论文部分内容阅读
路径选择问题是网络交通流研究的基础和核心问题。对出行者路径选择行为的研究有助于深化人们对出行规律的认识,进而对交通管控具有指导意义。考虑到人们的出行路径选择行为受多个因素共同影响。此外,人们的决策过程并非完全理性。本文聚焦出行者有限理性下的多因素路径选择行为。综合运用后悔理论、心理账户等行为决策理论和多目标均衡方法,本文分析了出行者在面对多属性影响时的行为特性和决策过程,构建了相应的路径选择模型。在此基础上从理论建模和仿真分析的角度研究网络的均衡流量特性和流量动态演化过程。具体地,本文的研究工作包括以下部分:
(1)考虑出行者在出行决策中的后悔规避心理,本文引入后悔理论的研究框架,假设出行者以出行时间和出行费用(道路收费)同时作为择路准则,在路径选择中选择一条极小化自身感知后悔的路径,建立了相应的双属性后悔最小用户均衡模型。并与两类传统的考虑出行时间和货币成本的模型进行对比,研究表明基于时间价值的广义成本用户均衡是双属性后悔最小用户均衡在满足一定条件下的特例,且广义成本用户均衡和双属性后悔最小用户均衡的解集均属于双目标用户均衡。通过一个具体的收费路网的算例,分别计算了不同模型下的均衡流量分布,分析不同模型下出行者的路径选择特征。
(2)综合考虑出行者对出行时间和出行费用的认知异质性,研究道路通行能力随机降级的收费路网中的路径选择行为。其中,对出行时间认知的异质性体现在出行者对旅行时间波动的风险态度上,即有不同出行时间可靠性要求的出行者愿意额外付出的缓冲时间不同。对出行费用认知的异质性体现在个体对出行类别设置的心理账户上,由于不同个体针对出行设置的心理预算不同,同样的道路收费方案可能对出行者造成不同的心理体验。在此基础上,根据出行者对时间和费用的感知异质性,将出行者分为不同的出行类别,构造了不同类别出行者的广义感知出行成本,建立相应的路径选择模型和多用户类网络均衡模型。数值算例分析了不同出行者心理因素和路网结构对均衡流量的影响。
(3)放松出行者对各个属性间的偏好假设,将影响出行决策的各个属性看作相对独立的目标,在双目标用户均衡的框架下考虑了出行决策中的有限理性特性。通过引入无差异区间的概念构建了出行时间有限理性的双目标用户均衡模型,并与传统的个体绝对理性框架下的双目标用户均衡对比,研究表明双目标用户均衡的解集均属于有限理性的双目标用户均衡的解集。针对有限理性双目标用户均衡求解困难的特性,本文提出3种启发式的流量转移行为规则:时间偏好型,费用偏好型和综合偏好型,具体算例分析了不同调整规则的行为意义。在此基础上构造了相应的双目标版本的比例转换调整过程模型。通过具体算例分析了不同调整规则下的流量动态调整过程和最终的均衡流量特性。
(1)考虑出行者在出行决策中的后悔规避心理,本文引入后悔理论的研究框架,假设出行者以出行时间和出行费用(道路收费)同时作为择路准则,在路径选择中选择一条极小化自身感知后悔的路径,建立了相应的双属性后悔最小用户均衡模型。并与两类传统的考虑出行时间和货币成本的模型进行对比,研究表明基于时间价值的广义成本用户均衡是双属性后悔最小用户均衡在满足一定条件下的特例,且广义成本用户均衡和双属性后悔最小用户均衡的解集均属于双目标用户均衡。通过一个具体的收费路网的算例,分别计算了不同模型下的均衡流量分布,分析不同模型下出行者的路径选择特征。
(2)综合考虑出行者对出行时间和出行费用的认知异质性,研究道路通行能力随机降级的收费路网中的路径选择行为。其中,对出行时间认知的异质性体现在出行者对旅行时间波动的风险态度上,即有不同出行时间可靠性要求的出行者愿意额外付出的缓冲时间不同。对出行费用认知的异质性体现在个体对出行类别设置的心理账户上,由于不同个体针对出行设置的心理预算不同,同样的道路收费方案可能对出行者造成不同的心理体验。在此基础上,根据出行者对时间和费用的感知异质性,将出行者分为不同的出行类别,构造了不同类别出行者的广义感知出行成本,建立相应的路径选择模型和多用户类网络均衡模型。数值算例分析了不同出行者心理因素和路网结构对均衡流量的影响。
(3)放松出行者对各个属性间的偏好假设,将影响出行决策的各个属性看作相对独立的目标,在双目标用户均衡的框架下考虑了出行决策中的有限理性特性。通过引入无差异区间的概念构建了出行时间有限理性的双目标用户均衡模型,并与传统的个体绝对理性框架下的双目标用户均衡对比,研究表明双目标用户均衡的解集均属于有限理性的双目标用户均衡的解集。针对有限理性双目标用户均衡求解困难的特性,本文提出3种启发式的流量转移行为规则:时间偏好型,费用偏好型和综合偏好型,具体算例分析了不同调整规则的行为意义。在此基础上构造了相应的双目标版本的比例转换调整过程模型。通过具体算例分析了不同调整规则下的流量动态调整过程和最终的均衡流量特性。