基于管理者-出行者博弈的交通诱导策略研究

发布时间：2017-09-03 13:05

  本文关键词：基于管理者-出行者博弈的交通诱导策略研究

  更多相关文章： 交通诱导 Stackelberg博弈 交通信息发布策略 信誉风险 动态路径诱导

【摘要】：随着经济的持续、快速发展,相对滞后的城市交通基础设施建设已无法满足渐趋多样化的日益增长的交通需求。在尝试解决城市交通拥堵问题的诸多实践中,交通诱导系统是其中行之有效的重要途径。本文将博弈论思想引入交通诱导系统管理者与出行者行为的研究中,分析两者之间的互动决策过程,探讨交通诱导信息对于提升路网运行效率的作用,以协助管理者合理制定交通诱导策略。主要内容包括以下几个方面：在Stackelberg博弈框架下探讨了交通诱导系统中管理者与出行者的博弈规则。管理者将路网中各路径旅行时间作为诱导信息发布,出行者根据接收到的诱导信息做出路径选择。基于Stackelberg博弈建立了管理者-出行者博弈模型并给出了基于遗传算法的模型求解算法。数值结果表明,管理者与出行者博弈达到均衡时的路网运行状态优于随机用户最优,管理者根据博弈模型制定的诱导策略能够有效提升路网运行效率。探讨了管理者根据Stackelberg博弈模型发布预测诱导信息的信誉风险问题。定义φ值衡量诱导信息的准确度,引入无限重复囚徒困境说明可信诱导信息的重要性。对管理者-出行者博弈模型增加了φ值约束并给出了控制φ值的模型求解算法,该算法能够有效地保证诱导信息的可信度。定义了管理者对历史路径旅行时间的矫正幅度,建立了管理者发布矫正历史信息的管理者-出行者博弈模型,并给出了基于PSO算法的模型求解算法。数值结果表明,矫正幅度足够大时基于历史信息的诱导策略可以使路网运行状态达到并维持系统最优,矫正策略对于路段通行能力下降干扰也有很好的调整能力。建立了动态诱导系统管理者与出行者博弈模型。为简化问题,将模型进行离散化处理并对离散化模型给出了求解方法。在离散化模型中管理者采取基于矫正路径平均旅行时间的诱导策略。基于元胞自动机NaSch模型建立了交通演化模型。应用Matlab构建简单路网进行仿真实验,并对比分析了实验结果。结果表明,矫正策略相比于反馈策略能够更好地改善路网运行状态,并且交通需求越大、路网越拥堵,效果越好。
【关键词】：交通诱导 Stackelberg博弈 交通信息发布策略 信誉风险 动态路径诱导
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 出行路径选择研究现状12-14
• 1.2.2 诱导策略研究现状14
• 1.2.3 博弈论在交通中的应用14-16
• 1.3 论文的主要内容和研究框架16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 2 管理者-出行者博弈模型及求解算法18-30
• 2.1 博弈的基本要素18-19
• 2.2 Stackelberg博弈模型概述19-20
• 2.3 诱导信息条件下的管理者-出行者博弈20-24
• 2.3.1 博弈的引入及关于参与者的几点假设20-21
• 2.3.2 基于Stackelberg博弈的管理者-出行者博弈模型21-24
• 2.4 管理者-出行者博弈模型求解算法24-28
• 2.4.1 遗传算法简介24-25
• 2.4.2 基于遗传算法的博弈模型求解算法25-28
• 2.5 算例分析28-29
• 2.5.1 示例路网28
• 2.5.2 数值结果28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 3 交通管理者的信誉风险及考虑信息可信度的诱导策略30-38
• 3.1 交通管理者的信誉风险30-32
• 3.2 可信诱导信息的必要性32-35
• 3.3 控制φ值的模型及求解算法35-36
• 3.4 算法示例36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 4 基于历史信息的管理者-出行者博弈模型及其求解算法38-51
• 4.1 基于历史信息的诱导策略38-39
• 4.2 基于矫正历史信息的管理者-出行者Stackelberg博弈39-41
• 4.3 Day-to-Day情境下管理者-出行者博弈模型41
• 4.4 基于PSO的博弈模型寻优算法41-44
• 4.4.1 PSO算法简介41-43
• 4.4.2 基于PSO算法的模型求解算法设计43-44
• 4.5 算例分析44-49
• 4.6 本章小结49-51
• 5 基于管理者-出行者博弈的动态路径诱导策略51-65
• 5.1 旅行时间51-52
• 5.2 动态诱导系统管理者-出行者博弈52-55
• 5.2.1 动态诱导系统管理者-出行者博弈模型52-55
• 5.2.2 离散化模型及求解算法55
• 5.3 交通演化模型55-60
• 5.3.1 基于元胞自动机的简单路网交通演化模型55-59
• 5.3.2 路网设计59-60
• 5.4 仿真实验及分析60-64
• 5.5 本章小结64-65
• 6 结论与展望65-67
• 6.1 研究总结65-66
• 6.2 研究展望66-67
• 参考文献67-71
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果71-73
• 学位论文数据集73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐春晖,陈s，

本文编号：785139