基于累积前景理论的拥挤阈值计算模型

信息诱导是缓解交通拥挤的有效途径,为了描述道路拥挤程度对出行者路径选择决策的影响机理,基于累积前景理论分析了出行者的出行决策过程,分析了出行者拥挤认知模式以及不同出行方式的拥挤信息需求。解析了拥挤阈值的概念,将行程时间作为累积前景理论决策指标建立了拥挤阈值的计算模型,以1个简单路网进行算例分析,模拟驾驶员的拥挤认知及出行活动决策。算例结果揭示了拥挤阈值对路径选择决策行为的影响,同时验证了拥挤阈值是出行者在决策过程中的决策变化分界点。出行时间在拥挤阈值内出行者不改变出行路径;出行时间超过拥挤阈值,出行者将改变出行路径。      

考虑舒适度因素的出行价值模型

为了探究舒适度对出行者路径选择的影响,通过分析出行舒适度的影响因素,构建舒适度价值模型,从而建立考虑舒适度因素的出行价值模型。首先考虑行程时间、出行费用和舒适度3种出行价值的影响因素,建立出行价值模型;然后采用意愿调查法对出行者舒适度选择特征进行调查,以性别、年龄、出行方式、行程时间为特征变量,通过排序选择模型对舒适度选择概率进行标定,发现交通方式和行程时间两种影响因素对舒适度选择具有显著影响。通过计算出不同交通方式、不同行程时间对应的舒适度选择概率,从而得到不同出行状态下的舒适度概率分布,由此建立了基于舒适度排序选择模型的出行价值模型。最后以公交车出行价值为参考,进行算例分析,利用AHP层次分析法,对行程时间、出行费用和舒适度3种因素的单位价值进行判断,得出出行价值计算模型,分别针对考虑和不考虑舒适度的出行价值模型进行比较分析。结果表明,当考虑舒适度因素时,私家车和自行车的出行价值分别下降了2.6%和30.2%。由此可见考虑舒适度的出行价值模型能够更好地评价不同出行方式的价值差异。     

上海典型停车换乘选择行为研究

针对上海6处停车换乘(P+R )点位使用率有高有低的情况,展开P+R用户选择行为调查。初步调查发现出行时间是最重要的影响因素,其次是出行费用。为研究结论普适性,采用网络观测辅以实际行程时间调查的方法,对高峰时段6个换乘点位的典型通勤路径的自驾、P+ R方式的出行成本进行了调查。分析发现,上海P+R设施应分为城区内和城郊设施2种类型;P+ R用户并非全部由自驾出行人员转换而来,也转自于公交+地铁或出租+地铁等其他出行方式人员;其中,自驾出行人员对时间节省最关注,道路通畅时其时间价值要低于交通拥堵时;公共交通出行人员由于出行时间节省而选择P+R;出租+地铁及普通停车换乘用户更关注出行费用;P+R有助于促进多模式交通出行,公交配套不完善地区P+R需求更大。      

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。     

城市外围停车换乘设施需求预测模型研究

采用意向调查方法,在城市外围停车换乘设施的吸引范围内,基于城市外围出行者的个体特性、活动特点、出行行为选择和出行者所在区域的交通特性,从出行者个体的角度,建立了城市外围停车换乘出行方式选择的非集聚结构方程模型,对模型修正、拟合和模型应用进行了阐述,并提供了非集聚模型集聚化的方法,为城市外围停车换乘设施需求预测探求了新的途径.     

出行方式选择行为的个体时间感知差异性建模分析

采用系统捕捉和随机捕捉两类捕捉形式对出行方式的时间感知差异进行建模分析，以验证出行方式选择中时间认识的个体差异性，为更准确的交通方式划分预测提供模型参考。系统捕捉通过在Logit模型中分别设置性别、收入与出行时间的交叉变量以捕捉性别和收入不同导致时间价值认识的差异；随机捕捉通过假定出行时间参数分别服从正态分布、均匀分布、对数正态分布以及约翰逊分布4种随机分布形式，利用Mixed Logit模型捕捉出行者对时间感知的差异。结果表明：出行方式选择中出行者对时间重要性认识存在差异，男性比女性对时间要求高，高收入者比低收入者对时间估值更高；随机捕捉较系统捕捉更能捕捉到出行时间的感知差异，且约翰逊分布较其他分布对时间感知差异性的模拟更优。     

基于广义出行费用的城市路网行程时间可靠性

为体现出行者路径选择行为,准确评价路网行程时间可靠性,采用行程时间均值和行程时间均方差的加权和定义广义出行费用,以不同的加权系数反映出行者对待风险的态度。从路段层面定义行程时间可靠性,以广义出行费用最小化为目标构建SUE模型,建立基于广义出行费用的路网行程时间可靠性模型。结合模型特点,给出Monte Carlo仿真和交通规划模型相结合的求解算法。并在一个小型测试路网上进行了验证,结果表明:出行者对待风险的不同态度对行程时间可靠性具有明显的影响,保守型出行者将使路网行程时间可靠性有所提高;所建分配模型能够较真实地反映出行者的路径选择行为,使行程时间可靠性分析更加准确。     

拥挤收费下基于前景理论的出行者路径选择行为分析

出行者（特指私家车出行者）路径选择行为的研究对于城市的交通管理和交通组织都有着重要的意义,而且随着交通出行费用的不断增加,以及道路拥挤收费政策逐步实施,仅仅考虑距离最短、时间最短来对出行者路径选择行为模型进行研究,往往实用性欠佳。针对以往的研究中考虑因素单一、模型实用性不强这一问题,运用能有效描述出行者不确定性条件下决策行为的前景理论,综合考虑出行者的出行时间、出行费用以及出行者的个人偏好、出行经验等因素,建立一个更为贴合实际的出行者路径选择行为模型。以实际算例的形式对比分析了,不同收费标准对不同出行者人群、不同性质出行的路径选择行为的影响程度。结果表明：与拥挤收费政策实施前相比,收费3元时,高收入水平出行者购物出行时的路径发生变化,而对于通勤出行,当收费大于6元时出行路径才发生变化;对于中低收入水平出行者来说,因为其较高收入者对费用更为敏感,所以拥挤收费政策实施后他们的反应也不尽相同。     

基于计划延误成本的出发时间选择模型

出行时间不确定性对出行者造成诸多负面影响,其中之一就是计划延误成本增加.向出行者提供交通信息可减少出行时间不确定性的负面影响,减少计划延误成本.为了估计其负面效应和出行时间信息的价值,研究了一个出行时间不确定性下的出发时间选择模型.假定在不同的出发时间下,出行时间分布的形式不同.模型中出行者可得到交通信息服务系统(A T IS)提供的基于平均出行状况的交通信息或基于当日出行状况的交通信息,同时他对得到的信息有自己的感知值,基于此感知预测出行时间并选择出发时间.用算例反映了出行时间不确定性、不同信息状况和信息预测的质量对出行者广义出行阻抗的影响.结果表明交通信息的收益不应该只表现为传统的出行时间节省,它还能减少约30% ~40% 的计划延误成本.      

基于随机用户平衡的混合交通网络流量分离模型

考虑了影响出行者交通选择行为的主要因素(时间、费用、方便性、舒适性等),分析了在多种交通方式(私家车、出租车、公交车、轨道交通以及自行车等)存在条件下城市交通网络中出行者交通选择行为,包括交通方式选择和出行路径选择,并基于随机用户平衡(SUE)理论构造了城市混合交通网络的流量分离和分配综合模型及求解算法。最后通过一个简单算例,得到了当各种影响因素变化时,各种交通方式的流量变化情况。     

考虑行程时间可靠性的阻抗函数及其应用

目前对于交通网络上交通阻抗的选取一般选用时间、距离、费用等因素,其最优路径通常为最小阻抗路径。随着城市交通变得日益拥挤及影响出行因素的不可靠的增加,行程时间可靠性成为人们选择出行路径的一个重要影响因素。文中考虑这个因素,建立了行程时间可靠性函数,并对其进行变形处理,提出了行程时间可靠性费用的概念,将其作为路阻函数,将求解最大可靠性路径问题转化为求解最小行程时间可靠性费用问题,使路阻不但考虑了交通阻抗中最关键的因素即出行时间,又考虑了出行时间的不稳定性,更符合实际路网中出行者对于出行路径的选择行为,还能作为路阻费用在交通规划软件中方便使用;最后将该方法用于交通影响评价中交通影响范围的确定,并在TransCAD中进行了实现,将其结果与基于时间确定的交通影响范围进行比较,证明了该方法的可行性及实际应用价值。     

基于多方式选择的区域停车换乘设施选址研究

当区域内停车换乘设施布设过于密集时,易造成相邻设施点互相竞争、资源浪费,甚至引发出行效率下降,而既往的研究通常重视换乘需求最大化,忽略了这一现象对选址的影响。文中通过建立嘉定城区的模拟路网,对多种出行方式定义效用函数,运用MATLAB程序进行静态交通分配仿真,得到在不同位置设置换乘设施情况下,出行者选择停车换乘的比例和平均单位距离出行时间。结果表明,停车换乘设施的服务半径为2~5km;当区域内换乘设施由2个增加为3个时,平均单位距离出行时间反而增加约8%。     

面向公交全出行链的短时服务评价模型研究

借鉴顾客感知服务理论和服务绩效模型(SERVPERF)方法,针对步行、等车、乘公交、换乘等出行链各环节,本研究构建了个体感知公交服务质量的短时评价指标类型矩阵表,形成了公交用户感知服务短时评估方法。以佛山市实地调查数据为基础,综合考虑个体公交出行距离、出行各环节时间期望值与实际值差距、个体出行时间成本等特征因素,建立了短时的公交用户感知服务评估模型,可支持开展公交全出行链的短时服务评价。分析结果表明,步行短时评价结果、等车短时评价结果、换乘短时评价结果对整体公交出行满意度情况产生正向影响关系,而总时间成本和乘公交车服务短时评价结果的回归系数没有呈现出显著性,说明它们对整体公交出行满意度情况产生的影响较小;步行路线的方便程度、路边环境的舒适程度、步行的安全性、步行时间会对步行服务短时评价结果产生显著的正向影响关系;是否多条线路选择、等车的安全性、站台拥挤程度、遮雨(遮阳)设施、站台环境卫生会对等车服务短时评价结果产生显著的正向影响关系;运行速度、车内环境、运行平稳性、报站情况、驾驶员专业程度会对乘公交车服务短时评价结果产生显著的正向影响关系,而公交服务稳定性情况、公交时间成本并未显著影响乘公交车服务短时评价结果,这与85%被调查者为通勤出行者,他们对其公交出行时间已有明确预期有关;换乘步行环境、换乘拥挤度、换乘安全性会对换乘服务短时评价结果产生显著的正向影响关系。     

城市道路拥挤收费福利影响研究

城市道路拥挤收费虽然使总的社会福利增加,但对不同时间价值出行者的福利影响却不尽相同。以福利经济学为理论基础,以出行的货币成本和时间成本为影响因素,量化分析收费后不同出行者的福利得失。研究发现,在确定拥挤方案后如果能得到交通量的变化量,就可以得到不同选择方案出行者的福利得失。时间价值较低的出行者只有选择公共交通时才能从拥挤收费中受益,而时间价值较高的出行者,选择付费出行使他们获益最大。     

交通出行方式决策中的锚定效应影响研究

针对出行者感知效用与实际效用的差异性问题,分析出行方式决策的关键影响因素,并通过实验研究出行经验与关键因素信息对出行者出行方式决策的影响。结果表明,时间和安全是出行方式决策的关键影响因素;出行者的出行决策受个体经验与出行信息共同影响;提供的出行信息对出行方式决策的影响显著,符合锚定效应的作用机理,且该锚定效应具有一定感知递减性。     

考虑风险规避的动态路径选择模型研究

为了研究在不确定性交通环境下路径选择问题,引入前景理论建立动态路径选择模型以规避出行风险,保障出行者准时稳定地到达目的地。首先介绍了前景理论,计算了以行程时间为指标路径前景值和在给定的预算时间内确定路径准时到达可靠度。考虑到绝大多数出行者属于风险规避型,定义可靠度最高的路径为基准路径,将二阶随机占优于基准路径的路径归入有效集。最后定义了延误风险,以有效集中延误风险最低的路径作为可接受的最优路径。通过一个简单测试网络算例,研究了考虑风险规避的动态路径选择,并分析了对路径选择的影响。研究结果分析显示,当考虑风险规避时,出行者不再以单一的期望行程时间为最优目标,而会综合考虑出行选择。     

早高峰地铁通勤计划延误价值分析与实证

解释和预测通勤者的时间价值和出行行为是实施交通需求管理措施,进而缓解城市交通拥堵的基础研究工作之一.综合考虑出行时间、计划延误、厢内拥挤和地铁票价等影响因素,给出了地铁通勤者的出行效用表达式,基于Logit模型对地铁通勤者早高峰期间的出发时刻选择行为进行了研究.针对不同的地铁通勤情景进行组合,设计了意愿偏好调查问卷,在北京地区进行了实证调查.统计结果表明,对北京地铁的通勤者而言,早到和晚到上班地点的计划延误价值每分钟分别为0.237元和0.406元;厢内拥挤的程度和地铁票价的折扣变化都会影响地铁通勤的出发时刻选择.考虑收入的异质性对模型进行了改进,统计结果在0.05水平上是显著的.      

基于前景理论的出发时刻选择模型研究

介绍了研究出行者出行选择问题的传统理论——“期望效用理论”的不足,分析了“前景理论”的基本思想和结构框架。基于前景理论,以实时交通信息影响下的日常上班出行为研究对象,具有重要的理论意义和实践价值。选择到达目的地的时刻作为参照点,确定了价值函数。通过对可供出行者选择的时间范围进行分段,研究了在不同时段出发,出行者如何预测路径的行程时间。出行者将选择可获得最大价值的时刻作为出发时刻,以此为目标建立了出发时刻的选择模型。通过设定到达目的地时刻的满意区间,研究了出行者下次出行是否改变和将如何改变出发时刻。     

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。     

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。