双目标用户均衡下的交通流逐日动态演化模型

时间和费用是出行者在路径选择时关注的两个重要目标，许多研究将两者加权组合为单目标来考虑，存在一定缺陷.在静态交通分配模型的研究中，已有学者提出将两者分开考虑的双目标用户均衡.然而，在动态交通分配模型中，现有研究仍多以传统的单目标用户均衡作为交通流演化的最终状态.因此，本文针对双目标用户均衡，提出了一种新的基于路径流量更新的交通流逐日动态演化模型，假设出行者在每天的路径选择中会将出行时间和收费分开比较以决定是否变换路径.论文从理论上证明了该模型的收敛性，以及交通流演化的最终状态会达到双目标用户均衡，同时数值算例也验证了模型的有效性.     

交通流演化动力学研究的一般框架及性质分析北大核心CSSCI

针对道路网络需求时变的交通流达到均衡的条件以及均衡状态的稳定性问题,运用演化博弈理论和动力系统稳定性理论,提出了流量演化动力学研究的一般框架,建立了多群体多准则出行选择流量演化系统的动力学模型,证明了流量演化动力学模型平衡点与动态交通流量分配模型均衡解之间的等价性,讨论了模型解的存在性、唯一性和稳定性.理论分析结果表明,流量演化动力系统的演化稳定策略等价于动态交通流分配模型的均衡解,流量演化动力系统在某个局部区域总存在着唯一解,并且在出行者个体收益参数满足一定条件的前提下,流量演化动力系统在平衡点附近会表现出不同的稳定性质,通过一个简单路网的数值算例说明了本文建立模型的合理性和有效性.本文在出行者博弈行为和动态交通分配之间建立了联系,有助于加深对于城市交通流演化规律的认识和理解.     

基于累积前景理论的动态交通流演化博弈模型

交通流演化的内在动力机制是出行者的适应性学习及其诱发的路径选择行为的持续改变,当选择行为趋于稳定时交通系统也将达到或接近均衡状态。首先基于累积前景理论建立了一个用户均衡模型及其等价的变分不等式,在一定约束条件下对模型解的性质进行了讨论;然后将累积前景理论与演化博弈论相结合,利用复制子动态来刻画出行者日常路径选择的博弈学习行为,建立了一个动态交通系统模型,结合稳定性分析证明了当满足一定条件时系统演化能够实现用户均衡;最后通过算例在不同初始状态和不同参照点更新规则下分别展示了交通流的动态演化与用户均衡的实现过程,对相关研究结论进行了验证。本文拓展了传统交通分配模型完全理性假设和均衡分析方法的局限,更加真实、全面的刻画了动态交通系统长期运行特征和规律。     

交通流演化动力学研究的一般框架及性质分析

针对道路网络需求时变的交通流达到均衡的条件以及均衡状态的稳定性问题,运用演化博弈理论和动力系统稳定性理论,提出了流量演化动力学研究的一般框架,建立了多群体多准则出行选择流量演化系统的动力学模型,证明了流量演化动力学模型平衡点与动态交通流量分配模型均衡解之间的等价性,讨论了模型解的存在性、唯一性和稳定性． 理论分析结果表明,流量演化动力系统的演化稳定策略等价于动态交通流分配模型的均衡解,流量演化动力系统在某个局部区域总存在着唯一解,并且在出行者个体收益参数满足一定条件的前提下,流量演化动力系统在平衡点附近会表现出不同的稳定性质,通过一个简单路网的数值算例说明了本文建立模型的合理性和有效性． 本文在出行者博弈行为和动态交通分配之间建立了联系,有助于加深对于城市交通流演化规律的认识和理解．     

多维动态用户最优出行选择的变分不等式模型

针对出行行为的出行模式,出发时间/路径选择三个方面,建立了基于路段的理想动态用户最优的变分不等式模型,该模型将用户的出行方案制定和实施作为一个整体进行考虑,表明了在满足动态用户最优选择条件下,交通流在出行模式、出发时间和出行路径上取得一致的动态均衡性,通过必要性和充分性的论证,得到了变分不等式模型和动态用户最优出行模式/出发时间/路径选择均衡条件的等价性,对模型解的存在惟一性成立需要满足的条件作了讨论,提出了求解的嵌套对角化算法,在此基础上,使用一个简单算例对模型进行了验证.     

非均衡交通规划初探

传统交通规划以微观经济学瓦尔拉斯均衡原理作为理论基础 ,交通规划是针对市场均衡点进行展开的 ,不涉及非均衡区域 .实际上 ,均衡状态是一种特殊的非均衡 ,在一定的市场条件下才能实现 ,即使实现了 ,也是暂时的 ,它不能代表真实的市场情况 .鉴于运输市场非均衡的普遍存在性 ,本文根据非均衡理论及相关研究成果 ,提出了非均衡交通规划的思想 .通过对市场调控机制的分析 ,研究了运输市场非均衡的存在性 ;利用变分不等式对均衡与非均衡的统一性进行了等价描述 .提出了非均衡交通需求预测的思想 ,并将非均衡价格——数量调节行为原理引入到传统的用户路线选择行为之中     

基于累积前景理论的随机网络用户均衡模型

出行者行为假设对交通网络用户均衡建模具有重要影响,更符合人们的真实决策行为的累积前景理论,为随机交通网络中的路径选择行为研究提供了新的分析框架.基于累积前景理论,将出行者的路径选择决策与网络的随机性相结合,建立了随机网络用户均衡的等价变分不等式模型;提出了求解模型的算法,通过简单的算例对模型和算法的合理性进行验证.通过...     

垄断双边平台的价格策略和数量策略设计问题

考虑垂直差异化下双边参与者的选择行为,利用无穷维多类别用户均衡分析方法建立了垄断双边平台企业的价格策略和数量策略的 MPEC模型.其中,着重研究价格策略中双边平台市场均衡的多重性问题,利用供应曲线和需求曲线综合分析用户均衡多重解的几何特征及价格可行集合.针对非零用户均衡多重性的问题,本文还讨论了乐观和悲观两种用户均衡预期下的最优价格策略设计方法及平台最优数量策略,并发现了最优乐观价格策略和最优数量策略的对偶性.为更好结合平台实际运营,本文考虑平台具有一定的初始用户规模,研究了双边平台用户均衡定点问题的用户规模轨迹迭代方程的极限解,进而获得给定用户规模的平台最优价格策略,为平台企业提供定价决策参考.     

垄断双边平台的价格策略和数量策略设计问题北大核心CSCDCSSCI

考虑垂直差异化下双边参与者的选择行为,利用无穷维多类别用户均衡分析方法建立了垄断双边平台企业的价格策略和数量策略的MPEC模型.其中,着重研究价格策略中双边平台市场均衡的多重性问题,利用供应曲线和需求曲线综合分析用户均衡多重解的几何特征及价格可行集合.针对非零用户均衡多重性的问题,本文还讨论了乐观和悲观两种用户均衡预期下的最优价格策略设计方法及平台最优数量策略,并发现了最优乐观价格策略和最优数量策略的对偶性.为更好结合平台实际运营,本文考虑平台具有一定的初始用户规模,研究了双边平台用户均衡定点问题的用户规模轨迹迭代方程的极限解,进而获得给定用户规模的平台最优价格策略,为平台企业提供定价决策参考.     

非均衡经济的价格调节过程

硒文探讨非均衡经济的价格调节过程，以两种商品交换为背景，给出不同于瓦尔拉斯均衡摸索过程的一个价格调节算法，证明算法的收敛性，从几何上说明算法的动态过程，并用例子验证算法的有效性。     

电信业务定价决策理论研究

价格竞争是研究定价的影响因素之一.国外多从定量的角度,以成本为基础,通过建模研究电信业务的定价,而国内则多从定性的角度研究电信业务定价的理念、方法.一般来说,在二部制价格模式下,电信业务的固定价格和消费流量价格将影响用户数量和消费流量,最终影响企业的运营收益.本文通过模型分析了二部制价格变化对用户数量、业务流量和考虑了技术升级的影响下的定价策略,从理论上指出了基于收益、规模和业务流量的定价方法,同时指出了根据客户的支付水平和企业发展的需要的定价策略,和细分市场方法.     

Network Reconfiguration for Increasing Transportation System Resilience Under Extreme Events

Evacuating residents out of affected areas is an important strategy for mitigating the impact of natural disasters. However, the resulting abrupt increase in the travel demand during evacuation causes severe congestions across the transportation system, which thereby interrupts other commuters' regular activities. In this article, a bilevel mathematical optimization model is formulated to address this issue, and our research objective is to maximize the transportation system resilience and restore its performance through two network reconfiguration schemes: contraflow (also referred to as lane reversal) and crossing elimination at intersections. Mathematical models are developed to represent the two reconfiguration schemes and characterize the interactions between traffic operators and passengers. Specifically, traffic operators act as leaders to determine the optimal system reconfiguration to minimize the total travel time for all the users (both evacuees and regular commuters), while passengers act as followers by freely choosing the path with the minimum travel time, which eventually converges to a user equilibrium state. For each given network reconfiguration, the lower‐level problem is formulated as a traffic assignment problem (TAP) where each user tries to minimize his/her own travel time. To tackle the lower‐level optimization problem, a gradient projection method is leveraged to shift the flow from other nonshortest paths to the shortest path between each origin–destination pair, eventually converging to the user equilibrium traffic assignment. The upper‐level problem is formulated as a constrained discrete optimization problem, and a probabilistic solution discovery algorithm is used to obtain the near‐optimal solution. Two numerical examples are used to demonstrate the effectiveness of the proposed method in restoring the traffic system performance.     

ATIS环境下交通配流的动态演化模型

考虑交通网络中实现用户均衡态的过程,引入决策出行费用的概念,提出一个 ATIS 环境下的交通配流动态演化模型,模型中的 OD 需求是可变内生的.利用稳定性定理分析了该动态系统的稳定性,说明在一定条件下,系统的用户均衡态是稳定的.采用改进的欧拉法完成了模型的数值试验,结果表明该动态系统确实可以达到用户均衡态,同时也发现,某些模型参数的变化可能导致路径流量和 OD 费用演化轨迹的无规则摆动.     

城市道路交通网络容量的建模

交通网络承载着具有意志行为的个体组成的交通流,交通网络容量表示道路网络的交通承载能力,与交通网络的OD结构密切相关.本文在分析城市道路交通网络OD结构特征的基础上,提出表达道路网络容量的基本思想和模型,阐明交通网络容量受到交通流特性、网络要素容量、废气排放量、服务水平和系统效率等因素的影响,基于不同的考虑方法可以建立不同的网络容量模型.基于路段容量约束的网络容量描述了道路系统承载交通流的物理极限;基于路段容量约束和交通环境约束的网络容量则描述了道路系统承载交通流的环境极限;基于服务水平的网络容量描述了系统提供某种服务水平条件下的最大交通承载能力;基于效率的网络容量描述了网络资源使用效率和用户效益同时最大化条件下的道路网络承载能力.文章深入分析了所提出的各种模型之间的关系,在实际应用中可根据交通规划和管理所追求的具体目标,采取相应的模型.     

惯性灰色模型及其应用性质研究

研究灰色预测模型建模的演化过程，可以更好地了解模型的本质特征和状态变化。惯性灰色模型主要研究灰色预测模型建模的演化过程，了解系统变化状态。本文根据数据的力学特性，利用矩阵分析方法研究惯性灰色模型的建模步骤，简化文献［1］中惯性模型的结构参数和分量参数形式，总结求解各种数据序列的力学变换式，获取各种惯性灰色模型的建模机理。最后通过实例研究系统状态的演变过程，将惯性灰色GM(1,1)模型应用到交通流状态的判定中，得到三相交通流与三种惯性灰色GM(1,1)模型的对应关系。利用三种惯性模型模拟效果来准确判断交通流的状态，揭示交通系统实时特性，为交通规划、控制和优化提供可靠的理论依据。     

基于ART及多风险规避的交通网络均衡模型

随着对交通系统不确定性认识的深入,以绝对理性为基础的“期望效用理论”在风险环境下的路径选择分析中显示出局限性,而“预期后悔理论”则为之提供了新的分析思路.将预期后悔理论应用到风险环境下的路径选择分析中,将出行者一致风险规避的假设扩展到多风险规避,建立了基于后悔理论及多风险规避出行特征的交通网络随机用户均衡变分不等式模型,并给出了求解算法.通过算例分析发现,后悔心理对出行者的路径选择并不总是显著的.在非风险环境及极端风险环境中,后悔心理对出行者的路径选择影响是微弱的,但是当环境处于极端风险与非风险之间时,后悔心理对出行者路径选择有着较为显著的影响.     

An Integrated Approach for Assessing the Impact of Large-Scale Future Floods on a Highway Transport System

The negative impact of climate change continues to escalate flood risk. Floods directly and indirectly damage highway systems and disturb the socioeconomic order. In this study, we propose an integrated approach to quantitatively assess how floods impact the functioning of a highway system. The approach has three parts: (1) a multi-agent simulation model to represent traffic, heterogeneous user demand, and route choice in a highway network; (2) a flood simulator using future runoff scenarios generated from five global climate models, three representative concentration pathways (RCPs), and the CaMa-Flood model; and (3) an impact analyzer, which superimposes the simulated floods on the highway traffic simulation system, and quantifies the flood impact on a highway system based on car following model. This approach is illustrated with a case study of the Chinese highway network. The results show that (i) for different global climate models, the associated flood damage to a highway system is not linearly correlated with the forcing levels of RCPs, or with future years; (ii) floods in different years have variable impacts on regional connectivity; and (iii) extreme flood impacts can cause huge damages in highway networks; that is, in 2030, the estimated 84.5% of routes between provinces cannot be completed when the highway system is disturbed by a future major flood. These results have critical implications for transport sector policies and can be used to guide highway design and infrastructure protection. The approach can be extended to analyze other networks with spatial vulnerability, and it is an effective quantitative tool for reducing systemic disaster risk.     

政府市场规制、产品消费选择和企业绿色技术创新

本文通过构建由地方政府、企业和消费者组成的绿色技术创新系统演化博弈模型,分析了不同现实情形下系统的均衡策略演化过程,并借助系统动力学实验方法进一步研究了相关因素对系统均衡的影响。研究发现:(1)在绿色技术创新演化博弈系统所有可能的均衡策略中,只存在三个稳定的均衡策略,即地方政府、企业和消费者的策略分别为(市场规制,不绿色技术创新,购买传统产品)、(市场规制,绿色技术创新,购买传统产品)、(市场规制,绿色技术创新,购买绿色产品)。(2)企业绿色技术创新品牌收益和消费者绿色产品消费的经济收益是影响博弈演化系统最终向不同稳定均衡策略演进的主要因素。(3)在第一种均衡状态下,产品的基础价值、绿色偏好收益、绿色消费意识和产品价格等是影响消费者购买绿色产品的主要因素;在第二种均衡状态下,政策收益、规制成本及产品市场需求量是影响政府采取市场规制策略的主要因素;在第三种均衡状态下,绿色技术创新补贴系数、市场规制强度和企业绿色技术创新品牌收益是影响企业采取绿色技术创新策略的主要因素,且各影响因素对博弈主体策略选择的方向和边际的影响均存在较大差异。上述结论将为进一步完善绿色发展理论提供参考,也为构建市场导向的绿色技术创新体系提供借鉴。