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.     

城市道路交通拥挤收费的博弈分析

在分析城市道路交通拥挤收费基本原理的基础上, 应用博弈论的分析方法,针对用户之间的出行、管理者和用户之间的拥挤收费进行了博弈分析,探讨了影响道路拥挤收费的因素, 设计了基于博弈模型的拥挤收费算法.结果表明: 该算法可以给出不同程度拥挤道路收费的数值区间,对道路拥挤收费定价和交通管理有一定的实用价值.     

考虑ATIS市场占有率及遵从率的随机系统最优拥挤收费模型

考虑装备ATIS的用户在出行时并不总是遵从ATIS提供的信息, 将所有用户分为三类: 装备ATIS且遵从的用户, 装备ATIS但不遵从的用户和未装备ATIS的用户. 其次, 根据用户的时间价值(VOT)将用户进行分组. 研究了周期性拥堵交通网络条件下内生ATIS市场占有率和遵从率的随机系统最优拥挤收费问题, 建立了内生ATIS市场占有率和遵从率下多用户类型随机系统最优拥挤收费模型. 通过算例分析表明: ATIS为用户提供的交通信息质量的提高有利于降低网络中的拥挤收费总额; 虽然高收入人和低收入人同样装备ATIS, 但是他(她)们的路径选择行为却不尽相同, 高收入人的ATIS市场占有率和遵从率均高于低收入人; ATIS的信息质量既影响ATIS市场占有率又影响遵从率.     

异质用户下交通拥挤控制的混合策略研究

随着出行需求及汽车保有量的增加,交通拥挤愈发严重.为了缓解交通拥挤,本文针对公私合营的交通网络,考虑用户异质性,提出了对交通网络同时实行道路收费和可交易电子路票方案的混合策略,即分别对使用政府资建的公有路段和BOT模式下的私有路段的出行用户收取电子路票和费用.通过对用户在混合策略下的出行行为分析,建立了用户均衡和路票市场均衡下的变分不等式模型.接着,对交通网络的系统最优模型进行分析,得到了促使路网在用户均衡状态下达到系统最优的混合策略集合,同时给出了混合策略下系统效率损失的上界.在此基础上进一步提出了涵盖其他目标的双层规划模型,得到能实现双重目标的最优混合策略.最后,对具体路网进行数值实验,可分别得到路网中每一公有和私有路段的具体路票收取量和收费值,以及需要设置的收取总窗口数.     

多模式变需求网络随机平衡模型

根据城市混合交通拥挤的特点,研究了基于对称阻抗的交通网络出行、讫点、方式和路径随机选择的综合模型.证明了模型最优解满足出行、讫点、方式和路径随机选择的条件,且最优解是唯一的.用1个算例对此作了说明.     

考虑交通能源消耗的出行需求管理策略研究

本文综合考虑出行者出行行为、交通系统运行状态及交通系统能耗之间的关系,建立公交车和私家车双模式下的随机用户均衡模型以及交通系统达到平衡状态的总能耗模型.结合交通系统外部效应的特点和道路收费的经济学原理,以最小广义费用为上层目标函数,建立考虑能耗的双层规划模型,阐明了出行需求管理政策通过调节出行行为来控制交通能耗的机理.将交通政策抽象化代入所建立的双层规划模型.算例分析表明,该模型能够定量地反映实施道路拥挤收费和公交优先措施等策略在不同交通需求情况下对交通能耗的影响.     

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.     

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.     

参考点依赖特征对拥挤收费路网流量分配的影响

考虑出行者路径选择决策过程中的参考点依赖,即当路网出行成本变化时,出行者将变化前的出行成本作为路径选择决策的参考点。基于参考点依赖理论,提出了考虑出行时间和拥挤收费的出行决策模型,建立了考虑参考点依赖的确定性网络用户均衡模型以及等价的变分不等式,并提出了求解模型的算法。最后,通过算例分析了参考点依赖对路径流量分配的影响,算例结果表明:经验出行成本和历史收费费率会影响出行者的路径选择决策,从而影响确定性网络流量分布。因此,在制定拥挤收费策略时,需考虑当前的出行时间成本和费用成本对出行决策的影响。     

双模式交通系统中拥挤费收入返还策略研究

在地铁公交和道路驾车两种出行方式并存且竞争的交通系统中，将出行者分为有小汽车和无小汽车两类，有小汽车的出行者可以选择驾驶小汽车或乘坐地铁出行，无小汽车的出行者只能乘坐地铁出行.在瓶颈道路最优收费下，考虑地铁车厢拥挤成本，分析了拥挤费收入返还给公共交通出行者的五种方案，给出了兼顾个人出行成本公平与道路交通出行效率的拥挤费收入分配比例，并通过数值算例验证了理论结果.     

基于跨期间排污权交易的寡头垄断市场均衡稳定性分析

跨期间排污权交易使得厂商可以更加灵活地选择削减污染的方式,在边际治理成本较小时,厂商可以更多的削减,以节约当期的排污权,并把它储存到将来使用.建立了一个以厂商产量和排污权交易量为决策变量,以厂商排污权存储量为状态变量,以厂商计划期内利润为目标函数的寡头垄断市场竞争博弈模型,并分析了跨期间排污权交易中寡头垄断市场的古诺均衡与斯坦克贝均衡的稳定性问题.     

用投影收缩算法求解考虑排放的交通分配模型

给出一种考虑排放约束条件下的交通分配均衡模型,在所定义的广义出行费用中明确考虑排放因素,通过将变分不等式问题转换成等价的非线性互补问题,采用一种自适应的投影收缩算法求解该模型,所给出的数值算例得到广义费用下的UE最优解,在同样收敛精度的要求下,和其他投影算法相比,采用该算法收敛速度较快.     

实施最优排污权配置

对不完全信息下的最优排污权配置问题进行研究,设计了相应的实施机制——修改的Duggan机制.研究表明:该机制不仅实施了排污权的最优配置,而且在均衡路径上厂商缴纳的排污税总额等于排污造成的社会成本,达到预算平衡.此外,讨论了社会成本函数不可微、排污权最优配置为非内点解以及厂商地位不平等的情况下,排污权的最优配置实施机制.     

碳交易政策下低碳技术异地协同共享策略及减排收益研究

基于中国碳排放权交易市场背景,文章综合考虑了低碳技术创新(共享)对减排收益的影响,以及本地区域技术创新和外部区域技术共享行为跨期效应特征.采用微分对策方法分析由本地区域低碳技术创新的努力程度和外部区域低碳技术共享努力程度共同决定的区域低碳技术存量动态策略问题.在相关假设的基础上,分别构建了无成本分担的分散式决策、成本分担下的分散式决策及集中式决策三种情形下的动态博弈模型,得到了各自的最优反馈均衡策略、低碳技术存量以及利润函数随时间变化的最优轨迹.通过对比三种情形下的反馈均衡策略、成本分担机制和合作创新机制对主体减排收益帕累托改进程度发现,集中决策情形下,本地区域和外部区域的低碳技术创新(共享)的努力程度较高,整体减排收益也比非合作时高,实现了Pareto最优;成本分担机制能够小范围地提高各主体的努力程度,适度改善减排收益.最后,通过数值仿真分析,验证了模型的有效性,并分析了在低碳技术合作创新情形下相关参数的灵敏性,为推进区域低碳技术异地协同共享长期合作提供了理论依据.     

政府补贴下供应链合作减排与促销的动态优化

在低碳背景下，针对低碳供应链减排、促销以及政府补贴策略问题，构建政府参与下由制造商和零售商构成的供应链微分博弈模型。将产品减排量和商誉作为状态变量，且考虑产品减排量和商誉同时影响需求下，分析不同决策下政府和供应链的反馈均衡策略，进一步结合算例进行讨论分析。研究发现：无政府补贴时，在一定条件下，成本分担契约可以实现制造商和零售商利润的Pareto改善，且提升了产品减排量、商誉以及需求；有政府补贴时，3种决策下制造商的最优减排努力、零售商的最优促销努力以及政府最优补贴系数均与时间无关；政府对供应链成员的补贴大小跟博弈结构以及地位都有关；政府补贴对供应链成员企业的利润分配起到了良好的调节作用。     

强制减排机制下政府与企业之间的博弈分析

强制减排机制是一种实现碳减排的有效途径之一,通过建立强制减排机制下企业生产的优化模型,说明企业存在突破强制减排政策的动机进行超额排放和政府加强减排监督管理的必要性,进而建立了政府与企业之间的碳减排博弈,并根据该博弈的纳什均衡特性提出相关的政策建议以提高强制减排政策的效率。     

消费者碳敏感情形下的竞争性低碳采购策略

在消费者碳敏感情形下,研究了竞争制造商的采购策略选择问题.建立了两个制造商分别选择生产策略或低碳采购策略的四种模型,得到了最优零售价格,批发价格以及供应链各方的最优利润.研究发现:较低的消费者碳敏感度会促使制造商均选择生产模式,使双方陷入囚徒困境.当消费者碳敏感度适中且碳减排差异较大时,制造商均选择低碳采购并实现Pareto改进.然而,当消费者碳敏感度较高且碳减排差异较小时,均衡策略为制造商选择差异化的生产模式,     

一国碳减排的最小费用研究

本文研究一国碳排放量的最优控制问题. 假设这个国家的总碳排放量由国内生产总值（GDP）和人口决定，而GDP满足几何布朗运动模型，国内人口数量满足Logistic模型. 国家采取一些策略降低国内的碳排放量，这些措施也会产生相应的成本. 这个国家需要在降低碳排放量的同时，使得控制过程中的总费用最小. 利用随机控制理论的相关结论，可以对这一问题进行建模，并得到相应的Hamilton-Jacobi-Bellman（HJB）方程. 由此得出的半线性方程可以通过Cole-Hopf变换变为线性并得出显式解，从而得出相应的最小成本和最优控制策略的表达式. 我们对解进行数值计算，得出了值函数与不同参数的关系图.     

寡头垄断条件下的排污权交易博弈模型

建立了寡头垄断条件下的排污权交易博弈模型 ,分析了具有不同生产成本和治污成本的寡头企业在政府发放不同数量的许可证时的交易均衡 .证明了在特定情况下允许排污权交易并不一定有益 ,反而可能导致低产出率和高价格的市场均衡 ,并可能导致产品由低成本企业向高成本企业迁移 ,即高成本的企业反而生产更多