出租车合乘费率优化问题研究

发布时间：2017-10-31 11:10

  本文关键词：出租车合乘费率优化问题研究

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【摘要】：随着城市交通拥堵现象的日益严重,如何尽可能的提高现有交通资源的运营效率已成为缓解交通问题的一个重要切入点。出租车作为城市公共交通的有力补充,是城市交通系统不可缺少的一部分。但是,由于出租车自身的特点使得出租车的运营效率很低,如何提高出租车的运营效率是现阶段理论研究的热点问题,具有非常重要的理论与实际意义。在这种背景下,出租车合乘的出行方式再次引起人们的注意。所谓出租车合乘是指出行目的各不相同的多人乘坐同一辆出租车出行。到目前为止,对于出租车合乘问题的研究主要集中在合乘模式与路径选择方面,对于合乘费用分配问题研究较少,且不具有推广意义。本文在前人研究的基础上对出租车合乘的费用分摊问题进行深入研究,将合作博弈的理论应用到对合乘费用分摊的问题中,建立了一个多人合作博弈的出租车合乘费用分摊模型,并对现有多人合作博弈的求解方法进行改进,证明了在参与合作博弈的局中人数不同的情况下多人合作博弈解存在的必要性。本文主要做了以下三个方面的工作:1.对现有合乘费用分摊方法进行研究并指出各方法的局限性。首先分析了出租车价格的构成因素,在此基础上建立我国现阶段常规出租车定价模型;根据出租车合乘实际,对现有合乘费用分摊方法进行总结,根据合乘费用分摊原则不同分别给出两大类共四种常用分摊模型,分别是基于百分比分摊合乘费用的合乘路段百分比、单位里程百分比、总费用百分比与基于公平性分摊合乘费用。此后,通过算例对以上四种方法分摊合乘费用的效果进行分析,对比出各自存在的不足之处,为后文建立新的分摊方案做铺垫。2.建立多人合作博弈的合乘费用分摊模型并对其求解方法进行改进。结合合作博弈相关理论、出租车价格构成以及多人合乘的实际情况,指出将合作博弈思想应用到合乘费用分摊问题的可行性与必要性。通过建立合乘联盟、特征函数与费用分摊向量对多人合作博弈的费用分摊问题进行描述,在满足集体理性、帕累托最优、个体理性、完全分配、联盟合理性条件的基础上建立了具有内部稳定性的多人合作博弈合乘费用分摊模型;此后,分别用Shapley值法、核心法、CGA法、MCRS法、GQP法、基于可分离成本与不可分离成本的分摊方法对上述模型进行求解,并通过证明指出上述方法在求解本文问题时存在一定的局限性,故在原有多人合作博弈解法基础上结合本文实际对基于可分离成本与不可分离成本的分摊方法进行了改进,并证明了其可行性。3.分别证明了参与合乘人数不同条件下解存在的必要条件。由于一般情况下多人合作博弈问题解不一定存在,因此需要对本文建立的多人合作博弈费用分摊模型解存在的必要条件进行进一步的证明。本文根据合乘参与人数的不同分别证明了二人、三人与多人(由于出租车的容量有限,故最多四人)参与合乘情况下解的存在性,并分别给出了不同情况下解存在的必要性条件。
【关键词】：出租车合乘 费用分摊 合作博弈 二次分配 可分离成本 不可分离成本
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F570.5;U492.434
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 课题的研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题12-18
• 1.2.1 国外研究现状12-14
• 1.2.2 国内研究现状14-18
• 1.2.3 存在的问题18
• 1.3 论文主要内容和章节安排18-21
• 1.3.1 主要研究内容18-20
• 1.3.2 章节安排20-21
• 2 合作博弈基本理论研究21-31
• 2.1 合作博弈介绍21-22
• 2.2 合作博弈基本概念22-30
• 2.2.1 基本定义22-23
• 2.2.2 合作博弈解的概念23-30
• 2.3 本章小结30-31
• 3 出租车合乘费用分摊模型研究31-40
• 3.1 出租车价格构成与基本定价模型31-32
• 3.1.1 出租车价格的构成31-32
• 3.1.2 出租车基本定价模型32
• 3.2 常见出租车合乘费用分摊模型32-35
• 3.2.1 基于百分比分摊出租车合乘费用模型32-35
• 3.3 算例分析现有合乘费用分摊模型的优缺点35-38
• 3.3.1 合乘路径的选择35-37
• 3.3.2 不同合乘方式分摊结果比较37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 基于合作博弈的出租车合乘费用分摊模型的建立与求解40-58
• 4.1 多人合作博弈的出租车合乘费用分摊模型的建立40-43
• 4.1.1 合乘联盟与特征函数40-41
• 4.1.2 费用分摊向量41-42
• 4.1.3 多人合作博弈出租车合乘费用分摊模型的建立42-43
• 4.2 多人合作博弈出租车合乘费用分摊模型求解43-51
• 4.2.1 原有的求解方法43-49
• 4.2.2 改进的求解方法49-51
• 4.3 合乘费用分摊问题解存在的必要条件51-57
• 4.3.1 二人合乘情况下合作博弈解存在的必要条件52-53
• 4.3.2 三人合乘情况下合作博弈解存在的必要条件53-56
• 4.3.3 多人合乘情况下合作博弈解存在的必要条件56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 5 算例分析58-68
• 6 结论与展望68-71
• 6.1 结论68-70
• 6.2 展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 攻读学位期间的研究成果75

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李艳梅;高红伟;胡秀花;王冬叶;纪志红;;具有推断联盟结构的保皇对策模型[J];青岛大学学报(自然科学版);2014年01期

2 王冬叶;高红伟;胡秀花;李艳梅;纪志红;;保皇模型的动态博弈分析[J];青岛大学学报(自然科学版);2014年01期

3 徐屹嵩;王应明;;指派问题的多重最优解的择优方法[J];运筹学学报;2014年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 宋恒力;流域梯级水电站联盟策略的博弈研究[D];华中科技大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 纪志红;具有连续行动、二次支付和策略互补性的模型及其应用研究[D];青岛大学;2014年

2 李艳梅;具有推断联盟结构的保皇对策模型研究[D];青岛大学;2014年

3 王冬叶;动态对策理论在棋牌模型中的应用研究[D];青岛大学;2014年

4 张俊丽;路由对策的算法研究[D];青岛大学;2014年

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本文编号：1122084