基于累积自学习机制的驾驶员路径选择博弈模型

为弥补已有驾驶员路径选择博弈模型将驾驶员视为完全理性的不足,探求无诱导信息情况 下路网交通流临界状态,将驾驶员视为有限理性,其依赖累积时间感受收益做出下一次的路径选 择策略,并以驾驶员的行程时间感受作为决策收益建立了基于累积自学习机制的无诱导信息驾驶 员路径选择博弈模型。利用该模型,分析了驾驶员路径选择行为对路网交通流的影响,并通过仿 真验证得出了不同初始状态下的模型博弈平衡结果。仿真结果表明：博弈平衡状态与路网车流总 量及初始流量分配比例密切相关。当路网车流总量小于或接近路网总通行能力时,不发布诱导信 息,路网的交通流分布达到稳定平衡,路网通行能力利用率较高;当路网车流总量远大于路网总 通行能力时,不发布诱导信息,路网交通流分布会形成峰谷平衡,不能有效利用路网通行能力, 应采取相应的交通管理措施。     

无诱导信息条件下基于有限理性模糊博弈的车辆路径选择

以模糊数学为工具、行为强化理论为基础,建立有限理性模糊博弈的无诱导信息车辆路径选择模型,通过Matlab仿真得出不同初始状态下的博弈平衡结果。结果表明:初始路网交通量的分配比例对路网的平衡状态无显著影响,且当路网交通总量接近路网的通行能力时,博弈结果会达到稳定平衡,当交通量远大于路网通行能力时,博弈结果则呈现峰谷平衡。     

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在高架道路匝道设计中,路网性能及设计悖论的出现与否都受匝道位置的影响,本文对同时优化匝道位置和通行能力的匝道设计问题进行了研究.通过分析设计中可能出现的悖论问题总结了导致其出现的原因.鉴于匝道位置的重要性,建立了考虑匝道位置的走廊通道高架道路匝道设计双层规划模型.模型的决策变量为匝道布设位置、通行能力以及类型(上/下高架),上层目标为最小化网络的总出行时间,下层为交通分配问题.最后,通过计算示例来验证所提出模型的优点,算例结果表明,考虑匝道位置的优化设计模型能获得较好的效果.     

动态环境感知的多目标室内路径规划方法

为了满足复杂室内环境中用户的多目标导航需求,提出了动态环境感知的多目标室内路径规划方法. 该方法顾及室内路径复杂度、拥挤程度与阻断事件等多维室内环境语义,扩展了节点-边表示的室内导航路网模型,通过量化表征多维室内环境语义,建立了能够综合感知室内环境语义变化的导航通行成本函数,然后,将顾及室内动态环境语义的导航通行成本函数值作为室内导航路网模型的边长,设计实现了基于Dijkstra的多目标室内路径规划算法. 通过模拟实验分析比较室内路径规划结果,实验结果表明:由于扩展后的室内导航路网模型增加了具有方向性语义的垂直组件,考虑了阻断事件因素,导航路径规划能够避开不可用连接边;在路径拥挤程度分别为轻度、缓慢和堵塞情况下,由于考虑了路径复杂度和拥挤程度,节约的通行时间平均提升了17%.      

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.     

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.     

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基于行程时间对交通需求的影响,建立路段交通流模型,对路段交通流量稳定性及通行能力的退化状态进行分析.在出行者的交通需求具有弹性的情况下,路段行程时间越长,交通需求越低.模型中行程时间由道路上的交通状态决定,车辆行驶过程的计算利用MITSIM模型,通过数值模拟方法分析弹性需求对交通流的稳定性及通行能力的影响.仿真结果表明,在交通需求和路段性能相互作用下,路段交通流量趋向于稳定,非饱和状态下的稳定流量随着交通压力的增加逐渐上升到最大通行能力,而饱和状态下的稳定流量小于最大通行能力且交通压力越高通行能力退化越严重.因此在城市路网规划时,应综合考虑路网中各路段通行能力,避免路段通行能力下降.     

多种失效模式下高速公路复杂网络可靠性研究

提出以设计时速为基准的路网行程时间可靠性的计算方法,建立基于延迟系数的行程时间可靠性模型,探究在不同失效策略下,路网行程时间可靠性的变化规律.以高速公路网为例,利用对偶法对高速公路网进行拓扑结构建模,计算拓扑网络中的节点度,设置路网连通可靠性、行程时间可靠性和道路阻断及拥挤状态下的路网可靠性三种情景,分析不同情景下路网可靠性的变化规律.结果表明:与以往的模型相比,基于延迟系数的高速公路网行程时间可靠性模型可准确有效地反映其路网在不同失效模式下的运行特性.随着低速道路的条数增加,路网行程时间可靠性降低.行程时间系数和延迟系数均达到最小值时,此时的路网行程时间可靠性的值最大.     

基于地面路网MFD 的快速路出口匝道流量分配模型

过于集中的流量分配易导致出口匝道和与之相衔接的地面道路过饱和,进而影响快速路和地面路网的通行效率.为提高路网中车辆通过快速路到达目的地的通行效率,基于地面路网宏观基本图（Macroscopic Fundamental Diagram,MFD）,以出口匝道通行能力和与之相衔接的地面路网承载能力为约束条件,以整个路网的车辆总行程时间最短为优化目标,建立快速路出口匝道流量分配模型.根据宏观网络车流平衡方程,采用改进的遗传算法对模型进行求解.最后,通过实际路网验证了模型的有效性.结果表明,该模型可有效提高车辆通过快速路到达目的地的通行效率,同时降低出行成本.     

出行者出行方式选择行为的重复博弈分析

利用博弈理论,建立了出行者出行方式选择行为的博弈模型,并将一次博弈模型扩展至重复博弈模型.通过分析得到出行者合作策略稳定运行的条件,即当博弈方都比较注重长远利益的情况下会选择合作策略.由于出行者在进行博弈时,可能会“犯错误”,因此建立了具有颤抖效应的重复博弈模型,给出了博弈方在可能犯错情况下的收益,这种情况更符合实际,通过分析得到了在博弈方都比较注重长远利益的情况下均会采取触发策略.本文从理论上建立了有效地激励出行者选择公交车出行的决策机制、激励惩罚机制,并针对目前的公共交通现状给出了相应的对策与建议,以期为公共交通建设创新提供依据.     

基于非合作博弈的不同公共交通方式间的定价方法

不同的公共交通方式之间是既竞争又互补的关系,其定价策略既要受到竞争对手的影响,又要受到政府限价的影响。采用MNL交通方式选择模型、收益函数模型和非合作博弈模型结合的方式研究不同公共交通方式间的均衡定价策略,提出了定价方法。     

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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.     

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对商业中心区的货运交通情况进行分析,总结了货运车辆运行规律和停车规律,深入研究配送货运交通活动对路段行驶车速的影响情况,结果表明商业中心区道路的货运车辆流量、停车次数和停车时长均是影响路段行驶速度的主要因素;进一步分别对商业中心区干路和支路建立货运车辆和客运车辆混合行驶的交通流模型,以及商业中心区有货运车辆参与的路段交通流特性函数,这为正确分析车辆的运行状态、合理判断车辆的路段行驶时间和计算配送路线行程时间等提供参考。     

基于社会力模型的无车道划分异质交通流研究

考虑当前针对无车道划分时的交通流特性研究较少,而且没有考虑车辆类型的异质性,因此本文基于社会力模型提出了一个无车道划分异质交通流模型.利用仿真软件Matlab搭建仿真平台,分析所建立模型的特性,以及道路条件、大车比例对交通流的影响.结果表明,本文所建立的交通流模型能有效地模拟无车道划分情况下的异质交通流特征.在无车道划分时,道路通行能力和平均速度会随着道路宽度减小而减小,当道路宽度小于7m时,通行能力会急剧下降.当交通流密度比较低时,增加大车比例对道路通行能力和平均速度影响很小;当交通流密度比较高时,大车比例的增加会降低道路通行能力,但交通流会变得更加稳定.     

非港湾式公交停车影响下的交通流元胞自动机模型

文章以包含非港湾式公交停靠站的城市单向双车道路段为研究对象,在分析其相关交通特性的基础上,对路段元胞自动机模型做出改进,建立反映真实交通流的元胞自动机模型,通过模型可以得出公交车道路占有率与路段交通流量和车辆平均速度的关系.     

无信号公路平交口次路进口道机动车运行研究

分析了次要道路进口道机动车辆的运行特征,运用统计学方法研究了影响次要道路进口道机动车辆速度变化的各种因素.提出和验证了理论分析,构建了预测模型,探讨了其对交通安全的潜在影响,并提出改善措施.研究结果表明：次要道路机动车辆在由路段进入次要道路的进口道时进行了减速;小客车驾驶人倾向于采取更剧烈的刹车.随着主要道路平均车头时距的减小,次要道路进口道机动车辆的减速度增加.当次要道路的机动车辆以较高的速度进入交叉口进口道时,将倾向于采取猛烈的减速操作.     

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以博弈论为工具,分析了存在公务车的情况下,交通拥挤形成的微观机理以及交通拥挤收费的实施效果。分析表明,拥挤收费并不影响公务车的出行,受到影响的只可能是私家车。在存在大量公务车的情况下,拥挤收费的总体效果取决于私家车出行者的时间价值分布和公务车出行者所占的比重。当公务车出行者的时间价值大于或等于私家车出行者的时间价值时,拥挤收费能有效地化解交通拥挤;当公务车出行者的时间价值小于私家车出行者的时间价值时,拥挤收费很可能只是增加出行者的出行成本,而无法起到缓解交通拥挤的作用。一般地说,高时间价值的私家车出行者所占的比例越高,拥挤收费的效果就越差;公务车出行者占总出行人数的比例越高,拥挤收费的效果越差。     

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了解路段旅行时间随交通状况变化特性对利用探测车等新式交通检测技术估计交通状态非常重要.基于交通微观仿真模型,分析了路段旅行时间随交通状况的变化特性,验证了平均路段旅行时间是否能够采集通畅、拥挤到堵塞这三个状态,以及是否能细分这三个交通状态.结果表明：（1）平均路段旅行时间能够判断上述三个状态;（2）在拥挤阶段,随着交通状态恶化,平均路段旅行时间逐步增加,因此能够细分拥挤状态为多个子状态,但由于在通畅阶段,即便流量增加,平均路段旅行时间基本不变,因此无法细分通畅状态,细分通畅状态需要流量信息;（3）路段旅行时间在拥挤状态时处于双峰分布,难以用少量的探测车提供的数据可靠地估计平均路段旅行时间.