多用户多方式混合交通均衡变分模型及求解算法

在城市混合交通路网中,出行者通常根据自己的出行偏好选择自己的交通方式和出行路径. 考虑城市道路中不同交通方式之间的相互影响,把出行者按照时间价值划分为多个用户类型,每类出行者可选择自驾车、出租车或公交车方式出行. 为解决这个多交通模式相互影响的混合交通均衡分配问题,从交通需求的角度出发,基于BPR公式构造了城市混合交通网络的路段旅行时间函数,建立了多用户多方式混合交通均衡变分不等式模型,并设计了基于对角化技术与MSA方法的混合求解算法. 算例结果表明,高时间价值类出行者倾向于选择自驾车或出租车出行,低时间价值类出行者倾向于选择公交车出行.     

基于地铁停车换乘的区域差异性停车收费策略

为了鼓励公众尽可能多的采用地铁及停车换乘(PR)方式出行,从而缓解城市中心区的交通拥堵,研究区域差异性停车收费策略.针对大连市西安路商业中心及外围区域主要地铁站,开展停车来源与停车费用调查、PR意向性调查及沿线地铁、公交与小汽车客流调查.基于随机用户均衡理论,构建包含地铁、公交、小汽车及PR共4个选择肢的Logit模型,并利用调查数据进行参数标定.通过调整不同区域的停车收费价格,得到停车费用与PR及全程小汽车出行比例的关系曲线.通过案例,分析了区域差异性停车收费的效果.研究表明,提高中心区停车费将使全程小汽车出行比例显著降低;降低外围区停车费将使PR出行比例有所提高.     

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拥挤道路使用收费和停车设施收费是解决城市交通拥挤的两种手段,文章对两者收费策略结合条件下的市郊—市区间综合优化问题进行研究。前往市内工作区上班的驾车者到达拥挤收费点后有两种策略可供选择：一是交纳拥挤道路使用费继续驾车前往工作地;二是停车再换乘地铁或BRT等公交方式到达目的地。通过对两种策略下用户的出行成本进行了分析,以最大化总的消费者剩余为上层优化目标,以弹性需求下的组合出行网络用户平衡作为下层规划,建立了双层规划模型,设计了基于模式搜索的求解算法。并对算例进行计算和分析,计算结果表明该模型与算法是有效的。     

小汽车通勤出行者驻车换乘接运方式选择分析

随着城市化发展小汽车拥有量的增加,引起了城市中心区道路交通的严重拥堵,降低了出行效率.为此,北京、上海和广州等大城市通过提高公共交通服务水平,形成地铁、快速公交与较为发达的地面公交相结合的公共交通系统,吸引小汽车通勤出行者选择驻车换乘（Parking and Ride,P＋R）,进入城市中心区.本文结合北京市轨道交通沿线居民小汽车出行和地铁换乘,形成小汽车与轨道接运的特点,在总结北京城市轨道网特征及规模基础上,通过个体意愿调查统计,构建P＋R出行方式选择模型,对地铁5号线终端站天通苑P＋R驻车换乘需求进行了预测,为P＋R建设和公共交通吸引能力分析提供参考.     

多用户多方式混合随机交通平衡分配模型

为了实现交通网络混合交通流随机平衡分配,分析了广义费用下多用户多方式的路径选择机理与网络平衡条件及信息条件下多用户多方式对路径选择的影响特征,运用数学规划理论,建立了基于信息条件的随机混合交通平衡分配模型,并证明了模型解的等价性与唯一性。计算结果表明:在信息市场占有率为30%,经过6次迭代,模型的解能够很快收敛,显示了信息条件占有率对交通方式选择和流量分配的影响程度,因此,模型可行。     

城市交通方式的出行成本量化方法研究

本文通过对步行、自行车、摩托车、公共汽车、小汽车、出租汽车、轻轨、地铁等各种交通方式在使用成本、基础设施成本、出行时间成本以及外部成本等方面进行量化分析,确定了城市出行成本的计算方法,从而为各个城市优化交通结构提供依据。     

停车收费对居民出行方式选择的影响分析

停车收费是调节城市居民出行结构,改善城市交通状况的重要政策,不同停车收费标准对居民出行方式改变程度也不相同. 本文结合南京市停车特征调查数据,基于非集计模型理论,建立包括停车费率以及公交票价等多因素的出行方式选择模型,并利用弹性分析方法,研究居民出行方式选择随停车费率变化的趋势,分析出行方式选择对于停车费率以及公交票价变化的敏感性. 研究得出不同费率标准下,小汽车及公交车出行比例的改变程度,确定停车收费价格的敏感区间,并分别得到停车费率和公交票价变化对出行方式改变的弹性. 研究结论可以为大城市合理制定停车收费价格政策提供理论依据.     

停车换乘设施布局优化研究

分析了全程私家车和停车换乘两种出行方式的出行效用,在此基础上建立了停车换乘设施布局的离散双层规划模型.其中上层规划的优化目标为总的社会福利最大,而以弹性需求下的停车-换乘组合用户平衡作为下层规划,并设计了求解该模型的遗传算法.算例分析表明,不同的布局方案会对出行者的出行选择行为和交通状况产生显著影响,停车换乘设施布局优化模型和算法能够更好地优化停车换乘设施布局,使其能更有效得解决道路拥挤问题.     

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目前我国通常采用驶入率参数来计算公路服务设施规模,但驶入率参数值难以准确确定。本文提出一种无须驶入率参数、更加贴近实际停车需求的服务设施停车容量计算模型。该模型基于司乘人员和机动车出行途中需要经常停车休息的规律,改进四阶段预测方法中交通分配模型,根据路网中车辆的出发地、行驶路径和停车间隔来确定路网中路段停车需求量,以此来计算该路段上服务设施的停车容量。本文给出了该预测模型的计算步骤、服务设施停车位数计算公式和相关参数,并利用实测数据对模型进行了验证。最后以内蒙古自治区S308的服务设施设置为例,采用模型计算了公路服务设施停车容量。     

基于路段的拥挤收费与停车收费组合优化研究

确定性路段拥挤收费对收费路段的交通拥挤缓解有很好的效果,停车收费对抑制区域路网出行需求有重要影响,将两者组合起来系统研究具有重要意义. 本文通过将路段拥挤收费与停车收费进行组合,分析组合收费策略下出行成本和出行需求变化的基础上,建立了双层规划模型. 以收费社会效益最大化为目标,以拥挤收费和停车费可行区间为约束条件作为上层优化模型,下层模型是考虑广义交通出行费用(含行程费用和停车费用)的弹性需求条件下用户平衡模型,进行路段拥挤收费与停车收费组合优化. 设计了模式搜索算法进行求解,得到不同初始步长和迭代精度下模型的最优解. 数值计算结果表明,联合收费使得路网流量分布更加均衡,缓解了收费路段的交通拥挤,同时出行需求得到了一定抑制,证明该模型与算法具有有效性.     

考虑地铁站点多方式接驳范围的接运网络配流模型

以接运地铁站点的多方式接驳网络内出行者接驳方式选择行为为研究对象,改进既有接驳时间费用的计算方法.本文考虑地铁站点不同接驳方式的接驳范围对出行者选择行为的影响,建立基于Logit-SUE的多方式接驳网络配流模型,并通过算例证明了模型的可行性和有效性.进而分析出行者对路径阻抗感知系数θ、接驳距离增加系数β和共享单车停车位设置距离l?_bike对配流结果的影响.结果表明：θ越大,配流结果随机性越弱,实际阻抗越小的接驳方式选择概率越大;β越大,接驳距离越长,步行方式选择概率越小,自行车方式选择概率先增大后减小,而公交方式选择概率则逐渐增大;l?_bike越大,自行车方式选择概率越小,公交和步行方式选择概率则越大,且随着β的逐渐增大,l?_bike对自行车接驳方式选择概率的影响程度先增加后减小.     

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确定性路段拥挤收费对收费路段的交通拥挤缓解有很好的效果,停车收费对抑制区域路网出行需求有重要影响,将两者组合起来系统研究具有重要意义. 本文通过将路段拥挤收费与停车收费进行组合,分析组合收费策略下出行成本和出行需求变化的基础上,建立了双层规划模型. 以收费社会效益最大化为目标,以拥挤收费和停车费可行区间为约束条件作为上层优化模型,下层模型是考虑广义交通出行费用(含行程费用和停车费用)的弹性需求条件下用户平衡模型,进行路段拥挤收费与停车收费组合优化. 设计了模式搜索算法进行求解,得到不同初始步长和迭代精度下模型的最优解. 数值计算结果表明,联合收费使得路网流量分布更加均衡,缓解了收费路段的交通拥挤,同时出行需求得到了一定抑制,证明该模型与算法具有有效性.     

基于GPS数据采集的出租汽车交通运行特点研究

对装载GPS的出租汽车采集到的数据进行预处理和地图匹配,实现了出租汽车路径的跟踪,确定了出租汽车上下客点的位置,据此可得到反映出租汽车交通运行特点的相关数据,为出租汽车交通管理乃至城市交通管理提供了科学依据.以深圳市装载GPS的出租汽车数据为例进行分析,通过一定的数据处理方法,利用Visual Basic和ArcView的组件Mapobject相结合进行编程,得到了深圳市出租汽车交通运行的特点,如出租汽车交通出行需求的空间分布、出租汽车出行距离分布、出租汽车出行时长分布等.     

考虑时间价值的路内停车巡航行为建模

停车者在到达目的地后可能以低速寻找路内停车位,这种巡航行为不仅造成交通拥堵,还增加了能源消耗和环境负担.基于停车者停车选择行为,综合分析停车持续时间、停车后到达目的地的步行时间及停车费用等因素的关系,并且考虑时间价值的影响,建立了路内巡航停车行为模型.模型以停车选择过程的时间价值为基础,定量化描述停车价格对路内停车巡航行为的影响.结果显示,停车价格对调节巡航时间具有杠杆作用,非工作出行的巡航时间要长于工作出行.模型有助于解析影响巡航停车行为的关键决策变量,利用变量间的相关关系实现停车价格的优化调整,从而引导停车选择行为实现路内停车与路外停车的平衡.     

北京市出租车乘客需求预测模型研究

出租车作为一种交通方式在城市交通系统中发挥着重要作用。在北京市区不同路段的全天机动车交通量中,出租车的道路占有率相差很大且空驶率偏高,因此,进行北京市出租车乘客需求预测势在必行。在分析北京市出租车出行特征和规律的基础上,结合以往研究过的出租车交通需求模型的缺陷,根据出租乘客需求量的影响因素提出基于出行广义成本的北京市出租车乘客需求模型,并以朝阳区为例进行研究,使模型的有效性得到了验证。     

城市轨道交通新线开通对出行方式选择的影响研究

为研究城市轨道交通新线开通对出行方式选择的影响,开展了出行方式转换的SP(Stated Preference)调查,构建全目的和通勤出行方式选择的MNL模型(Multinomial Logit model)。定量分析了个体属性和交通方式属性对出行者交通方式选择的影响。研究表明：乘客感知的轨道交通全目的出行时耗负效用为相同时耗公交的91%,而通勤时耗负效用为全目的出行的1.89倍;轨道交通出行总时耗对分担率影响最显著,前者增减50%时,后者变动约10%;公交是轨道交通的主要竞争方式,当前者出行耗时提高50%时,后者分担率将增加6.8%;停车费小幅提高和出行时耗增加不能显著促使小汽车使用者转向轨道交通,交通需求管理是引导出行转移的重要途径。     

多方式交通网络的时间可靠性分析

面向小汽车和公交组成的多方式交通网络,建立公交到站时间迭代表达式,分别给出公交及小汽车的时间可靠性计算方法,构建包含时间可靠性的多方式交通网络均衡模型并设计求解算法.计算结果表明,开辟公交专用道及增加公交发车频率这两项措施,均能提高公交自身的时间可靠性及分担率,同时也能改善小汽车的时间可靠性,但是后者还会增加公交积聚概率;而增加公交站点间距,将降低公交分担率,同时也将增加公交集聚的发生概率;随着乘车站数的增加,公交时间可靠性及分担率降低,特别是下游公交线路分担率降低更为显著.     

深圳市停车收费调整探索

为了有针对性地实施交通需求管理、调控小汽车通勤出行,对深圳市停车收费调整方案及其立法保障进行研究和探索。首先对深圳市交通拥堵状况和停车收费状况进行分析,在此基础上提出＂分区、分类、分时＂差别化的停车收费调整总体思路。重点针对小汽车通勤出行停车时间长、进出停车场时间集中两个特征,提出两种停车收费调整方案——交通方式转移和鼓励错峰出行,同时创新性地提出征收行政性收费——路外停车场停车调节费,并将提高停车收费后停车场经营者新增的收益纳入市财政。最后,从制度层面探讨落实停车收费方案的相关立法保障。     

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在实施公交优先政策时,往往因没有对公交专用道和社会车道所应分担的交通量做出正确的估算而造成道路资源的浪费,以至于无法真正实现公交优先的目的.本文以公交车与社会车辆的行程速度差异为研究对象,通过分析设置公交专用道后两种交通方式间的转移情况,在保证公交车服务水平的前提下基于路阻函数研究了不同公交车比例下公交车和社会车辆的行程速度曲线,并确立了小汽车向公交车的转移关系.研究结果表明,针对不同的居民出行量及模型参数值,公交车在一定的比例范围内时小汽车用户选择公交出行,并使道路交通系统达到最优.该模型可应用于城市现有道路改造时公交专用道设置及确定公交车发车间隔的参考依据.     

城市交通拥堵分析及对策研究

从宏观、中观、微观层次分析导致城市拥堵的原因,倡导可持续的城市交通发展政策,以交通管理、交通供给、交通需求为出发点,提出深化交通体制改革与加强智能信息管理,增加道路有效供给与提升停车管理,构建快速公交系统与加强汽车需求管理,并结合土地利用、城市规划与交通建设协调发展提出建议。