基于活动模式的工作者出行生成预测模型

为改进传统出行生成预测以单个出行为分析单元、难以反映个体出行行为的不足,建立了基于活动模式的工作者出行生成预测模型.采用相关性分析和多项logit方法研究了1617个有效样本的居民个体属性、家庭属性、区位属性、出行属性、活动属性所引起的活动和出行生成模式的差异.通过建立包含显著变量的6种典型活动模式效用函数,获得个体选择概率.按概率集计法分析各交通小区各类活动模式总量,结合活动模式中包含的出行链平均长度,进行工作者出行生成量预测.基于活动模式的工作者出行生成预测模型有助于以出行链整体为单元考察多次出行之间的关联性,增强出行生成模型与行为模型的融合.     

公交主导型多方式交通网络的协同机理与耦合理论2013年度报告

该研究紧密结合我国城市交通结构发展现状和公交优先国家目标需求,立足于公交主导型交通网络条件下居民出行特征与多方式网络承载力特性的深入研究,揭示地面公交网络—轨道网络—道路网络的相互作用机理,建立交通网络多方式系统耦合理论,并将理论研究成果应用于多方式交通网络效能评估。项目研究总体上从公交主导型多方式交通网络出行需求与供给特性分析、公交主导型多层次交通网络相互作用与系统耦合、多方式交通网络效能评估这3个紧密相关、依次递进方面上开展理论与应用研究。首先,基于对公交主导型交通网络条件下居民出行行为特征与出行需求的合理认知、把握与诊断,该年度开展大量调查,获取并分析公交主导型交通网络条件下居民出行特征基础数据,实现公交主导型多方式交通网络下基础数据的采集及数据库的建立,构建公交出行行为辨识模型、基于满意度的公交服务贝叶斯网络模型以及以大运量公交为主的多方式联合出行整体效用模型,解析公交主导型多方式网络中的多重复杂出行需求;其次,从多方式交通网络的地面公交运行特性与通行能力出发,研究多层次交通网络对客流影响,探讨地面公交与轨道运输能力一体化的衔接方法,构建宏观客流在多层次交通网络上的转移模型;再次,在宏观层面上对居民出行分布与公交主导型网络结构的耦合关系进行了分析,形成基于结构耦合模型的公交网络等级配置、公交网络布局以及轨道交通与地面交通网络换乘设施的优化方法,深入分析公交主导型多层次交通网络系统耦合作用机制;最后,在明确了轨道网络与地面交通网络的耦合内涵基础上,综合宏观网络层面与微观通行层面,建立了包含出行效率、公交承载力、排放与能耗、建设费用在内的差异化指标评价体系,并采用实地调查获取的道路及交通流参数建立多方式交通网络效能分析实证平台,提出了基于公交及社会车辆通行效率评价的优先策略反馈机制和基于MATLAB的污染物浓度分布可视化展现。为成果在交通结构优化和节能减排方面的推广应用提供扎实的基础和可靠的依据。     

旅客视角下基于时变的多模式交通网络出行路径

城市多模式交通出行路径决策会受到城市公共交通发班时刻表及交通网络时变特性影响。本文考虑这两个影响因素,研究了换乘次数、出行时间、步行距离等约束条件限制下以实际出行成本最少为优化目标的城市多模式交通出行路径决策问题。由于该问题为NP难问题,本文提出了基于遗传算法的四种求解策略。数值算例表明四种求解策略均有效,其中,变异概率随迭代次数调整的多种群遗传算法求解策略计算效率最高。     

基于出行时间预算的多模式多类用户城市交通均衡分析

在道路交通与轨道交通组成的多模式城市交通网络中,考虑路径出行时间的不确定性,对用户的交通模式与路径的选择行为进行分析,建立基于出行时问预算的多模式多类用户均衡交通分配模型,设计基于路径配流的求解算法.研究结果表明:该算法适用于路径费用不具备可加性的交通均衡模型的求解;交通需求、路网降级及用户所需的可靠度水平对交通模式及路径选择均具有显著影响;随着交通需求水平的提高或路网降级加剧,用户选择轨道交通出行的份额增加,且可靠度需求较高的用户选择轨道交通的份额增幅更高.     

经济圈客运交通方式分担与交通分配组合模型

为优化经济圈内客运多方式交通网络结构,建立了交通方式分担与交通分配组合模型,研究经济圈内多方式交通网络均衡时乘客的交通方式选择问题.考虑出行时间、出行费用、舒适度等影响乘客出行方式选择的因素,分析了铁路和公路2种存在主要竞争关系的出行方式的广义出行费用.结合我国经济圈内城际客运出行特征,给出了经济圈内多方式交通网络均衡条件,构建了与该均衡条件等价的变分不等式模型,设计了求解该模型的精简对角化算法.最后结合长江三角洲经济圈,应用该模型预测乘客选择铁路和公路出行方式的比例.结果表明,模型和求解算法有效,能够从用户最优的角度为合理配置经济圈内多种交通方式提供量化依据.     

考虑不确定因素的多模式城市交通网络路径决策

由于时间的波动性与突发事件的影响,多模式城市交通网络的运行时常伴随着各种不确定性情况的发生。通过考虑多模式交通网络的出行特点与交通网络不同的运行状态,建立了基于马尔可夫决策过程的多模式交通网络的路线决策模型与算法,所提方法应用到北京市多模式城市交通网络。结果显示,不同出发时间需要不同的路径决策以达到最小出行时间。基于马尔可夫决策过程的路径决策方法的有效性得到验证,它可以为出行者路线选择提供更合理的指示。     

城市通勤出行链模式选择行为研究

通勤出行是城市居民最基本和最重要的出行,对其进行研究是进行交通规划、设计与管理的一项不可缺少的基础工作,因此本文开展了基于2008年东莞城市居民出行调查数据和多项Logistic模型建立居民通勤出行链模式选择模型的研究工作。本文中的通勤出行链模式选择模型将通勤出行链模式细分为五类（HWH、HWHWH、HWH＋、HWHWH＋、HW＋WH）,并考虑了出行方式对出行链模式的影响作用。通过对模型结果的分析,总结了通勤出行链模式的显著影响因素以及通勤出行链模式选择中的特征。研究内容对于建立基于活动的交通需求预测模型、制定交通管理政策具有重要借鉴作用。     

考虑距离因素的多方式交通超级网络均衡配流模型及算法

考虑了出行距离对出行者不同感知费用的影响,提出了一种考虑距离因素的多方式用户平衡配流方法。对出行者在多方式交通系统中的出行行为进行了分析,基于图论构建了用于描述一般出行过程的多方式超网络模型,并定义了有效超路径和子路径。针对出行者在不同出行过程中时间和花费这两个主要定量因素的计算方法,同时考虑了出行距离对出行者感知费用的影响机制,构建了考虑距离因素的出行广义费用函数。在此基础上,提出了基于用户平衡准则的多方式交通网络配流模型,并提出了基于子路径费用的最短超路径搜索算法。最后用一个简单算例对模型进行了验证,结果表明本文所提出的模型及算法可行有效。     

基于出行链的城际旅客出行方式选择行为

在解析城际出行链的基础上,分析了旅客出行方式选择的影响因素,并将心理潜变量引入Logit模型,构建了基于出行链的旅客城际出行方式选择模型(stuctural equation modelingLogit,SEM-Logit).通过对沪杭交通走廊内客流的调查,进行了模型的应用及参数标定,并对城际旅客出行链的选择进行了预测,拟合值与调查值的相对误差在2%以内.结果表明,考虑了心理潜变量的改进模型具有良好解释能力,能直观地反应和预测旅客在城际出行中对出行方式的选择行为.     

动态多用户类型和多模式拥挤收费模型

为了确定一般排队网络在高峰时段随时间变化的最优拥挤收费,将描述时变交通流的时空拓展网络(STEN)与传统的网络平衡模型技术相结合,建立了多类型、多模式动态拥挤收费模型.考虑不同类型的出行者有不同的时间价值(VOT),同时,对单车种出行方式进行延拓,建立了包含公交车与私家车在内的多模式交通网络拥挤收费模型,该模型是一个带有路段容量限制下的多类型、多模式网络平衡问题,可以采用内惩罚函数法求解.通过算例分析表明,该模型可以提供动态拥挤收费策略,分析拥挤收费下不同时间价值的用户对于出行方式、出发时间以及出行路径的不同选择,相比于传统的基于瓶颈的静态单模式拥挤收费模型有一定的进步.     

截断随机出行时间下可靠网络均衡模型

针对现有随机交通网络均衡模型未考虑路径出行时间的有界性和准时到达概率对出行者路径选择行为影响的问题,基于截断随机出行时间,提出了克服其局限性的可靠网络均衡条件,该均衡条件下没有出行者可以通过单方面改变出行路径来提高准时到达概率.构建了该均衡条件的等价变分不等式(VI)模型,并证明了其等价性和解的存在性.设计了基于路径的相继平均(MSA)算法对模型求解.采用Nguyen-Dupuis网络对可靠网络均衡模型和MSA算法的有效性进行了测试.研究结果表明:该算法能够快速收敛到较高精度;与不考虑随机出行时间有界性的模型相比,网络均衡状态下的准时到达概率和流量分布均存在差异,最大路段流量相对变化值达到38.5%;增加出行时间预算和降低出行时间上界均可以有效提高起讫点间的准时到达概率.     

基于手机导航轨迹数据的城市大规模人群出行模式分析

手机导航轨迹数据具有多种交通方式,反映大规模人群的活动情况,适合开展不同交通方式下的出行模式研究。基于手机导航数据,利用LightGBM模型实现出行交通方式分类,得到步行、机动车和非机动车3种交通方式下的人群轨迹。基于这3类交通方式,给出人群出行在周末和工作日下时间、空间和距离的分析指标,并对上海4天数百万条手机导航数据开展了实验分析。结果表明：在时间分布上,上海居民的周末出行高峰比工作日更晚并且持续时间更短,出行方式主要以机动车和步行为主;在空间分布上,机动车主要集中在高架区域,步行主要集中在地铁站附近,高架路和地铁站的引导标志不充足,周末交通枢纽和商圈类热点区域比工作日多;在距离分布上,导航出行距离符合截断幂律分布,人群导航出行以中短距离为主,并随距离增长迅速衰减。研究结果可以为城市规划、城市交通管理政策的制定提供理论依据和技术支撑。     

城市交通出行成本的Nash均衡分析

针对城市交通出行选择及出行均衡问题,在基于考虑出行行为影响因素的广义出行费用模型的基础上,引入经济学的Nash均衡理论,分析了出行选择中可能存在的不同出行路径与交通方式组合。通过建立Nash均衡博弈模型并求解,得到不同路径及交通方式的广义出行费用均衡解,探讨了城市交通中出行成本的变化和交通运营商的竞价行为对出行均衡的影响。研究结果表明:在以广义出行费用为基础的城市交通出行选择中存在Nash均衡,且出行成本的Nash均衡解具有稳定性;在保证广义出行费用总和最小的情况下,当系统达到Nash均衡后,出行者不会随意改变策略,而会按Nash均衡下的策略出行,即各种交通方式运营商采取单方面改变价格的策略无法改变出行均衡以获取更高的利润。     

基于出行方式划分模型的摩托车管理技术研究

本文针对城市交通摩托车出行问题,分析了摩托车交通带来的安全问题和污染问题,建立了Logit Kernel方式划分模型,并从完全禁摩和公交优先引导两种交通策略正反两个方面分析了交通策略实施后摩托车出行分担量的转移情况。结果表明从正面引导减少摩托车出行的公交优先策略对限制摩托车出行并不明显。因此要想改善摩托车出行带来的交通问题,必须采用渐进的模式实施禁摩交通政策。     

考虑低碳排放约束的多模式均衡分配模型

研究低碳排放约束下的多模式混合交通分配问题. 将交通方式划分与交通分配相结合,综合考虑人均能耗约束和污染物排放约束,建立了低碳排放约束的用户均衡模型,采用基于实数编码的遗传算法对模型进行了求解,并用一个小型路网说明了模型和算法的有效性. 算例对比结果表明,通过调节公交出行和私家车出行的比例,限制私家车使用,可以有效地兼顾人们的出行需求和降低交通碳排放的目标,为倡导低碳出行提供可行的管理措施.     

考虑隧道与盘山公路的多山地区路网优化设计——以烟台芝罘区中部多山地区为例

受地形限制,多山地区存在一些区域之间空间距离很近,但实际通行路线需绕行较远的问题。为提高各区域之间的交通便捷性,从整体路网规划层面研究了隧道与盘山公路协同建设问题。首先在原有路网基础上,依据出行距离最短策略,建立多山地区路网的网络模型,用以衡量原有路网下居民的出行便捷性。在此基础上,以投资额度限制为约束,以单位投资费用下居民年平均出行距离缩短值最大为目标,建立考虑隧道与盘山公路的多山地区路网优化模型,并基于遗传算法设计模型的求解方法。最后以烟台芝罘区中部多山地区路网为例,得到了隧道与盘山公路协同建设下路网优化方案,并分析了该方案下各出行路径长度降低的比例,通过敏感性分析研究了投资额度对投资效率的影响规律,为主管部门确定合理的投资额度提供参考。     

基于累积前景理论的突发事件下轨道交通乘客路径选择研究

城市轨道交通网络中突发事件经常发生且影响巨大。本文基于累积前景理论,建立了突发事件下城市轨道交通乘客路径选择行为模型,分析了突发事件对轨道交通出行行为的影响。结果表明,累积前景理论可以较好地描述突发事件下轨道交通乘客的路径选择行为。     

考虑出行全过程的城市群多方式交通流分配模型与算法

为优化城市群旅客运输网络结构,提出了组合出行模式下城市群多方式交通流分配模型,研究网络均衡时城市群多方式旅客运输网络的流量分布状态.基于对城市群出行全过程的充分分析,利用超网络理论构建了城市群多方式交通超网络模型,将超网络的路段划分为上网路段、行驶路段、换乘路段和下网路段等4类,其中行驶路段包括城市交通网络上的行驶路段...     

基于低碳交通理念的银川城市规划策略研究

银川市以私驾出行为主的交通模式引发了诸多的城市交通、生态等问题,低碳交通、绿色出行发展需求日益强烈.通过对银川市近5 a私驾出行比率、交通碳排放清单和城市空间结构的梳理研究,认为目前依靠单纯的城市空间外延增长、城市道路系统优化已不能满足日益增长的城市交通需求.城市交通拥堵问题日益严重,环境污染加剧.提出从城市规划多尺度角度考量、构建银川市低碳交通系统空间配置模式.从城市空间规划战略、土地利用紧凑发展模式、土地混合利用、交通空间设计、构建多元化网络化城市交通系统和加强城市交通管控等方面探讨建设银川市低碳交通模式,从而促进城市低碳交通和绿色出行的发展.     

出行链与出行方式相互影响模式

通过居民出行调查数据分析,建立递归联立离散选择模型,从出行链至出行方式和出行方式至出行链2个方向,重点分析了工作出行链和出行方式间的相互作用.研究表明,模型通过直接量化出行链和出行方式之间的相互作用,加强了行为机制对预测分析的指导.分析结果表明,出行链至出行方式的影响模式在工作出行决策过程中占主导地位,出行者首先根据个人和家庭的需要将一日的活动和出行组织成以出行链为单位的片段,然后在出行链各种性质的约束下考虑选择何种交通方式.研究结果对出行需求预测和管理有指导意义.