吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (01): 47-53.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201401009

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组合出行模式下多方式交通流分配模型及算法

孟梦1,2, 邵春福1, 曾静靖1, 张杰3   

  1. 1. 北京交通大学 城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室, 北京 100044;
    2. 南洋理工大学 土木与环境工程学院 基建系统中心, 新加坡 639798;
    3. 中铁快运股份有限公司 研发中心, 北京 100070
  • 收稿日期:2012-08-30 出版日期:2014-01-01 发布日期:2014-01-01
  • 通讯作者: 邵春福(1957-),男,教授,博士生导师.研究方向:交通规划,智能交通.E-mail:cfshao@bjtu.edu.cn E-mail:cfshao@bjtu.edu.cn
  • 作者简介:孟梦(1988-),女,博士研究生.研究方向:交通规划与管理.E-mail:10114221@bjtu.edu.cn
  • 基金资助:

    “973”国家重点基础研究发展计划项目(2012CB725403);国家自然科学基金项目(51178032);中央高校基本科研业务费专项项目(2013YJS047).

Multi-modal traffic equilibrium model and algorithm with combined modes

MENG Meng1,2, SHAO Chun-fu1, ZENG Jing-jing1, ZHANG Jie3   

  1. 1. MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory and Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;
    2. Centre for Infrastructure Systems, School of Civil and Environmental Engineering, Nangyang Technological University, Singapore 639798;
    3. Research and Development Center, China Railway Express Company, Beijing 100070, China
  • Received:2012-08-30 Online:2014-01-01 Published:2014-01-01

摘要:

首先运用超级网络理论构造适用于组合出行模式的交通超级网络。其次,在弹性需求的基础上,认为出行者出行模式及路径选择均具有随机性,给出广义费用下的路段费用函数表达式。运用交通平衡与变分不等式理论,分析弹性需求下组合出行模式的交通平衡条件,提出与平衡条件等价的变分不等式模型,并证明最优解的存在性与唯一性。最后,设计模型的求解算法,通过算例说明模型和算法的有效性,并分析参数变化对OD需求及模式划分的影响。算例结果表明:模型能够更真实地反映出行者的组合出行行为,具有一定的普适性。

关键词: 交通运输系统工程, 组合出行模式, 交通均衡, 超级网络, 变分不等式

Abstract:

A multi-modal traffic equilibrium model with combined modes is proposed. First, the super-network theory is applied to describe the traffic network with combined modes. Second, the mode and route choices are considered to be stochastic under elastic demand based on the generalized cost function. Using the network equilibrium theory, an equivalent variational inequality model is proposed after analyzing the network equilibrium conditions. Next, the existence and uniqueness of an optimal solution are given. Finally, a solution algorithm for solving the model is developed and validated by a numerical example. The influences of different parameters on Origin-Destination (OD) demand and modal split are analyzed. These results show that this model can reflect the combined travel behavior more practically and has certain generality.

Key words: engineering of communications and transportation system, combined travel mode, traffic equilibrium, super-network, variational inequality

中图分类号: 

  • U491.1

[1] Fernandez E, De-Cea J, Florian M, et al. Network equilibrium models with combined modes[J]. Transportation Science, 1994, 28:182-192.

[2] Wu Z X, Lam W H K. Network equilibrium model for congested multi-mode networks with elastic demand[J]. Journal of Advanced Transportation, 2003, 37(3): 295-318.

[3] Lo H K, Yip C W, Wan K H. Modeling transfer and non-linear fare structure in multi-modal network[J]. Transportation Research Part B, 2003, 37:149-170.

[4] Lo H K, Yip C W, Wam Q K. Modeling competitive multi-modal transit services: a nested logit approach[J]. Transportation Research Part C, 2004, 12:251-272.

[5] García R, Marín A. Network equilibrium with combined modes: models and solution algorithms[J].Transportation Research B, 2005, 39:223-254.

[6] 黄海军, 李志纯. 组合出行方式下的混合均衡分配模型及求解算法[J]. 系统科学与数学, 2006, 26(3): 352-361. Huang Hai-jun, Li Zhi-chun. Mixed equilibrium model and solution algorithm in transportation networks with combined mode[J]. Journal of System Science and Mathematical Science, 2006, 26(3): 352-361.

[7] 李志纯, 黄海军. 弹性需求下的组合出行模型与求解算法[J]. 中国公路学报, 2005, 18(3):94-98. Li Zhi-chun, Huang Hai-jun. Model and solution algorithm with combined travel under elastic demand[J]. China Journal of Highway and Transport, 2005, 18(3):94-98.

[8] 吕能超, 严新, Ran Bin, 等. 基于道路出行者行为的大型活动停车模型[J]. 吉林大学学报: 工学版, 2009, 39(增刊2): 135-139. Lyu Neng-chao, Yan Xin, Ran Bin, et al. Modeling of parking for special events based on road traveler's behavior[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2009, 39(Sup.2): 135-139.

[9] Sheffi Y. Urban Transportation Networks: Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods[M]. New Jersey: Prentice Hall, 1985.

[10] 周晶, 徐晏. 弹性需求随机用户平衡分配模型及其应用[J]. 系统工程学报, 2001, 16(2):88-94. Zhou Jing, Xu Yan. Stochastic user equilibrium assignment with elastic demand and its application[J]. Journal of Systems Engineering, 2001, 16(2):88-94.

[11] 黄海军. 城市交通网络平衡分析理论与实践[M]. 北京:人民交通出版社, 1994.

[12] Liu H, He X Z, He B S. Method of successive weighted averages (MSWA) and self-regulated averaging schemes for solving stochastic user equilibrium problem[J]. Networks and Spatial Economics, 2009, 9(4):505-524.

[1] 陈永恒,刘芳宏,曹宁博. 信控交叉口行人与提前右转机动车冲突影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1669-1676.
[2] 常山,宋瑞,何世伟,黎浩东,殷玮川. 共享单车故障车辆回收模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1677-1684.
[3] 曲大义,杨晶茹,邴其春,王五林,周警春. 基于干线车流排队特性的相位差优化模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1685-1693.
[4] 宗芳, 齐厚成, 唐明, 吕建宇, 于萍. 基于GPS数据的日出行模式-出行目的识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1374-1379.
[5] 刘翔宇, 杨庆芳, 隗海林. 基于随机游走算法的交通诱导小区划分方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1380-1386.
[6] 钟伟, 隽志才, 孙宝凤. 不完全网络的城乡公交一体化枢纽层级选址模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1387-1397.
[7] 刘兆惠, 王超, 吕文红, 管欣. 基于非线性动力学分析的车辆运行状态参数数据特征辨识[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1405-1410.
[8] 宗芳, 路峰瑞, 唐明, 吕建宇, 吴挺. 习惯和路况对小汽车出行路径选择的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1023-1028.
[9] 栾鑫, 邓卫, 程琳, 陈新元. 特大城市居民出行方式选择行为的混合Logit模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1029-1036.
[10] 陈永恒, 刘鑫山, 熊帅, 汪昆维, 谌垚, 杨少辉. 冰雪条件下快速路汇流区可变限速控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 677-687.
[11] 王占中, 卢月, 刘晓峰, 赵利英. 基于改进和声搜索算法的越库车辆排序[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 688-693.
[12] 李志慧, 胡永利, 赵永华, 马佳磊, 李海涛, 钟涛, 杨少辉. 基于车载的运动行人区域估计方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 694-703.
[13] 陈松, 李显生, 任园园. 公交车钩形转弯交叉口自适应信号控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 423-429.
[14] 苏书杰, 何露. 步行交通规划交叉路口行人瞬时动态拥塞疏散模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 440-447.
[15] 孟品超, 李学源, 贾洪飞, 李延忠. 基于滑动平均法的轨道交通短时客流实时预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 448-453.
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