多起点多讫点公共交通系统早高峰乘车均衡模型、算法与变动票价管理

分析早高峰时段多起点多讫点公共交通系统乘客乘车行为,考虑乘客的乘车时间成本、车票价格、拥挤成本和误时成本,区分有无座位情况,建立固定交通需求下的用户均衡模型和系统最优模型,针对模型建立有效算法,比较各模型导出系统最优的变动票价管理方案.数值算例结果验证了模型、算法和变动票价管理方案的有效性.对计算结果分析中,发现误时成本较小车次上,短途乘客对于长途乘客存在"挤出效应".     

基于智能卡数据的早高峰地铁通勤用户出行偏好建模与实证

现有针对轨道交通早高峰通勤行为的建模研究没有考虑时变的时间效用偏好带来的影响,实证结果也主要源于陈述性偏好调查数据.本文在分析早高峰地铁通勤用户的时间使用决策行为的基础上,考虑常数-阶跃和常数-线性的出行效用偏好假设,建立了可以描述早高峰地铁通勤用户到达时刻离散选择行为的多项Logit、混合Logit和嵌套Logit模型,并利用北京地铁八通线土桥-四惠东通勤走廊的智能卡出行数据和列车时刻表数据进行了模型校验和参数估计.通过区分通勤用户在起点站选择乘坐最临近车次或者为了座位等待下一车次的两种乘车情形,模型可以解决直接使用智能卡的显示性偏好数据进行参数估计带来的自选择偏误问题,即用户偏好拥挤的时段出行.计量结果表明,相比常数-线性的出行效用偏好,常数-阶跃偏好下的模型拟合优度更高,且三种离散选择模型的估计结果基本是一致的,即晚到工作地的单位时间成本大于早到工作地的单位时间成本;当每平方米站立人数为5人时,单位时间的厢内拥挤成本约占单位时间出行成本的11%.最后,进一步讨论了用户通勤特征的异质性对出行效用偏好的影响.     

基于活动的拼车通勤行为及效用均衡分析

本文构建了基于活动的拼车通勤模型,考虑通勤者可选择自驾、拼车司机和拼车乘客三种出行角色,即选择两种出行方式:自驾和拼车,研究早高峰通勤过程的动态用户均衡问题.在活动链中,假设通勤者在家和工作地都会产生效用.同时,将拼车障碍成本,其它货币成本和费用补偿成本引入通勤模型.高峰期内,通勤者可通过出发时间选择和出行模式选择,实现其出行效用的最大化.在用户均衡状态下,每类通勤者都不能通过单方面改变自己的行为选择而使其出行效用变得更大.此外,本文从消除排队的角度出发,推导了系统最优下的动态收费用户均衡.最后,通过一个数值算例对本文的结论进行验证和分析.     

考虑家庭成员的早高峰出行行为分析

早高峰出行行为一般包括：通勤和通学.随着私家车拥有率的提高，在早高峰期间，家庭成员乘坐同一辆车，从居住地出发到达多个目的地的现象越来越普遍，如：通勤者开车先将小孩送到学校，继而前行去往工作地上班.本文基于Y型道路汇流网络，考虑个人通勤和家庭通勤两类出行者，构建高峰期出行选择均衡模型，分析通勤者的出发时间选择.在用户均衡状态下，每类通勤者都不能通过单方面改变自己的行为选择而使其出行成本变得更小.最后，通过数值算例对理论结论进行了验证和分析.     

停车受限条件下多模式交通网络动态拥挤收费

在一个多起始单终点的交通网络上,本文研究当终点处停车空间不足时,如何通过在路段瓶颈处实施拥挤收费实现系统最优.首先,根据小汽车和公交的出行成本函数,运用凸规划算法求解系统最优条件下网络中各OD最优的小汽车和公交出行量.其次,根据系统最优时的小汽车出行量,计算出为了消除交通瓶颈处车辆排队而实施的动态拥挤收费.再次,根据小汽车和公交车出行成本的均衡条件,计算出各OD对每辆小汽车出行者应缴纳的停车拥挤附加费(或应获取的补贴),收取该费用(或发放补贴)的目的是调节小汽车和公交的出行量使它们在双模式均衡(小汽车与公交车出行模式均衡)条件下分别达到系统最优水平.最后,算例分析了两组OD对的情况,计算出两种泊位供应量下各OD对小汽车最优出行量与小汽车出行的停车拥挤附加费或补贴,并且给出了动态拥挤收费与道路收费的函数曲线.     

公共停车场与私营停车场的博弈定价模型

本文研究公共停车场和私营停车场之间的定价博弈问题.考虑早高峰出行模式,出行者可以选择小汽车或者轨道交通出行.小汽车出行用户在到达目的时,需考虑停车问题(选用公共停车场或私营停车场).本文首先采用交通流的瓶颈模型分析出行模式与两类停车场定价、各自停车位数量的关系.在此基础上,建立了政府决策者(公共停车场)与私人效益最大化追求者(私营停车场)参与的NASH博弈模型,探讨NASH平衡条件下的两类停车场的最优收费模式.同时,比较了两类停车场共存的博弈竞价机制与单一私营停车场供应的社会效益.研究结果表明,以最小化社会总成本为目标,政府决策者是否实施停车补贴,将取决于公用停车场停车位数量.政府决策者可以通过调整公共停车位的数量和收费水平,使得交通系统性能趋于系统最优.     

考虑拥堵传播的轨道交通车站站台承载人数研究

掌握拥堵传播条件下的轨道交通车站承载人数变化规律,是提高城市轨道交通系统安全保障能力的基础。从人、站、车多子系统角度出发,结合客流、站台及列车多属性特征,建立基于系统动力学的城市轨道交通车站承载人数计算模型。设计多组别灵敏度仿真分析实验,从多角度分析站台承载人数影响因素。结果表明,拥堵传播与正常条件下车站承载人数变化情况具有较大差别,列车发车间隔、乘客进站速率和去向比例对车站人数变化情况影响较大,列车到站间隔影响相对有限。研究结果可以为特定客流特征车站制定客流组织策略提供科学依据。     

基于乘客流量概率分布的轨道车站合理间距优化模型

车站间距规划是城市轨道交通规划和设计的重要内容。在已有优化方法局限性分析的基础上，建立了以轨道线路系统总成本最少化为优化目标，并考虑乘客流量和乘行距离随车站间距概率分布的合理间距优化模型，提出了模型的算法，得到了各影响因素常见组合情况下的车站合理间距，分析了各因素变化对合理间距的影响，为实际工作中车站间距的合理确定提供了理论支持。     

考虑早晚高峰出行链的出行方式选择均衡与定价机制

考虑从生活区与工作区之间的早晚高峰出行链,研究三种出行方式: 地铁直达,停车换乘和全程驾车. 基于瓶颈理论,建立了分层Logit模型刻画出行者的交通方式决策行为,利用弹性需求下的出行方式选择均衡等式, 进一步讨论了四种机制下的地铁票价和停车收费策略.研究结果表明,地铁和换乘停车场由政府经营,采用低票价的政策吸引出行者, 而工作区停车场由公司经营,实行高停车费的政策,不仅能有效鼓励停车换乘,提高公交出行分担率,并且能实现系统净收益最大. 算例结果从理论上支持了当前北京施行的差别化停车收费政策.     

城市交通网络中的停车-换乘行为

在一次出行过程中,经常会使用停车-换乘方式．即出行的前一部分采用私家车方式．途中停车。再换来其他交通方式到达目的地。在停车-换来出行方式下．人们除了选择路径，还要选择换来站点。利用离散选择理论中的层次Logit结构模型，研究城市交通网络中的停车-换乘行为，定义多模式下停车-换乘出行的混合随机均衡分配条件，建立与之等价的数学规划模型，设计模型的求解算法，并用一算例分析算法的收敛性能和模型参数厦公交票价对解的灵敏度。     

用于异质用户出行管理的可交易许可证研究

针对公共交通与私家车出行方式并行的双模式交通系统,在考虑不同用户的时间价值情况下,通过引进可交易的道路许可证政策,建立了均衡出行交通模型.研究发现,许可证政策将拥挤产生的交通成本内部化,在缓解交通拥堵的同时,通过经济手段,降低了系统总成本.进一步地,本文证明如果汽车比公交快,那么时间价值较高的人会选择私家车出行;反之,如果公交比汽车快,时间价值相对较高的有车族会选择公交出行.通过与OD收费进行比较,我们得到在收费为正的情况下,许可证政策可以得到与基于OD收费相同的效果.最后,算例结果表明,许可证政策使得部分人选择公交出行的成本更低,达到鼓励公交出行的目的;甚至在许可证发放数量少于临界数量的情况下,选择公交出行的人会获得正收益.     

基于活动的瓶颈模型:公交枢纽晚高峰居民通勤研究

如何快速消除公交枢纽瓶颈的制约,是居民通勤的老大难问题.本文结合瓶颈模型与基于活动的方法来研究公交枢纽晚高峰居民通勤行为,以解决通勤者在其活动和出行之间的时间分配问题.以瓶颈模型为基础,考虑公交内部拥挤,将出行行为与活动相关联.通过引入公交内部拥挤成本,根据不同的效用函数选择出发时间,建立了动态出行均衡模型.并由此得出均衡条件下的相关性质,来解释晚高峰通勤者在瓶颈入口前排队的交通现象.研究发现,与传统瓶颈模型相比,基于活动瓶颈模型乘客动态更加丰富,出发时间选择更为复杂.算例结果表明,通勤者对公交车内部拥挤的敏感度越高,越会尽量地避开高峰出行.为了使净效用更大,通勤者会选择在工作地滞留较长时间,晚高峰时段推迟.