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1、2006年4月系统工程理论与实践第4期文章编号:1000-6788(2006)04-0125-05基于交通瓶颈的动态交通分配模型李乐园,张小宁,张红军(同济大学教育部道路与交通工程重点实验室,上海200092)摘要:在动态交通分配模型中,假定在交通均衡状态下司机不可以通过改变出发时间和行驶路径而降低出行费用.经典的Vickrey模型作为一种基于交通瓶颈的动态交通分配模型,假设出行者选择不同的时间上班(下班)所面对的出行费用(含旅行时间和延误惩罚)相等.针对在Vickrey模型中,长期以来人们均假设瓶颈的通行能力是不变的,即从瓶颈离开的累计车辆数为直线,将对Vickr
2、ey模型的这一缺陷做出改进,建立瓶颈通行能力随时间变化时的交通均衡模型和求解算法.关键词:用户平衡;动态通行能力;瓶颈;交通分配中图分类号:U491文献标识码:AAModelofDynamicTrafficAssignmentBasedonTrafficBottleneckwithVaryingCapacityLILe-yuan,ZHANGXiao-ning,ZHANGHong-jun(TheKeyLabofRoad&TrafficEngineeringatTongjiUniversity,MinistryofEducation,Shanghai200092,Chi
3、na)Abstract:Inthemodelsofdynamictrafficassignment,itisassumedthattravelerscannotreducetheirtravelcostbyunilaterallychangingthedeparturetimeandroutechoices.Asatrafficbottleneckbaseddynamictrafficassignmentmodel,theclassicalVickreymodelstatesthatcommutersfacethesametravelcost(includingtr
4、aveltimeandscheduledelaycost)inchoosingdifferentdeparturetime.IthasbeenassumedintheVickreymodelthatthecapacityofthebottleneckdoesnotvarywithclocktime,namelythedeparturecurvefromthebottleneckisastraightline.Inthispaper,thisdeficiencyoftheVickreymodelisimprovedbyestablishingtheequilibriu
5、mtrafficpatternconsideringtime-varyingbottleneckcapacity.Keywords:userequilibrium;dynamiccapacity;bottleneck;trafficassignment1简介交通量分配技术经历了静态模型和动态模型两个阶段.在传统的静态交通量分配模型中,假定被司机选用的路径行驶费用相等且小于或等于未被使用的路径费用.换句话说,司机无法通过单方面改变自己的行驶路径而降低自己的出行费用,这便是早期的交通均衡思想.后来交通均衡的概念被扩展到考虑出发时间的动态环境下,即司机不可以通过改变出发时
6、间和行驶路径而降低出行费用.[1]经典的Vickrey(1969)模型作为一种基于交通瓶颈的动态交通分配模型,假设出行者选择不同的时间上班(下班)所面对的出行费用(含旅行时间和延误惩罚)相等,可以推导出早高峰人们出行的交通发生[2][3]率分布.杨海和黄海军(1997)利用最优控制理论得到了与之相一致的结果.吴子啸和黄海军还讨论了Vickrey模型在道路收费中的应用.在Vickrey模型中,长期以来人们均假设瓶颈的通行能力是不变的,即从瓶颈离开的累计车辆数为直线.实际上这个假定具有很大的局限性,因为交通瓶颈的通行能力经常是随时间变化的,如因发生重大活动而实行交通管制
7、时某一条或多条车道被暂时封闭、或某些车道的运行方向随交通量变化而改变.本文将对Vickrey模型的这一缺陷做出改进,建立瓶颈通行能力随时间变化时的交通收稿日期:2005-04-18资助项目:国家自然科学基金(70401016)作者简介:李乐园,男,硕士研究生,主要从事交通基础理论研究;张小宁,男,博士,主要研究方向为交通网络分析与优化;张红军,男,博导,教育部长江学者,教授,主要研究方向为交通流理论与交通网络理论.126系统工程理论与实践2006年4月均衡模型和求解算法.2基于交通瓶颈的动态交通均衡模型假定在A地与B地之间由一条路径连接,该路径的通行能力用一个具
