自行车共享下的城市慢行交通出行方式选择的博弈分析

通过分析出行者所选择的出行方式,考虑城市公共自行车与共享单车的各自特点,建立了政府与出行者的动态演化博弈模型,并进行了模型平衡点的计算以及不同参数下演化过程和演化稳定趋势分析.研究结果表明,文章所建立的演化博弈模型存在多个稳定点,其中政府加强自行车管理的策略对出行者出行方式的演化趋势起着促进作用.并找到符合实际情况的稳定状态,即政府加大对共享单车的管理和引导,营建良好的出行环境,出行者会选择共享单车出行.最后根据以上研究结果,提出了以加强对共享单车管理,促进共享单车与公共自行车协同发展为主的相关建议.     

基于博弈决策的道路通行费最优定价模型研究

道路通行费定价是一个典型双层博弈问题,上层是主管部门与交通参与者决策互动,收费主体通过改变通行费率,影响出行者出行选择,达到预设目标;下层是出行者之间决策互动,出行者基于出行费率的变化,考虑出行成本和其他出行者决策,选择出行效用最大化方案。基于管理者不同决策目标,将道路管理者和交通出行者看成是非合作静态博弈的双方,考虑不同出行者群体时间价值和出行效用差异性,建立双层规划模型,上层研究道路决策主体的决策问题,下层研究不同时间价值的出行者出行博弈过程和出行行为选择,利用博弈论方法来诠释不同决策目标下的道路最优定价,为城市道路通行费合理制定提供决策参考。基于模型约束条件,先对下层N个局中人的纳什-Wardrop均衡模型求解,再利用图解法进行上层N+1局中人非合作静态Stackelberg博弈模型求解,并构建出行情景验证模型的精确性。结果显示,基于博弈决策的道路通行费最优定价模型,可以有效测算不同通行费率下、不同时间价值参与者博弈过程、决策收益和不同决策目标下的最优通行费率。在构建的出行情景下,道路通行费为4时,出行者出行收益和通行费收入最大;当通行费介于4-5之间,社会剩余最大。出行情景模拟结果验证了模型的精确性和可操作性。     

考虑信息诱导的随机均衡交通流逐日演化模型

在交通诱导系统向出行者发布一致性路网信息的情况下,假设出行者的路径选择行为随历史经验和交通信息的更新而不断调整,考虑出行者的路径选择行为和对诱导信息的信任决策,提出一个交通流逐日演化模型.在该模型中,根据信任决策不同,将出行者分为两类,即信任路径诱导信息的出行者和不信任路径诱导信息的出行者.其中,信任诱导信息的出行者比...     

基于ATIS的多用户多准则随机均衡交通配流演化模型

为了刻画实现随机用户均衡态的过程,提出一个考虑多用户参与和多准则决策的随机均衡交通配流演化模型。在模型中,根据时间价值的不同,将出行者分为有限类,每类用户的先进出行者信息系统（ATIS）市场占有率由信息收益确定;出行者依据由出行时间和出行费用线性组合的最小感知阻抗选择出行路径;利用不动点定理分析了模型不动点的存在性。数值试验结果表明：提出的模型能够收敛到不动点,可以模拟网络中ATIS市场占有率和流量的演化过程。     

基于进化博弈的城市中心区交通拥堵收费分析

交通拥堵收费是解决道路拥堵问题的有效措施。假设使用小汽车到达拥挤收费区域边界的出行者可通过2种方式到达拥挤收费中心区：小汽车直达及停车换乘公共交通（P＆R）。对于出行者甲（对小汽车出行需求偏刚性）、乙（对小汽车出行需求偏弹性）,采用进化博弈的方法,建立效益矩阵,分析在不同政府定价条件下两者出行方式选择行为的演化模型。结果表明,政府交通拥堵收费对出行者出行方式选择行为的演化起着重要作用,不同的定价区间会使得出行方式向不同的稳定状态演变。分析各种定价区间下出行者出行方式选择行为。     

基于SB分布的Mixed Logit交通方式分担模型及其验证

研究了SB分布函数的分布特性,发现SB分布比正态分布和对数正态分布能更好地表达单向偏好因子的参数,结合合肥市居民出行调查数据,建立了Logit交通方式分担模型和两种约束条件的SB分布Mixed Logit交通方式分担模型MIXED1和MIXED2,通过对比分析发现MIXED2模型对原始数据解释更合理,且更能体现出行者对出行时间认识上的差异性,文章最后对模型进行了公交出行时间敏感性测试,结果表明实施公交优先后,公交客流转移量主要来源于自行车使用者。基于SB分布Mixed Logit模型不存在Logit模型的IIA缺陷,且能体现出行者对影响因素认识上的差异性,其更适合于交通方式分担建模。     

随机行程时间的电动公交调度模型

在低碳发展政策指引下，全国各地已开始普及电动公交。然而，由于电动公交车技术性能和运营环境的特点，如续驶里程、充电时长约束、随机路网环境等，为电动公交车辆和充电调度带来新的挑战。随机行程时间导致车次衔接中存在延误，由于连续车次任务的相依性，上游车次延误可能造成下游车次晚点，引发车次延误传播的“连锁反应”,致使车次和充电计划的风险承受能力变得非常脆弱，电动公交调度的效能无法得到充分释放。考虑电动公交调度问题中的车次延误传播效应，在分析随机行程时间对电动公交车次与充电计划影响的基础上，从单线调度到区域调度模式建立优化模型获得经济可靠的公交调度方案。首先，运用网络流模型描述电动公交调度过程，并引入马尔科夫过程刻画延误传播效应。在此基础上，计算期望等待时间、期望延误时间等服务质量指标并纳入到目标函数，建立混合整数线性规划模型。然后，运用多商品流模型，将单线调度模型拓展为通用的区域调度模型，设计“延误状态层”用以计算延误时间分布并提高计算效率。最后，以广州市的2条电动公交线路实际数据进行案例分析，调用商业求解器Gurobi获得精确解。结果表明：充电计划的最优时间窗间隔为40 min;在最优调度方案...     

不同出行方式交通空间颗粒物浓度特征及人体摄入量估算方法研究

为了提高居民出行健康,建立了评估出行者采用不同出行方式时的PM人体摄入量估算方法体系.使用PM检测仪采集各出行方式(步行、自行车、公交、出租车、地铁)不同交通空间(包括车厢、站台、人行道等出行者在出行过程中身处的周围环境空间)的PM浓度,建立了基于多元线性回归的PM浓度与影响因素的关系模型,并考虑出行个体心率指标的变化...     

通行能力约束下的弹性需求交通投影动态演化模型

利用投影动态系统理论建立了具有路段通行能力约束的弹性需求交通网络动态演化模型.通过分析节点路段处交通流量与出行阻抗关系,揭示了出行者在网络局部对出行路线进行调整的决策过程,并分别建立了有通行能力约束的路段流量更新方程和弹性交通需求下的节点最短行程时间估计方程.通过在整个网络上整合上述两类方程,得到最终的交通网络投影动态...     

基于细节层次模型的公共自行车调度方法

公共自行车系统作为城市公共交通的重要组成部分，对于缓解城市交通拥堵和建设低碳、环保的出行体系起到了积极的作用。然而，由于公共自行车系统的借还车需求在时间和空间分布上存在不均衡性，在使用公共自行车时，经常遇到“借车难”或者“还车难”的问题，使得出行者不得不放弃使用公共自行车出行。为了有效地提升出行者借还公共自行车的成功率，研究了1种基于细节层次模型的自行车调度方法。基于公共自行车站点之间的相似度，采用谱聚类算法对站点进行层次划分，形成基于空间范围（即公共自行车站点所占据的地理空间区域）的站点簇；在每个划分层级上统计不同簇之间的自行车借/还需求，结合遗传算法对调度车辆的运输路径进行求解；将不同层级上的调度方案叠加，形成1种调度粒度由粗到细的自行车调度方案。通过对比实验证明:基于细节层次模型的公共自行车调度方法较传统方法减少了42.70%的调度路径，进而减少了相应的调度时间。      

考虑心理潜变量的城市电动自行车用户出行决策行为

为探究电动自行车用户对不同城市电动自行车规范管理政策的行为响应机理,采用问卷调查方法收集用户的社会人口特征、出行特征、心理特征以及在不同政策下的决策,基于心理接受度等潜变量构建了多指标多因素模型, 得出了潜变量的拟合值,将潜变量作为解释变量引入到行为决策模型中,构成了混合选择模型来分析社会人口变量、出行特征变量和心理潜变量对电动自行车用户出行决策的影响。结果表明:①电动自行车用户的心理特征显著影响其出行决策行为,对政策接受度更高的用户会表现出更强的正面行为倾向;②经济因素是导致出行者继续使用超标违规电动自行车或违反政策的主要原因;③提供报废补贴能中和收入对决策的影响,促进低收入家庭购买符合标准的电动自行车;④政策的实施会促进电动自行车交通向小汽车交通的转移。      

信号交叉口右转机动车与行人冲突运动模型

在一些信号交叉口,右转机动车的转弯行为不受信号控制,容易与过街行人发生冲突。现有冲突研究的内容多为冲突判别和冲突分级研究,对人车冲突运动过程研究相对较少。为减少交通冲突,提高行人过街安全性,提出一种新的右转机动车与行人冲突运动过程的仿真模型。研究右转车辆的决策过程,分析人车冲突机理。建立人车冲突模型,依据实际调查所获得的车辆速度和可接受间隙数据,对模型参数进行标定。对模型进行仿真分析,通过比较冲突时间、后侵占时间、安全减速度、间距时间4个冲突严重性指标,选择后侵占时间(PET)这一评价指标进行安全评价。仿真得到的车辆速度和 PET 数据与调查得到数据相比误差不超过5%,验证了模型的有效性。通过灵敏度分析,小交叉口 PET 提高了10%,说明小交叉口有助于降低冲突的严重性。      

基于累积前景理论的无信控路段人车通行冲突博弈分析

无信控路段具有强交互性和高事故率,由于缺乏交通信号将人车进行分离,导致其容易形成人车通行冲突,影响道路通行效率和交通安全.为此,以各道路使用者的损失最小为目标,构建了基于累积前景理论的人车通行冲突博弈模型.通过研究过街行人与机动车辆的交互作用,分析双方决策行为影响因素并构建得失矩阵;同时在考虑决策者主观心理感知的前提下...     

典型信号控制交叉口行人专用相位设置阈值研究

针对目前城市道路交叉口中人车混行现象,综合考虑效率与安全两方面因素,选取延误成本和冲突成本分别作为效率与安全的评价指标,构建有(无)行人专用相位信号控制模式的交叉口运行成本模型.模型的延误成本中,行人和非机动车延误考虑了信号延误、冲突延误以及绕行延误;冲突成本则基于交通冲突理论,以车头时距判断机动车与行人和非机动车是否发生冲突为指标,并根据机动车及行人和非机动车达到分布确定冲突概率.最后,通过北京市四道口交叉口验证了该模型的适用性,并基于遗传算法求得典型信号控制交叉口中行人专用相位设置的阈值在750~900人/h浮动,随着车流量的增长,行人专用相位的设置对行人流量的要求呈现先降后升的趋势.为城市道路交叉口信号配时设计提供了理论支撑,保障行人及非机动车安全、舒适、方便、尊严的出行.      

基于演化博弈论的汽车共享与私家车博弈研究

汽车共享能够显著缓解交通拥堵、降低城市交通污染.由于汽车共享能够部分代替私家车出行,汽车共享方式的引入对居民出行行为选择具有重要意义.基于演化博弈论,分析了汽车共享引入后与私家车的博弈过程.以城市居民出行选择行为为出发点,分析汽车共享和私家车出行方式的特点,考虑汽车共享服务水平随服务人数变化因素、政府参与管理因素,建立汽车共享和私家车的演化博弈模型.根据动力学相关知识,分析模型参数,得出各个平衡点稳定的条件.通过分析系统演化稳定状态,为汽车共享出行方式的推广和政府相关政策制定提供理论支撑.      

城乡快速干道车-人冲突时间窗预测模型

为了解决城乡快速干道车-人冲突和事故严重的问题，将车-人冲突点的分析方法扩展到车-人冲突时间窗的分析方法，构建一种行人运动轨迹实时监测和穿越时间预测相结合的车-人冲突时间窗组合预测模型。首先，分析行人违规穿越的实测数据，确定不同类别行人对应的穿越时间置信区间以及松弛时间；其次，根据运动学模型的预测结果判断行人的所属类别并初步确定行人的穿越时间，同时通过卡尔曼滤波算法对行人穿越过程进行实时监测；再次，融合运动学模型预测结果和卡尔曼滤波监测结果，确定最终的车-人冲突时间窗；最后，对所提出的组合预测模型进行标定和验证，并通过VISSIM仿真平台进行安全性能测试。模型验证结果表明：在正常情况下，该模型能够保障行人的安全且能兼顾松弛时间重置次数；在行人初始穿越速度过低或穿越前、中期存在持续低速的情况下，该模型可以通过多次松弛时间重置来解决模型的适用性问题。安全性能测试结果表明，在车辆行驶时间均值增加4.7%的情况下，安全车辆数占比增加了37.3%，车辆的后侵占时间(PET)测试值则增加53.8%。因此，与无松弛时间的预测模型相比，所提出的有松弛时间的车-人冲突时间窗预测模型能够在对交通效率影响较小的前提下，较大程度地提高车-人冲突的安全性。     

考虑非机动车影响的直线式单泊位公交停靠站设置优化

为了降低非机动车对沿人行道设置的公交停靠站周边交通的影响，对直线式单泊位公交停靠站设置进行优化。选取重庆市6个沿人行道设置的单泊位公交停靠站进行调研，分析非机动车车道宽度、公交车停靠站长度、当量交通量、非机动车速度等参数与3类冲突率(非机动车与公交车3种形态的追尾与横向冲突率)的相关关系，拟合得到回归方程。根据回归方程和相关性系数建立交通冲突预测模型，并对模型进行验证，预测模型误差均小于10%。研究表明:当非机动车道设置宽度在3.5~4.0 m、直线式单泊位公交停靠站设置长度在16~18 m时，3类冲突率最低。当量交通量达到700 pcu/h之后，冲突率趋于平稳；此时非机动车速度仍不宜大于6 m/s。选取2个公交车停靠站进行冲突率预测，并对其进行安全等级评价。以冲突率最低值作为约束条件，对沿人行道设置的直线式单泊位公交停靠站进行优化。研究成果可为公交停靠站周边区域的交通管理和规划设计提供理论依据。      

交通宁静化理念下公交站点处两轮车专用道一体化设计

两轮自行车、电动自行车和摩托车专用道一体化的改造方案是为解决城市中心摩托车和非机动车争夺路权带来的交通问题的一种探索和尝试。专用道的设置不可避免也要对公交车站进行改造，交通比较复杂。为有序引导站点处的交通流，保障乘客安全，首先介绍了路段两轮自行车、电动自行车和摩托车专用道一体化方案的改造原因和思路，然后结合城市交通宁静化理念，对直线式停靠站和港湾式停靠站处的专用道提出了几种设计方案，并分析其优缺点和用地条件。经过对比，推荐公交站点处采用曲线式两轮车专用道设计方案，最后还配套了一些交通宁静化措施。     

信号交叉口行人使用手机对其过街行为和安全的影响

针对信号交叉口处行人使用手机对其安全产生不利影响的问题,以武汉市9个信号交叉口的实测数据为基础,对行人使用与不使用手机情况下的过街行为与安全性差异进行统计分析.以往的研究中,评价行人安全多通过简单的对比分析,很少有量化的参数依据;针对行人使用手机对过街安全的影响,以人车冲突为评价指标,建立了基于有序概率(OP)的模型,可以更好地量化评价与预测信号交叉口处的行人安全.结果 表明,有11个因素与人车冲突显著相关,包括行人年龄、使用手机方式、过街速度、行人是否与他人结伴过街、嘹望次数、闯红灯与否、车道数、上游车道左转流量、上游车道右转流量、进口道右转流量和信号周期.其中,使用手机会增加人车冲突的概率:在双向2,4,5,6和7车道上,过街时打电话行人的人均冲突分别是不使用手机行人的3.56,3.42,3.33,3.29和3.00倍;看屏幕行人的人均冲突分别是不使用手机行人的4.78,4.17,3.80,3.59和3.30倍;而听音乐行人和不使用手机行人之间的人均冲突并没有明显差异.