国内外交通量分配技术都经历了静态分配,动态分配,到基于交通行为的分配技术三个阶段。传统的交通量预测方法只能描述旅行者单次出行的过程,不能反映路网上交通的实时变化。而基于交通行为的新交通分配方法从研究旅行者的社会活动和交通行为出发,动态预测旅行者的出行链全过程,和描述路网交通的时空变化规律,有很强的理论和实践意义。它为交通管理措施效果评价,提高路网的运行效率,降低交通建设和改善措施的风险,保证城市交通和经济的可持续发展等决策行为提供了支持依据。本项目从调查居民的交通行为特点出发,归纳交通行为的发生规律和出行特征,再从理论上开发一套基于交通行为的交通分配方法。另外还选取一块区域进行该新方法的实证研究,分析该地区的交通问题,提出改善措施并进行效果预测与评价。该研究运用经济学和应用数学知识,力图解决目前国际上诸多尚未解决的技术难点,如拥挤传递的不连续,解不唯一,交通行为经济性评价等问题。
本项目从研究出行者的微观交通行为特点出发,应用博弈论和信息经济学原理,建立了基于交通行为的新交通量分配方法,并对模型进行实证研究。以旅行者交通出行链自我优化行为为基础,以交通网络时空约束为条件,建立了一天内连续时间的网络交通均衡模型,突破了以往只能模拟单次交通出行或把时间维离散化等理论瓶颈。在此模型基础上,运用双层规划等方法,分析了信号控制、信息诱导、和网络改建等管理措施的适用条件和经济效益,并提出了诸多针对具体问题的实施建议。课题组运用运筹学和应用经济学理论重点研究了过路费、停车费等不同收费方式对交通行为的影响,并提出了以缓解交通拥挤为目标的交通收费优化模型和算法。以交通出行链模拟为基础,发现引入弹性工作制可以节约出行时间,提高工作效率。另外,基于交通行为模拟和动态网络配流环境,对不同交通网络物理模型进行了对比分析,发现车辆排队长度和道路空间容量是网络模型不能忽视的重要要素,忽略它们极易导致模型失真和结果错误。在本项目中,课题组首次发现了旅行者同时选择出发时间和行驶路径的行为决策时,基于竖向排队假设和横向排队假设的交通网络上均会发生扩容悖论,并提出了避免该不利影响的交通管理措施。