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.     

私家车位共享系统的车位动态预约与分配

为解决城市"停车难"问题,在现有停车位资源下,设计私家车位共享系统,动态收集私家车位空闲时段和公共停车需求的预约,以停车场使用效率最大化为目标、使用停车位的时间不冲突为约束建立0-1整数规划模型并运用MATLAB R2016a中求解器intlinprog进行求解,为停车需求分配停车位.数值实验表明,需求充足能够保证停车场较高水平的使用效率,动态地收集信息并进行分配所得到的停车场使用效率低于提前获知所有车位供给和停车需求信息的情形,业主尽可能提前提交车位可用时段的信息是停车场使用效率提升的关键,也是业主能够通过车位有效利用获得收益的根本.文中的模型为实践中的私家车位共享系统提供理论支撑,对于缓解城市停车问题,减轻交通拥堵和污染排放有重要意义.     

基于出行行为分析的停车换乘设施定价优化

在构建包含停车换乘(PR:park and ride)接驳方式的出行方式选择NL(nested logit)模型的基础上,分析了停车票价对PR出行比例的影响,建立了停车费用与PR停车设施使用人数间的关系模型.从改善PR停车场运营角度出发,针对PR停车场的供需情况,分别提出以停车场季利用率最大化和停车场收益最大化为优化目标的PR设施定价优化策略,以及停车场未来的建设及运营建议.选取天通苑北站PR停车场为例进行案例分析,结合其运营现状对该停车设施的定价进行优化.研究结果可针对已运营的停车换乘设施存在的供过于求或供不应求问题,从设施定价的角度提出相应的运营改善建议.     

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.     

基于合作博弈的停车位分配模型

如果完全信息下有限车辆从不同起点到同一目的地附近竞争有限车位的停车博弈为非合作策略式博弈，那么，当一辆车能够比其他车更快到它想要的车位时，它将赢得该车位，竞争的结果为纳什均衡分配。但纳什均衡分配结果往往不是系统最优分配，故运用合作博弈理论研究停车博弈问题，建立联盟停车成本的合理、公平的分配机制，从而可以形成车辆联盟降低系统停车成本，使得各车辆最终支出的停车成本不会超过非合作竞争时的成本。合作博弈理论为停车场管理实践引入合作机制奠定了基础，为停车场的智能停车诱导系统提供系统最优的车位分配方案和相应的成本分配方案，为停车管理提供了新的思路。     

鼓励合乘的可交易电子路票策略管理混合时代出行需求

通过制定有效的交通管理措施合理引导通勤者的出行需求对于缓解城市交通拥堵和降低个体出行成本具有重要的现实意义.本文针对普通汽车和共享无人驾驶汽车共存的混合交通系统,以瓶颈模型为基础,研究实施可交易电子路票与鼓励合乘组合管理策略对通勤者出行行为的影响,并对交通管理策略参数(如鼓励合乘系数,电子路票收取数额)进行分析优化.研究表明,实施单一策略时,虽然部分通勤者转向共享合乘出行,但增大鼓励合乘力度反而使得共享合乘人数减少,系统最优解在交通管理策略参数满足某一特定关系时可以取得;实施时变策略则会产生较高的电子路票均衡价格,但系统总成本与实施单一策略相比较而言均降低更多.无论是实施单一策略还是时变策略,均能唯一确定电子路票均衡价格.本研究可为交通管理部门在混合出行时代下的出行需求引导策略制定提供理论参考.     

通勤廊道换乘停车费用优化模型及算法

停车换乘是有效缓解城市交通拥堵的交通需求管理措施之一,而换乘停车费用的合理设置是影响其实施效果的关键因素之一.本文以轨道交通和快速路构成的单中心线性城市为对象,提出了一个双层规划模型来描述停车换乘条件下换乘停车费用的优化问题.其中,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统总阻抗最小为目标优化换乘停车费用;下层问题描述不同换乘停车费用设置方案下出行者基于随机用户平衡的路径选择行为.基于灵敏度分析方法,分别设计了Frank-Wolfe和BFGS算法求解提出的双层规划模型.采用数值算例验证了提出的模型和算法的有效性.研究发现,不合理的换乘停车费用设置可能会使得交通系统总体性能更差,而提出的换乘停车费用优化方法则可以有效地提升停车换乘系统的实施效果.     

基于停车诱导行为调查的停车诱导显示屏选址优化

为了缓解都市＂停车难＂现象,为停车者实时地提供动态的停车相关信息,部分城市建立了停车诱导系统,但目前停车诱导显示屏的设置均以主观经验为主,缺乏深入的理论论证.本文以上海市徐家汇地区停车诱导系统的建设为背景,在大量实况调查的基础上,以诱导信息量为目标函数,以诱导显示屏的总数、每个进口道上最多对3个停车场（库）设置诱导显示屏、诱导系统内的每个停车场（库）都必须对停车者进行诱导为约束条件,本着经济、高效的原则建立优化模型,并用遗传算法求解确定了停车诱导显示屏的规模和选址方案,结果表明具有一定的实用价值.     

不确定需求下基于分布式鲁棒机会约束的车辆调度问题研究

随着新能源汽车共享模式的迅速发展,允许异地还车导致车辆不均衡问题日益突出.本文考虑不确定的车辆需求,基于需求量的均值和方差等部分信息,最小化最坏情况下系统可用车辆和空闲停车位的机会约束,建立分布式鲁棒优化机会约束车辆调度模型,以总成本最小化为目标,得出模型的数学性质和易求解的等价形式,确定停车桩之间的车辆调度数量.最后,以北京市15个停车桩的车辆调度为例,确定最优的车辆调度方案.结果表明,随着服务水平的增加,调度成本和车辆调度数量增加明显,当服务水平增加到一定程度后,应增加系统的车辆数和停车位以满足服务水平的要求.决策者可根据自己的偏好及系统的服务要求,选择恰当的服务水平参数组合,以获得最优的车辆调度方案.     

用户异质下公交定价和道路收费收入再分配

针对收费道路与公共交通并行的竞争交通系统,在异质用户的出行时间价值服从均匀分布的假设下,结合公共交通的边际成本定价和平均成本定价策略,建立了均衡交通模型,分析了出行者的出行行为.研究发现,随着出行者时间价值之间的差异增大,无论收费收入上交财政还是补贴公交,自驾车人数在不同定价策略下差距减小.进一步,基于效率和公平的准则,考察了道路拥挤收费收入再分配原则所导致的系统总出行成本的变化情况,对四种公交定价和道路收费收入再分配策略进行了对比分析.研究表明,当道路收费收入直接补贴给公交出行者时,比较系统的总出行成本,平均成本定价策略优于边际成本定价.从公平角度分析,当出行用户的时间价值差异不是很大时,无论公交采取边际还是平均成本定价策略,收费收入全部用于补贴公交用户会使得公平性提高.最后,算例结果验证了当固定成本足够大时,受补贴的公交平均成本定价策略是一种较优的策略.     

考虑动静态交通转换的中心商业区停车供给优化研究

基于排队论构建停车阻抗函数,基于综合出行阻抗(停车阻抗+行车阻抗)函数建立双层规划模型,上层模型根据综合出行阻抗随停车容量变化确定CBD内停车泊位数及空间分布,目标函数为最小化所有小汽车的综合出行阻抗.下层模型为分担-分配组合模型,用于计算CBD内不同停车供给方案所对应的交通流特征.在双层模型外构建重力模型,计算在CBD新增停车泊位所诱增的小汽车出行.由于上层模型的结果会改变下层模型中的OD矩阵和停车阻抗,而下层模型又决定着上层模型的目标函数,因此均衡状态下的停车供给方案既是优化的结果.     

两种经营模式下通勤廊道停车换乘选址及停车费用优化

停车换乘作为交通需求管理措施的一个重要手段,可以有效缓解城市中心区的交通拥堵以及城市停车问题.合理的停车换乘没施选址和停车费用都将大大提高停车换乘设施的作用和完善整个城市交通系统的功效.本文以通勤廊道的停车换乘系统为对象,分别考虑政府经营和企业经营两种模式,提出了双层规划模型来描述停车换乘条件下停车换乘选址及停车费用优化问题.基于灵敏度分析的方法,提出了分支定界算法求解提出的双层规划模型.采用数值算例验证了提出的模型和算法的有效性.该研究可以为从成本与收益的角度对停车换乘设施的建设方案的评价提供决策支持,对停车换乘系统的发展和规划具有理论指导意义.     

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.     

基于路径运行时间可靠度的随机系统最优拥挤收费模型

应用交通网络平衡模型和边际成本收费理论相结合的方法,研究了运行时间可靠度下的随机系统最优拥挤收费问题,建立了运行时间可靠度及内生ATIS市场渗透率条件下随机系统最优交通拥挤收费模型.分析了基于运行时间可靠度下的随机系统最优拥挤收费对用户出行行为的影响.发现了与确定性网络用户平衡流中的情形类似,对于考虑运行时间可靠度下的随机交通网络,边际成本收费理论仍然适用,即采用边际社会成本流函数代替单位路段成本流函数,可以使随机网络随机用户平衡流变为随机网络随机系统最优流.算例分析结果表明:在传统的拥挤收费模型中,拥挤收费仅与路径(路段)运行时间和路径(路段)流量有关.现实中,在确定他们的出行路线时,用户往往还会考虑网络运行时间可靠度因素,而不仅仅是路径运行时间或成本.用户对于运行时间可靠度的置信度要求越高,传统的拥挤收费执行效果越不理想.因此,现实生活中传统的拥挤收费不一定能使网络效益达到最优或缓解交通拥挤.     

GIS分析与互信息属性约简的停车库选址决策

为了使城区立体车库的选址更加合理,充分发挥其建成后对交通缓解的作用,提出了一种城区立体停车库选址决策方法.通过采用地理信息系统分析方法,建立基于地理信息系统分析的规划选址立体车库属性信息数据,运用模糊粗糙集互信息属性约简算法挖掘出立体车库的选址与多种地理因素的关系知识进行属性约简,从而用地理信息分析和演绎推理相结合的归纳学习算法生成决策树和决策规则进行选址决策的评价及分析.对兰州市规划中的立体停车库选址建模仿真,仿真结果表明该方法能较好地运用在待求解问题中,从而为智能交通系统提供参考依据.     

基于路边停车的机非混行延误模型与仿真研究

针对路边停车影响下的机非混行系统,分析该系统4种机非干扰类型:机-非干扰、非-机干扰、机非并行干扰和零干扰,建立W个停车位停靠1与W辆机动车下的机动车、非机动车、机非混行系统的平均延误模型,并利用VISSIM软件仿真北京市西二环内某路段上路边停车导致机非混行的25种场景,对比延误数据。表明机非干扰存在轻、中、重度三类等级,其严重程度受机动车流量变化影响比受非机动车变化影响大。