管理中的Nash平衡与Braess悖论现象

本文给出了交通规划、经济贸易以及其它管理中的一些Nash平衡和Braess悖论实例,分析了Nash平衡和Braess悖论现象及其本质特征,指出它们在管理工作中具有普遍性和潜在应用性。

车辆动态导航中Braess悖论的解决方法及其算法设计

对导致 Braess悖论的用户行为趋同性进行分析 ,指出对动态导航用户多样化个性需求的忽视是其发生的根源 ,提出对用户个性化需求的充分考虑是解决 Braess悖论的关键。随后建立起体现用户个性化需求的数学模型 ,并据此设计了无约束动态 K最短路算法和有约束多目标优化动态 K最优路算法 ,用于实现对 Braess悖论的有效解决。

Braess模型与城市网络的空间复杂化探讨

B raess交通网络模型是经典的图论模型,但该模型同时具有很强的地理学色彩。B raess借助一个简单的网络揭示了出人意料的地理现象:增加交通路线有时反而降低运输效率。从理论地理学的角度对B raess网络进行了数学抽象,然后利用规划理论、图论和微分方程解析等方法揭示出区域-城市地理系统的空间复杂化两个重要动因:空间相互作用和宏观对称破坏。

基于复杂网络的Braess悖论现象

通过将复杂网络理论应用于城市交通中,分析当存在大量居民起讫点及路段时,城市交通中的Braess悖论现象。利用MATLAB建立一个双层城市交通网络,基于Braess悖论现象的成因,对城市交通网络进行交通配流;在此基础上,通过采用MATLAB对城市交通流进行仿真,研究当改变路段实际通行能力、新增居民起讫点或路段时,城市交通网络中的Braess悖论现象,确定造成该现象的路段,提供改善城市交通的方案。

非合作交通网络中的Braess悖论及其避免

平衡交通流网络中存在一种看似矛盾的Braess悖论现象,即在交通网络中增加一条通路反而会降低网络性能。本文分析了悖论产生的机理,指出Braess悖论的出现是由于非合作网络中Nash平衡点不在Pareto边界上,并通过实例分析说明交通规划时应该尽量避免设计出可能导致Braess悖论发生的路网结构,而对于现有交通网络中存在的Pareto悖论现象,可以通过控制和诱导等策略使交通流的分配达到Pareto最优,从而避免悖论发生。

地理学多视角研究方法——Braess网络车流分配过程的理论分析与数值计算

对复杂的地理系统采用多种方法从不同的视角开展分析,可以降低错误结论的概率。本文以Braess交通网络为例,提出一个地理系统多视角分析的研究案例。首先借助La氏乘数法预测奇对称Braess网络的车流优化分配的结果。然后采用数值计算和模拟方法论证,在该网络中,车流会通过自组织过程自动向着优化分配的方向演化,并且利用Markov链预测各个阶段的车流分配数值。最后借助最大熵原理从理论上证明,上述最优化过程的本质是地理系统的熵最大化;运用对偶规划和对称思想揭示,熵最大化的实质是车流运行的耗时总量最小。不同的方法给出的结果殊途同归、互相印证。这一套研究方法可以推广到多维不对称的交通网络,进而推广应用于地理学其他方面的理论分析和应用研究。

基于改进Braess悖论及阻抗交通流模型的小区公路开放研究

城市小区内部公路开放是缓解城市交通压力的一个重要手段,为了研究城市小区内部公路如何开放更合理,建立基于公路局(bureau of public roads,BPR)阻抗函数和Braess悖论的改进BPR-Braess交通流模型进行深入研究。选取车辆的行驶时间作为评价标准,研究车流量、交叉口延误时间、居民活动、小区结构、公路状况等因素对行驶时间的影响,建立评价体系。建立BPR-Braess交通流模型,研究满足缩短车辆行驶时间的小区内部公路开放时车流量的取值范围。以天津机场民航小区为例,结合控制变量法,分别研究单一影响因素变化和多因素变化不同条件下,小区内部公路开放时能有效缩短车辆行驶时间,缓解交通压力的车流量取值范围。结果表明,建立的改进组合交通流模型适用于研究不同类型小区内部公路在不同条件下的开放,克服了以往从定性角度研究封闭小区公路开放带来的不足,具有一定的实践指导意义和研究价值。

城市路网设计中Braess诡异发生条件新析

对城市道路网络设计中Braess诡异发生条件进行分析,指出Pas,Principio和Penchi-na的分析忽视了新增道路对相交道路路阻函数参数的影响,低估了Braess诡异出现的可能性.分析表明,在以城市交通网络为研究对象时,新增道路会带来相交道路自由流行程时间和拥挤时间的增加,而如将这一影响引入Braess诡异发生条件分析中时,Braess诡异出现的可能性将大大增加,应当在城市交通网络设计中引起重视.

拥挤交通网络的Braess’悖论现象

在拥挤交通网络中,路段阻抗不仅与本路段车流量有关,也受其它路段车流量影响.本文讨论拥挤交通网络中同时考虑本路段和其它路段流量影响时Braess’悖论的性质及在系统最优分配下新增路段的作用.利用用户平衡(UE)和系统最优(SO)条件,计算得出Braess’悖论发生时交通需求具体范围及SO分配下新增路段有意义的交通需求具体范围,研究其它路段车流量对悖论产生概率影响及对SO分配下新增路段是否起作用的影响,讨论其它路段对UE分配和SO分配网络总阻抗差距的影响.结果表明,悖论发生概率,SO分配下新增路段起作用的概率及两种交通分配网络总阻抗的差距都受其它路段不同程度的影响,这为城市交通网络规划拓宽了思路.

Braess悖论及其对偶形式的博弈论分析

用博弈论的基本原理来分析Braess悖论及其对偶形式,提出了一种更直接更简洁的建模方法.首次提出了Braess悖论的对偶形式,通过建立Braess悖论的非合作博弈模型,可以得知:在车流量一定的情况下,增加路段有可能使路网中通行时间增加.同样,通过建立Braess悖论对偶形式的非合作博弈模型可知:在路网不变的情况下,增加车流量有可能使路网中通行时间减少,并详细分析了这种现象的特征及原因,提出了解决措施.

基于Braess悖论研究的南京交通分流的可行性检验

通常,城市交通设计规划者采取增加交通路径、扩宽道路的办法来缓解交通堵塞带来的压力,笔者研究发现,这种方法对于交通的疏导局限性很大、效果也不佳,甚至在增加路径和扩宽道路的过程中还出现了Braess的情况。笔者认为,根据Braess悖论,存在一种非平衡的流量分布,使网络相对于平衡流量分布时某些用户的出行时间缩短,同时其他用户的出行时间也不会增加。而将这一理论运用到今日南京交通中,本文将提出一种新的缓解南京交通拥堵的方法,其核心在于"关闭"和"疏导"。

对Braess方法的一点备注

Dictrich Braess针对网络比为2^(1/2)的棋盘形网格提出了种一多网格算法.这种算法较传统的多网格方法不同的是在校正前后分别加了一个半步G-S迭代作为转换步.本文对原算法稍作了修改,减少了工作量,并对修改后的算法给出了收敛性的理论证明.数值例子还表明比原算法有更好的收敛性效果。

基于用户路径选择博弈的Braess诡异存在性分析

运用效用理论和博弈论分别提出了静态条件和动态条件下用户出行路径选择需求。同时,选取了经典的Braess诡异现象作为案例,对代表性的出行个体在路网中的路径选择过程进行分析,得出了子博弈精炼纳什均衡下的路网分配结果,验证了Braess诡异现象的存在性。

小区开放中的Braess悖论现象对道路交通能力的影响分析——基于用户平衡模型和系统最优模型的探究分析

随着街区制的推广,开放式小区正成为一种发展走向。但在分析Braess悖论现象时,不难发现,增加道路数量并不一定能改善交通拥堵情况。文章基于用户平衡模型和系统最优模型分别对Braess悖论现象进行建模分析,得出小区开放对道路通行能力带来正面效应所需的具体条件,并据此提出优化小区开放分流作用的可行性建议,推动交通规划及城市规划中开放式小区分流效应最大化的实现。

基于复杂网络拓扑的电网Braess悖论现象研究

为探究较优的电网结构,减小Braess悖论现象的发生概率,采用二阶类Kuramoto相振子模型对电网进行合理建模,参照IEEE14、IEEE30和IEEE39标准测试网络的拓扑结构,保留网络节点数和连边数不变,采用ER随机模型生成同样大小的随机网络。通过在随机网络中增加发电机节点个数,改变发电机位置等方式,研究不同结构下电网中新增传输线路导致的Braess悖论发生概率。研究表明:适当增加电网中发电机节点个数可以减少电网中Braess悖论发生概率,且以大度节点作为发电机节点有利于提高电网同步能力,降低Braess悖论发生概率。本研究对电网的拓扑设计和优化具有一定指导意义。

基于复杂网络的电网结构健壮性及Braess悖论现象研究

应用复杂网络理论,建立电力系统的改进导纳模型,结合电网拓扑特性和电气特性对电网的级联故障进行研究。通过随机移除传输线引发电网级联故障,研究网络的节点数、平均度、发电站数量以及发电站的分布状况对系统健壮性的影响,并对小世界电网级联故障过程中的布雷斯(Braess)悖论现象进行分析。研究表明:网络的健壮性与其拓扑结构密切相关,平均度较大时,最近邻耦合网络和小世界网络健壮性曲线存在多个分叉点;在小世界结构电网中,一般平均度和节点数越大,发电站的数量越多,电网健壮性越好;发电站分散分布比发电站集中分布的电网健壮性更好。对网络容量增加导致健壮性降低的布雷斯现象进行解释。

基于复杂网络理论的互联电网Braess悖论现象分析

为了探究互联电力网络中的Braess悖论现象,采用二阶类Kuramoto相振子模型对电网进行动力学建模,将两个子网通过大度节点相连构建互联电网。当两个子网间有功率传输时,分别在两个子网内部新增传输线路探究互联电网发生Braess悖论现象的概率并分析其原因。研究发现:当互联电网中两个子网间的功率传输达到某一临界值时,受电子网的同步能力远优于供电子网的同步能力,供电子网新增传输线路引起互联电网发生Braess悖论的概率远高于受电子网新增传输线路引发的Braess悖论概率。通过定义子网序参数对上述现象的产生进行深入分析。本研究对互联电网的拓扑优化具有重要意义。

基于车辆动态导航的拥挤定价

通过对传统拥挤定价理论局限性的分析 ,结合车辆动态导航的最新研究成果 ,提出基于车辆动态导航的拥挤定价新思路 ,并据此设计出基于车辆动态导航技术的拥挤定价准则。该定价准则能真实地反映交通拥挤在空间上的分布 ,充分考虑路径之间的相互替代性 ,及时准确地体现路网交通的动态变化 ,从而能很好地克服传统理论的弊端。

交通网络费用函数的标定与分析

给出了基于时、空两种统计方法的网络流速度转换关系及交通延误BPR型函数参数的标定方法,得到了BPR参数和交通特性参数之间的转换关系;由网络系统最优流的单调性结果及网络平衡流单调性条件,通过对网络费用和平衡流的性质分析,给出了一个Braess型“悖论”。

不同信息下的逐日路径选择行为实验与模型

为研究先进出行者信息系统(ATIS)对出行者逐日路径选择行为的影响,本文基于Braess路网设计5组具有不同ATIS市场占有率(0、25%、50%、75%、100%)的行为实验.结果表明:3条路径的流量及新增路径保持选择的次数持续波动,随着ATIS市场占有率增大,路网平均行程时间趋于用户均衡,新增路径保持选择的次数呈现增长趋势,且被试对新增路径的选择性偏好增强,Braess悖论的效果也更明显.基于5组实验数据,分别建立普通Logit模型和基于面板数据的随机效应Logit模型刻画路径选择行为.结果表明:当ATIS市场占有率为0时,最佳模型为普通Logit模型;当ATIS市场占有率增大甚至达到100%时,最佳模型均为随机效应Logit模型;未配备ATIS的出行者的个体差异性比配备ATIS的小.