一种面向异质用户的系统最优交通分配模型及分配方法
【专利摘要】一种面向异质用户的系统最优交通分配方法，包括以下步骤：对现实中的道路交通网络进行抽象，构建系统模型系统最优交通分配的网络基础；对交通出行所处的具体场景做出判断，确定所需的OD数据和各OD用户时间价值分布；构建面向异质用户网络的系统最优交通分配模型；应用有效算法对模型进行求解，从而得到基于特定场景的道路网络交通流分布的路段流量和路径流量指标。解决了现有交通分配技术中没有考虑用户时间价值差异、影响拥挤收费的实施效果的问题，通过本方法计算得到的道路交通网络交通流分布指标等较现有技术更为合理准确，为拥堵收费政策的制定和实施提供了充分的依据。
【专利说明】—种面向异质用户的系统最优交通分配模型及分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种交通优化方法，具体地说是一种针对面向异质用户的系统最优交通分配模型及分配方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展、城市化进程的加快，城市交通量急剧增加，交通堵塞、交通事故、交通能耗与环境污染变得日趋严重。由于城市空间的限制、经济与环境问题，面对日益严重的交通拥堵问题，一些大城市正在准备征收拥堵费，用经济手段来缓解城市交通的拥堵，并通过由此带来的交通量减少来降低交通事故的发生、环境的污染和能源的消耗。以北京为例，在出台的“治堵方案”中明确提出“研究重点拥堵路段或区域交通拥堵收费，择机实施”，解决中心城区的“行路难”、“停车难”问题。
[0003]如在中国专利文献CN101853294A中公开了一种基于遗传算法的多模式多标准路径选择方法，在该方案中通过定义遗传算子配合相应策略，利用最优理论解决多模式多标准交通路径搜索问题，在多种交通出行标准下，不需要预先设定各个标准的权重值，而是采用遗传算法求解，降低人为主观因素的影响，其路径输出结果，可满足出行需求，又具有多样化的出行模式组合的特点，可以为出行者提供个性化且选择多样的出行方案。
[0004]但是，在该方案中仅基于路网的状况来计算出行方案，并未考虑不同人群的时间价值差异。时间价值是指其在单位时间内可获得的价值，如对于退休的休闲人员来说，他们要去公园遛弯、锻炼，其时间价值远远低于赶着去和客户签署重要文件的销售人员。不同的人群具有不同的时间价值，时间价值与个人的出行目的以及经济能力有关，征收拥挤费后，有的人愿意承担该费用减少行驶时间，有的人则不愿意承担该费用从而改变出行。因此，在征收拥堵费后，市民的出行行为必定将发生显著的变化。如何将时间价值结合在交通分配模型中成为重点之一。
【发明内容】
[0005]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的交通分配方法，无法体现由于不同人群的时间价值不同而对交通分配产生影响的问题，从而提出一种面向异质用户的系统最优交通分配方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种面向异质用户的系统最优交通分配模型，包括
【权利要求】
1.一种面向异质用户的系统最优交通分配模型，其特征在于，包括
2.一种基于权利要求1所述的系统最优交通分配模型的面向异质用户的最优交通分配方法，其特征在于，包括: 提取道路交通网络中的网络结构和参数； 构建所述系统最优交通分配模型； 确定待分析交通网络的OD数据和各OD数据的时间价值分布，输入所述系统最优交通分配模型； 对所述系统最优交通分配模型进行求解，输出路径流、路段流以及路径行驶时间。
3.根据权利要求2所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述时间价值是指单位行驶时间的货币化表现。
4.根据权利要求2或3所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，对所述系统最优交通分配模型进行求解的过程，包括: (1)初始化； (2)更新有效路径集； (3)计算有效路径行驶时间并排序； (4)更新边际成本； (5)判断最小边际成本； (6)计算歩长；(7)更新路径流量和路段流量； (8)收敛判别ο
5.根据权利要求4所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(1)中，初始化的过程包括:令有效路径集Kw为空集和网络初始流量为零，计算任意路段零流量行驶时间ta(0)，判断所有OD对的最短路，将OD对的流量加载到最短路上，记F⑴；计算路段流量
6.根据权利要求5所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(2)中，更新有效路径集的过程，包括:计算路段行驶时间ta(n) = ta(xa(n))，计算最短路j ,^kiKwf
7.根据权利要求6所述的最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(3)中，计算有效路径行驶时间并排序的过程包括: 计算路径行驶时间4=
8.根据权利要求7所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(4)中，更新边际成本的过程，包括: 目标函数对路径流量/:求一阶偏导数得边际成本4(f) = *即
9.根据权利要求8所述的系统最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(5)中，判断最小边际成本时，计算、= J11I1 {CU-,#f } °
10.根据权利要求9所述的最优交通分配方法，其特征在于，所述步骤(6)中，计算歩长的过程包括:首先分别计算各路径的边际成本对自身路径流量和最小边际成本路径流量的偏导数， 即
【文档编号】G08G1/01GK103914976SQ201410123090
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】吴文祥, 李颖宏 申请人:北方工业大学