基于双层博弈模型的机场间航线网络协同演化研究

为有效优化机场间航线网络,实现机场群中各机场功能定位,通过研究机场补贴策略与航空公司航线调整关系,旨在实现机场补贴策略与所需航线网络间的最佳匹配。从机场功能协同发展视角分析旅客、航空公司及机场间的博弈关系并构建双层博弈模型。在上层博弈模型中,引入经验加权吸引力模型(EWA)分析航空公司定价策略与旅客“渗流”关系,以便确定航空公司最佳定价策略。在下层博弈模型中,使用上层模型结果并引入非对称的随机反应(QRE)均衡模型,分析机场补贴与航空公司航线调整的关系,确定机场最佳补贴策略。结果表明：影响机场群内旅客出行行为选择关键因素是出行成本,该成本使航空公司票价折扣效果存在高敏感区、惰性区和无效区,通过完善机场群内地面交通,控制旅客出行成本,可有效引导机场群间旅客流动;航空公司定价与旅客出行选择博弈的收益存在多个峰值点,需根据旅客出行成本和初始票价确定票价折扣,最佳折扣区间集中在0.4～0.9;采用补贴优化航线网络,机场间不同补贴策略效能存在垄断区间、低效区间和最佳协同区间;融合旅客出行选择和机场间协同补贴的双重因素可有效提升航空公司盈利能力,推动航空公司提升机场群中航线的互补性,有效实现机场间...     

机场旅客进出场交通方式选择的双层规划模型

以机场出发旅客为研究对象,在分析多种交通方式下旅客进出场出行费用对其交通方式选择影响基础上,应用双层规划模型描述了机场旅客进出场交通方式选择问题,并利用基于灵敏度分析的启发式方法对模型进行求解．模型综合考虑了交通系统的收益和旅客的利益．通过算例可以看出,应用双层规划模型描述机场旅客进出场交通方式选择问题是合理的,所采用的方法是可行有效的,对于制定多模式交通运输价格策略、缓解大型机场地面交通拥挤等具有现实意义．     

基于极值优化的综合运输路网连续网络设计双层规划模型

本文提出了综合交通运输系统路网连续投资配置的双层规划模型,其中上层规划者在投资预算及其他约束条件下,考虑环境污染、土地占用及能源消耗等外部成本,对线路及综合交通运输枢纽做出连续的投资配置,以实现系统最优;下层网络用户在上层规划者的投资配置下,其路径选择满足确定用户平衡原则。最后,基于极值优化设计了求解该模型的算法,并给出了具体算例对算法进行验证。计算结果表明：所建立的模型符合实际情况,且采用的启发式算法也较有效。     

考虑货主偏好的内支线集装箱班轮航线网络规划模型

为了增加内支线集装箱班轮航线网络的货运需求量, 以最大船型限制、航线运营补贴与干支线配合为约束条件, 以航线网络结构、适配船型与班期密度为决策变量, 构建了考虑货主偏好的集装箱内支线班轮航线网络规划模型; 为了评估规划航线对不同偏好货主的吸引力, 在获得航线的集装箱运输时间与价格后, 基于Logit模型计算了规划航线与市场现有航线的货主选择比例; 设计了求解模型的智能启发式算法, 在规划方案评价过程中计算了航次时间、航线成本、单箱运价与货运需求, 在方案改善过程中调整了航线的挂靠港口与挂靠顺序; 设定大连港为干线港口, 渤海湾内12个港口为支线港口, 规划了内支线集装箱班轮航线网络。计算结果表明: 12个支线港共开设了7条航线, 市场货运总需求为5 208TEU, 规划航线的货运需求量为4 420TEU; 规划航线的货主选择比例达到85%;无论货主偏好运输时间或成本, 规划航线在各支线港的货主选择比例皆超过60%。可见, 考虑货主偏好的内支线班轮航线网络规划模型是有效的; 开设直达航线有助于吸引时间偏好货主; 开设串挂航线与提高运营补贴有助于吸引成本偏好货主; 采用货主选择过程代替到港时间窗约束会提升模型优化效果。     

公路网络路线布局优化的双层规划模型及算法研究

首先分析了省、市级公路网布局的特点和要求,然后通过将连续变量离散化、引入双层规划模型,建立了适合省、市级公路网络的路线布局双层规划模型。最后研究了模型的求解算法,将模拟退火算法应用于公路网络路线布局优化问题中,应用V isual Basic 6.0语言开发了相应的算法程序。     

基于鲁棒性的竞争环境下枢纽航线网络优化设计

针对当前航空运输网络的逐步复杂化,通过对枢纽机场选址模式的分析,研究 竞争环境下枢纽航线网络设计方案.首先,在一定的航线网络基础上,定义了旅客效用函 数及捕获能力函数.然后在原有枢纽的基础上,以从竞争者那里获得的最大捕获流为目 标,选址新的枢纽,建立竞争环境下枢纽逐步选择模型,并且设计了求解模型的高效算法. 最后,通过随机产生的案例应用模型,分析模型中各参数变动的情形下,所得枢纽解的情 况;同时,通过枢纽解对计划延误时间的敏感性分析,验证最优枢纽解的稳定性,进而验 证模型的有效性.该模型可为航空公司的航线规划人员提供依据.     

基于复杂网络的机场群航线网络动态特征分析

随着航空运输和区域经济一体化的快速发展,我国已形成京津冀、长三角和珠三角三大典型机场群。文章以三大典型机场群为研究对象,构建基于滑动时间窗的航线网络拓扑结构,运用复杂网络理论分析机场群航线网络动态特征和同构性。研究结果表明,机场群航线网络具有无标度和小世界网络特征,并表现出显著的波峰和波谷动态性,并且长三角机场群的航班集中度分布明显高于其他两大机场群。文章首次从航线网络视角,运用Dice相似系数衡量了机场群内部各机场之间航线网络同构性程度。     

双层规划模型在沪宁城际铁路客票价格优化中的应用

以沪宁城际铁路7个OD(origin-destination)对为问题研究和分析的对象,对不同时段各次列车上座率的历史数据进行了统计分析。根据收益管理差别定价的基本思想,构建了双层规划模型,定量分析了在基于收益最大化的情况下合理分配客流的差别定价方法,并在给定条件下进行了计算,结果表明在收益增加的情况下可以有效均衡客流。     

基于居住区共享停车的双层规划诱导模型

为了缓解因城市停车资源有限造成的停车难问题,根据共享停车理论和智能交通诱导策略,提出了居住区泊位参与的共享停车诱导服务流程,探讨了实现居住区共享停车的基本条件,建立了诱导服务的泊位协调控制双层规划模型.该模型上层以高峰泊位空闲指数差异均值最小为目标,作为衡量该诱导服务能否实现区域范围停车资源均衡利用的指标;下层以驾驶员停车后平均步行距离最小为目标,作为衡量共享停车是否可行的依据.根据双层规划模型的求解原理和粒子群算法优化思想,设计了该模型的粒子群嵌套优化算法,并进行仿真实验.结果表明:鹤祥园小区最低泊位空闲指数为0.301,最大高峰泊位对外共享率为0.093,即只利用了不足1/3的闲置泊位就缓解了远洋城的停车问题;平均步行距离为160.59m,说明共享方案可行.      

基于航线网络运力优化分配的机队规划方法

根据预测的航线运输生产指标,以利润最大化为优化目标,综合考虑机型的技术经济性能和市场需求、航班频率资源、机组的有效飞行实力等因素,确定各航线上航班频率与使用机型的最优组合,再根据机型的平均利用率确定相应的机队配置方案.对5种机型、60条航线的机队规划问题进行仿真,结果表明该方法对航线客流量的波动具有一定的鲁棒性.     

城市道路网双层规划模型及其应用

分析了城市道路网规划的目标以及现有规划模型在应用时存在的不足之处.采用双层规划模型构建了城市路网规划模型.用迭代算法对该模型求解.以兰州市为例,结合城区实际交通状况和交通需求,采用该模型及算法进行路网规划,获得了兰州市道路网规划方案.在该方案中从快速路至支路初步形成了“金字塔”形分布.     

基于双层规划的公交车调度问题的模型与算法

城市公交车辆调度的主要目的是在方便乘客出行的前提下追求企业利益的最大化,其关键问题是在企业如何进行公交车辆配置和安排一天中各个时段上的发车频率.在对现有问题研究的基础上,基于对调查数据的分析和推导,建立了以乘客满意度为上层目标、企业运营效益为下层目标的双层规划模型,并对此设计了一个遗传模拟退火混合优化算法,结果表明:本文提出的双层模型和设计的遗传模拟退火算法具有一定得有效性和可行性.     

航线网络区间鲁棒优化设计

为解决航空公司航线网络中枢纽机场具体位置及OD流路径设计问题, 根据航线网络设计参数OD 流量和单位流成本的不确定性, 定义了区间型情景集, 建立了区间型绝对鲁棒优化模型, 设计了将修正最短路算法与人工智能算法相结合进行求解的有效算法,并利用航线网络设计经典数据及中国航空网络OD数据对模型进行了验证. 研究结果表明:该模型的最优鲁棒解具有全局最优性,确定型优化模型为本文模型在悲观准则下,当OD 流量和单位流成本确定时的特例;在不同情景的悲观准则和乐观准则下的模型目标值之间的相关系数达到0.99以上;在悲观准则下,用本文模型计算出标准算例的归一化后的最优目标值为784.47,比确定型模型最优目标值减少了16.65%,比相对鲁棒优化模型最优目标值减少了29.07%.      

基于双层规划模型下的路径安排问题研究

目前我国交通拥堵给许多地区的经济社会发展带来极大的负面影响,如何缓解交通拥堵对于城市的发展具有重要的意义。在研究路径安排问题上,建立了基于控制中心的双层规划模型。上层目标从交通管理者的角度,最小化出行者的系统总阻抗,下层模型通过基于元胞传输模型构建了出行者的动态路径选择行为模型。通过案例分析验证了提出的模型的可行性。     

轨道交通票价双层规划模型研究

轨道交通票价的制定,既要考虑它的社会效益,也要考虑轨道交通客运部门的利益.利用双层规划模型,可以得到在多种交通方式竞争条件下的城市轨道交通客票价格制定的最优策略,既保证了出行者的广义出行费用最小,又能使轨道交通客运部门在公共交通市场竞争中取得最大的经济效益.     

城市高速公路网络入口流量控制的双层规划模型及求解算法

采用双层规模模型描述城市高速公路网络的入口（匝道）流量控制问题,设计了基于灵敏度分析法的启发式算法,并给出了一个简单的算例,在双层规划模型中,上导模型整个网络系统最优,同时使从各个入口（匝道）进入网络的流量最大,下层模型是一个标准的用户平衡模型,用于表示网络中用户的路径选择行为。     

城市公共停车场选址双层规划模型

停车问题是中国大中型城市面临的主要交通问题之一。考虑到早期对停车问题认识不足和城市空间资源紧张的实际情况,发展公共停车场十分必要。构建城市公共停车场选址双层规划模型:下层优化目标为考虑停车场容量约束的用户均衡,上层优化目标为行驶时间和步行时间广义成本最小。该模型克服了传统规划模型无法同时考虑行驶时间、等待时间、停车收费和步行时间的缺点,并利用交通规划软件EMME3进行求解。最后,基于经典Sioux Falls路网算例的结果表明,停车场选址双层规划模型求解过程相对简单,结果较为可靠。该研究方法可为城市公共停车场规划建设和相关政策制定提供理论支持。     

收费道路均衡配流的双层规划模型分析

考虑弹性用户需求下,当两点之间的收费额增加时,阻抗会随之增加,交通需求量会相应减少,引入新的交通阻抗函数。根据弹性交通需求下交通均衡配流,考虑一个双层规划模型来考虑道路经营者收费道路费率制定,同时在这个基础上给出了基于遗传一模拟退火的混合优化算法（GASA）求解算法,最后通过一个数值算例加以简单的论证,得到比较合理的费率。