基础上,针对不同阻抗函数条件和多OD点对间流量分配问题中运用这几种算法的计算结果进行对比分析,得出目标函数值、检验数和迭代次数3者之间变化关系。结果显示,各种算法中目标函数值并不完全随着迭代次数的增加而严格递减,检验数的变化也不完全与目标函数值的变化同步,且不同条件下这种目标函数值、检验数与迭代次数的关系也不尽相同。

双系统共存的交通网络组合模型研究

文章讨论了系统最优(SO)原则与随机用户平衡(SUE)原则共存的情况。首先给出了SO与SUE共存时的组合式条件,然后将整个交通需求分成遵守SO原则及遵守SUE原则的两个子系统,在两个子系统为固定需求的前提下,给出一个兼顾SO与SUE的更符合实际的综合模型,证明了此模型的一阶条件满足SO与SUE共存时的组合式条件,并根据相继平均算法(MSA)思想设计了算法。

基于出行时段的高速铁路列车配流方法

分析高速铁路客流在不同时段的分布特点,以及客流分布与列车服务频率的关系,在此基础上定义由出行时段费用和车厢拥挤程度费用组成的广义旅客出行费用,构建高速铁路列车配流的用户均衡模型,并给出Logit随机网络加载算法结合相继平均法的求解算法。根据构建的配流模型,以上海虹桥到北京南、上海虹桥到南京南的OD客流为例进行客流分配,验证了模型的有效性。

基于路网通行效率最优的路侧停车资源配置方法

为实现动静态交通和谐统一,构建与停车需求相协调、停车资源时空均衡的路侧泊位动态供给方案,应用图论的方法建立了含有路侧停车网络的车辆运行模型,将路段分为通行路段与路侧停车路段,并根据用户通行性质与运行状态,基于改进的BPR(Bureau of Public Road)函数量化了通行用户与停车用户在常规通行路段和路侧停车路段的通行阻抗。为实现路网整体通行效率最高,以路网中用户总通行时间最短为目标函数,以路网中停车设施利用水平的高效性与空间均衡性为约束,构建了最佳泊位资源配置模型,并应用相继平均算法(Method of Successive Averages,MSA)设计了路网总效率最高的交通流路径分配方案。以典型的Nguyen-Dupuis网络为实例,设计了多模式、动态的停车资源配置方案,量化了用户出行时间与通行需求和停车比例的关系。研究结果表明,当已知路网中的出行起讫点和泊位规划目标时,通过应用该优化求解模型能有效配置路侧停车资源数目,合理规划出行路径,改善用户出行效率。

一种解决路径重叠和完全理性问题的随机用户平衡模型

交通分配是交通规划和运营的关键技术之一。为了更好地解决交通分配过程中涉及的期望效用理论(EUT)的完全理性问题和多项式logit(MNL)模型的路径重叠问题,本文提出了基于累积前景值(CPV)的广义巢式logit(GNL)随机用户平衡(SUE)模型,即基于CPV的GNL SUE模型。该模型在GNL模型框架内使用CPV代替效用值作为路径性能。对于该模型,给出等价的数学模型,并使用相继平均法(MSA)对该数学模型进行求解,同时模型解的存在性和等价性也被证明。为了展示基于CPV的GNL SUE模型的性能,选择三个道路网络作为测试实例,结果表明,提出的模型可以同时处理完全理性问题和路径重叠问题,并且适用于大型道路网络。

电车距离约束条件下的广义巢式Logit随机用户平衡模型

为了更好地描述出行者的路径选择行为,路径选择建模过程中考虑了有限的驾驶范围和稀缺的充电站引起的范围焦虑问题,以及传统的多项式Logit模型具有的路径重叠问题.提出了多用户类和距离限制约束的广义巢式Logit随机用户平衡(GNL-SUE)模型,给出了相应的数学模型,并使用相继平均法(MSA)对其求解.证明了该数学模型等价于改进的GNL-SUE模型,以及模型解的唯一性.最后,测试了所提出的数学模型的性能,并将其与不含距离限制约束的GNL-SUE模型和含有距离限制约束的多项式Logit随机用户平衡(MNL-SUE)模型进行比较.结果表明,所提出的数学模型能够解决范围焦虑问题和路径重叠问题.

面向系统最优和用户均衡兼顾的区域交通诱导方法研究

交通诱导是交通需求调控的重要手段,对于缓解道路交通拥堵、提高交通系统运行效率具有重要意义。本研究针对区域路网的交通诱导屏的诱导问题,给出诱导启动判断、动态交通分配、诱导信息发布等诱导全套方法,在动态交通分配过程中,采用相继平均法作为统一迭代框架,兼顾系统最优和用户均衡两类目标,且迭代过程考虑诱导屏的实际可显示信息约束,确保诱导方案能够通过诱导屏有效传达。最后,以福州市的区域路网作为案例对方法进行说明,行程时间可节省12.7%。

GPS导航下城市网络的SUE配流问题

随着科技的进步和小汽车保有量的增长,有GPS导航的汽车在城市网络中的比重越来越大。通过将出行者分为两类:使用GPS导航和不使用GPS导航,考虑GPS对出行者道路选择行为的影响,构造随机用户均衡模型来描述GPS导航条件下的路径选择问题,并设计相应的算法。最后给出算例对模型及算法进行论证,得出可靠的GPS导航比重是使配流结果理想的关键因素。