交通需求预测组合博弈模型研究

发布时间：2020-03-29 13:02

【摘要】：交通需求预测是交通规划的基础,其结果将直接作为决策者的分析依据。传统“四阶段法”中各个阶段相互独立,预测所需工作量大且预测精度低。组合模型将关系紧密的预测阶段组合到一起,可缩短预测过程,提高预测精度。目前所提出的组合模型大多只在路径选择阶段使用博弈理论,而很少用博弈理论研究其它阶段。实际上,出行者们在选择是否出行、出发时间、出行目的地、出行方式和出行路径时都存在拥挤效应,形成了群体出行的多维度博弈。但基于博弈理论建立交通需求预测多阶段组合模型的研究还非常少。因此,本文基于势博弈理论建立了多阶段交通需求预测组合模型,主要研究内容如下:1.出行目的地和出行路径选择二阶段组合博弈模型首先介绍了势博弈理论在出行路径以及出行目的地选择行为建模中的应用,在此基础上研究了出行目的地和出行路径选择二阶段组合博弈模型,分析了出行目的地选择与出行路径选择组合情况下的两类均衡条件,提出与均衡条件等价的数学规划模型。设计了基于网络变换的组合模型求解算法,并给出了求解算例。2.出行目的地、出行方式和出行路径选择三阶段组合博弈模型定义了出行方式选择博弈,运用超级网络理论构造多种出行方式并存的超级交通网络,给出各类路段的成本函数。分析了超级网络结构中出行方式选择和出行路径组合情况下的均衡条件,提出与均衡条件等价的数学规划模型。设计了相应的求解算法,并给出了求解算例。最后建立了出行目的地、出行方式和出行路径选择三阶段组合博弈模型。3.组合博弈模型的实例应用以沧州市为应用对象,依托中国人口数据和城市路网数据,运用ArcGIS划分交通小区,提取各个交通小区的人口数量,进而求得早高峰出行发生量。在此基础上结合路网数据,运用组合博弈模型计算均衡状态下路段流量、各小区出行吸引量以及小区间的出行分布量。通过绘制流量饱和度图,直观地反映了各路段的拥挤程度及服务水平。
【图文】：

逦北京交通大学硕士学位论文逦逡逑点，再从原始网络的每个目的地节点ｓ连接一条虚拟路段至虚拟目的地节点／？＊，，逡逑求解后可同时得到路段交通量以及出行分布量；而本文中的网络变换如图３－２（ｂ）逡逑所示，在原始网络中的各个节点既是出行发生点又是出行吸引点，除了添加虚拟的逡逑目的地节点外，还添加了虚拟中途节点，将原始网络中的节点／？与其对应的虚拟中逡逑途节点？？’建立虚拟路段，并用目的地拥挤成本函数表示其路段阻抗。不仅考虑到了逡逑目的地的拥挤效应，而且可以同时得到路段交通量、出行分布量以及目的地的出行逡逑吸引量。逡逑

表３－１邋Ａ类路段信息逡逑Ｔａｂｌｅ邋３－１邋Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋Ａ逡逑路段邋长度（ｍ）逦零流时间（ｓ）邋通行能力（ｐｃｕ／ｈ）逦速度（ｋｍ／ｈ）逡逑１－２逦１３００逦７８．００逦７００逦６０逡逑１－４逦８００逦６４．００逦８００逦４５逡逑２－３逦２０００逦１２０．００逦７００逦６０逡逑２－５逦１０００逦９０．００逦１０００逦４０逡逑３－６逦１０００逦８１．８２逦９００逦４４逡逑４－７逦１０００逦６５．４５逦１０００逦５５逡逑４－５逦２１００逦１５７．５０逦８００逦４８逡逑５－６逦１９００逦１５２．００逦９００逦４５逡逑５－８逦１２００逦７８．５５逦１３００逦５５逡逑６－９逦８００逦５７．６０逦８００逦５０逡逑７－８逦２５００逦１５０．００逦１２００逦６０逡逑８－９７６０５４．７２８００５０
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491

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本文编号：2606007