城市交通拥堵的博弈论分析和解决对策

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1、城市交通拥堵的博弈论分析和解决对策　　中图分类号：F572文献标识码：ADOI：10.16400/j.ki.kjdkz.2016.02.074　　随着现代化发展和人民生活水平提高，城市马路上车流量越来越大，人们出行时感觉拥堵。公共交通优先发展是城市交通问题获得解决的有效举措，也是城市交通实现可持续发展的内在要求。目前我国很多城市相继出台和实施了多元化的优惠公交政策，鼓励公交优先发展。　　博弈论是研究不同主体冲突过程中寻求最优决策的理论。军事、政治、经济、生态环境治理等领域已有博弈论的广泛应用。交通领域也逐渐发现了该理论在解决冲突问题的优势。

2、　　1博弈论和囚徒困境　　博弈理论的奠基之作是《博弈论和经济行为》，由冯?诺依曼和奥斯卡?摩根斯特恩1944年合著。约翰?纳什1950年提出“纳什均衡”概念，构筑了现代主流博弈理论的基础。张维迎（1996）认为，博弈论是研究决策主体的行为发生直接相互作用时候的决策以及这种决策的均衡问题，合作博弈和非合作博弈的划分根据是当事人是否达成具有约束力的协议。洪开荣（2014）指出，纳什均衡是所有博弈均衡概念的理论基点，是博弈分析逻辑的起发点和中心点。　　“囚徒困境”是一个经典的非合作博弈模型。两个同案嫌疑犯被警察抓住，警察知道两人有罪，但指证他们缺

3、乏足够证据，希望其中至少一人能够坦白供认。为了防止两名嫌疑犯串供或结成攻守同盟，警察将他们分开关押并分别审讯，以得到口供。两名嫌疑犯面临相同的选择：若两人都抵赖，每人以轻微犯罪判刑1年；若一人坦白另一人抵赖，则坦白者被释放出去，抵赖者被判刑10年；若两人都坦白，各判刑8年。博弈矩阵如表1所示。　　根据表1模型，对两个嫌疑犯最有利的策略组合是（抵赖，抵赖）；但是由于信息互不相通导致不能串供和双方的互不信任，每一个嫌疑犯为了自身利益会选择“坦白”作为自己的占优策略，最终出现（坦白，坦白）策略组合，各被判刑8年。表面符合个体理性的选择，却是集体非

4、理性的，这是“囚徒困境”模型所要说明的现象。由于个体理性与集体理性的可能冲突，导致人们在追逐个体利益的时候，却不一定得到最大的集体利益。这与经济学鼻祖亚当?斯密的“市场经济中每个人从利己目的出发，最终全社会达到利他效果”理论矛盾。　　2城市交通拥堵的主要原因和成本分析　　亚当斯交通定律“交通需求总趋向于大于交通供给”被用来说明城市交通“魔鬼循环”。根据亚当斯的思维，新修的道路基础设施能够缩短居民的出行时间或距离，使得交通拥挤在一段时间内得到缓解；但是新的交通流量会被便捷舒适的道路条件快速吸引和诱发，导致道路交通再度出现拥挤甚至更加拥挤不堪。

5、　　除了交通事故和修路围挡等原因，城市的交通拥堵一般表现为单位时间内路上行驶的车辆数量远超出路面的正常通行量。交通道路需求远大于供给是交通拥堵的根本原因。控制单位时间内行驶于路面的车辆数量在正常范围内，才能减少城市交通拥堵。　　根据中国新闻网报道，高德发布的《2015年第三季度中国主要城市交通分析报告》显示，北京、广州、深圳、上海等经济越发达、基本工资越高的城市因拥堵造成的损失越大，位居通勤族因拥堵造成的时间成本榜榜单前列。以北京为例，该季度北京通勤族高峰每出行1小时就有30分钟耗费在严重堵车上。根据社保部门公布的北京上年度月平均工资为64

6、63元，按每月22个工作日，每日工作8小时，可计算出每小时北京拥堵成本为6463?？2?？?？0?？0=18.36元。按每天通勤2小时22天计算，北京通勤族每月因拥堵造成的时间成本就有808元。　　事实上，道路拥堵不仅产生时间成本，而且引发日趋严重的环境污染和能源浪费等系列问题。　　3针对交通参与者抢行的博弈分析　　“公地悲剧”概念由英国学者加勒特?哈丁提出，是资源分配过程中涉及个人利益与公共利益冲突的一种社会陷阱。分析导致公地悲剧的原因，一是人性的自利，二是公共资源缺乏严格而有效的监管。公地悲剧并非不可避免。针对交通参与者抢行的博弈分析可

7、以说明有效监管的重要性和必要性。　　3.1行人与汽车的博弈　　假定行人和机动车同时出现在无信号控制的十字路口的垂直方向，都想穿过马路到对面去。双方都认为如果自己通过路口的时间越短，所得的效益就越大，所以出现抢行。双方的博弈矩阵如表2所示。　　假设双方均采取抢行通过路口，各得相同效益A；一方抢行而另一方礼让时，抢行方通过路口所花的时间最短，获得最大效益B，虽然礼让方通过路口的时间短于双方都抢行所需的时间，但是由于礼让方在心理上产生不舒服，所获效益C小于效益A；双方都礼让时通过路口的时间介于上述两种情况之间，由于可能会浪费一些等待时间，所得效益

8、D介于效益A和B之间。通过分析，B>D>A>C，无论对于行人还是机动车，最优策略都是（抢行，抢行）。行人和机动车均为理性的交通参与者，双方都追求效益最大化，这样就陷入了“囚徒困境