基于前景理论的出行路径选择模型

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1、第一章绪论1．1城市交通存在的问题由于全世界各个国家在二战后经济的迅速发展，各国城市化的进程日新月异，由此导致的交通问题也日益明显。当今世界上，许多大中城市都面临着不同程度的交通难题。放眼全球，从发展中国家到发达国家，交通问题己然成为各国城市进一步发展的瓶颈。从具体的表现来看，交通问题由交通堵塞、交通事故、交通费用以及化境污染几个方面组成，在给城市居民的出行带来种种不便的同时，也为整个社会的发展带来了不可估量的经济影响和社会影响。如何缓解城市交通中存在的种种问题，各国的交通研究领域的学者都在积极思考着。我国的各个城市中交通问题也十分严峻

2、。很长一段时间以来，我国城市人均道路面积一直处于低水平状态，只是近十年才开始得到较快发展。但与此同时，城镇化进程的加快，也对日益严重的交通问题产生巨大的影响，造成了城市交通拥堵以及能源、环境等问题。虽然近些年来，我们城市的交通已经得到了空前的发展，各级政府也非常重视改善城市交通，从硬件和软件上均采取了许多措施，但城市出现的交通拥堵，特别是通勤高峰时间的拥堵问题却仍然不可避免的越来越严重。究其原因，一来道路交通方面相关设施的增长速度远远跟不上机动车特别是私人汽车的增长速度，二来，相关交通信息引导的研究未能与现实情况很好的结合也是导致交通拥

3、堵状况持续得不到根本解决的原因。根据2002年的统计数据，我国城市人均道路面积上升到了7．9平方米／人，这一数据明显落后于机动车保有量年均15％的增长速度。毫无疑问，经济的高速发展和城市化进程的加快，使我国的城市交通基础设施和相关的交通管理均承受着巨大的压力。以北京市为例，1996年全市共发生拥挤堵塞16798起。而仅仅2年的时间，市区严重拥堵路口、路段就从1994年的36处，猛增到了l996年的99处。市区高峰期每小时机动车流量超过10000辆的路口已达27个，主要城区道路的平均负荷度更是高达95％以上。相对的，城区机动车车速则已经下

4、降到12km／h，个别路段的时速仅为7．8km／h。而由于车辆在拥塞时集中排放的大量尾气，同时也对环境造成了深远的影响【l】。交通堵塞、高峰时间交通拥挤、车辆行驶速度低、车祸频繁、停车位缺乏、废气和噪声危害严重，燃油消耗巨大⋯⋯这些由交通问题带来的“副产品"给人们的出行带来极大的不便，甚至影响到了人们正常的生活工作和学习，己经成为制约城市发展的瓶颈。交通拥堵及其伴生的环境污染、交通安全和交通能耗等问题己引起社会各界，尤其是政府职能部门和相关研究部门的关注。1．2选题背景及研究意义1．2．1选题背景随着交通问题严峻程度的日益加剧和人们对交

5、通道路设施及其服务水平要求的不断提高，研究和实施智能交通系统(ITS，IntelligentTransportationSystem)是交通领域未来的发展方向，也是学术界公认的必然选择。先进的出行者信息系统(ATIS．AdvancedTravelerInformationSystem)是ITS的重要组成部分，也是发展ITS的基础和关键。目前，对不确定环境下出行选择行为的研究还不够深入和成熟，这限制了ATIS的实际应用和推广。因此，研究出行者在不确定环境下的出行选择行为，建立其在不确定环境下的更贴合出行者实际出行心理和出行行为的模型，进而

6、发现其内在规律是ATIS取得成功的关键与前提。出行者在不确定环境下的出行路径的选择属于非常重要的交通行为，对其进行分析与研究具有重大的理论意义。目前，期望效用理论(EUT，ExpectedUtilityTheory)是研究出行者出行选择行为的主要理论。该理论假定所有决策者都是“完全理性人"，并且决策者总是追求效用最大化。显然，这一理论存在着固有的缺陷和不足，由它预测出来的结论经常与现实生活中人们的实际表现行为有较大差异，如著名的阿莱斯悖论和埃尔斯伯格悖论(TheAllaisandEllsbergparadox)就说明了真实的个体行为违反

7、了期望效用最大化原理【2】。于是，人们便试图找到比期望效用理论更合乎实际的理论来解释和描述不确定性条件下人们的决策行为。这其中最著名和最有代表性的便是1979年由诺贝尔奖获得者Kahneman和Tversky在Simon的“有限理性"基础上应用经济学和心理学的相关院里提出的“前景理论"(PT，ProspectTheory，也有人称为“展望理论”)【2】。前景理论是从人们实际决策行为出发来研究人的行为，它主要是根据大量的实际调查和实验分析提出的，描述．了不确定性条件下人们的实际行为。与目前主流的期望效用理论不同的是，前景理论是关于决策选择

8、的重要理论，这一理论主要是从价值的变化量，也就是收益和损失程度的角度来研究决策者的风险态度【3。6】。一些学者和专家做过的研究表明，出行者在不确定性条件下的出行选择行为，尤其是出发时刻和出行路径的选择行为，