文档介绍：同济大学交通运输工程学院
博士学位论文
基于交通网络均衡理论的交通需求管理政策评价研究
姓名:张天然
申请学位级别:博士
专业:交通运输规划与管理
指导教师:杨东援
20080601
摘要近年来,随着社会经济的快速发展,我国许多大城市交通形势日益严峻,机动化交通需求的持续增长与道路空间资源短缺的矛盾不断加剧。根据当斯定律靶陆的道路设施会诱发新的交通量,而交通需求总是倾向于超过交通供给”。从发达国家的经验来看,解决交通问题的思路应由“单纯地增加道路供给”向“设施供给与调控交通模式并重”的方向转变。“大力发展公共交通,方便各种交通模式之间的衔接与转换、对私人交通采取适度的需求管理、建立具有符合国情的可持续城市交通模式”,已达成了广泛的战略共识。我国的北京、上海、广州、深圳等大城市已经意识到交通需求管理闹匾P裕群笳开了相关的研究和探索。然而,有关呷闯俪傥茨艹鎏ǎ艽蟪潭壬鲜怯捎谡其实施后的效果难以给出准确的预判。因此,在政策决策中迫切需要有一个有效的策实施效果的评价方法。论文以定量分析呶D康模越煌ㄍ缇饫砺畚;。建立相应的多用户多准则多模式组合模型,并实际应用于大规模城市综合交通系统,有效地分析了叩氖凳┬Ч晌=煌ㄕ叩木霾哒咛峁┛蒲У木霾卟慰肌论文分析和总结了木咛宕胧⒆饔没硪约霸诠谕獾挠τ们榭黾捌兰鄯椒ā以拥挤收费为例,从理论和实践结合的角度剖析了吡炕治龅母丛有浴2⒅赋咂兰鄣哪训闶遣煌鲂姓呓煌ㄐ形5挠跋煨Ч罢咦楹鲜褂玫男Ч治觥=岷基于出行、出行链和活动的交通需求模型发展特点,提出了政策评价建模的三个关键性问题。多用户:考虑出行者时间价值、出行目的等其他属性的异质性研究;多准则:考虑时间和费用等广义成本的多准则出行行为;多模式:在考虑换乘的,多种交通方式之间相互影响的多模式交通体系下研究政策的交通行为调控作用。论文对这三个关键问题展开了重点研究:从多用户角度,研究了出行者时间价值的异质性,为准确分析政策对不同出行者交通行为的影响提供了基本的参数。在国内外时间价值研究的基础上,对调查数据用模型估计了非同质时间价值分布:比较了趀蚇P投訰疭诤鲜据的参数估计结果,分析了不同交通方式使用者的时间价值差异:惠州市区意愿支付调查验证了假设时间价值为对数正态分布的可行性。多用户多准则交通分配是物理特征相同、但因时间价值异质性允奔浜头延镁哂胁同的支付偏好煌穆肪堆≡裥形5亩猿菩越煌ǚ峙湮侍狻B畚南低匙芙崃耸奔浼值连续分布和离散分布两类模型的特征、构建方法、路抗函数形式、算法和解唯一性,并结合道路拥挤收费政策进行了研究。多模式喑抵交通分配是考虑交通方式之间相互影响的非对称性交通分配问题,它可以反映不同交通方式在不同交通拥挤状态下的服务水平差异。论文重点研究了多车种路段阻抗函数的形式、参数及与模型解唯一性的关系,运用对多车种交通流进行仿真并标定了路抗函数的参数。进而研究了多用户多准则、多模式混合交通分配模型解的唯一性。在考虑换乘的多模式交通系统中,交通方式之间的相互影响不仅包括路径选择,也包括交通方式选择、目的地选择及交通产生等多种行为的影响。因此需要构建具有一致行为理论的组合模型来分析这种相互关联、具有系统性的交通行为,从而更好地反映叨猿行需求的调控作用。论文从建模方法、模型特征、算法、交通政策评价应用等方面,对面向~致的交通需求组合模型进行了研究和对比分析,总结了组合模型在国际上的实际应用前沿。根据路段阻抗函数可分离和不可分离两种情况,建立了适用于咂兰鄣摹⒕哂流程再造性的、基于个体交通选择行为和一般均衡理论相结合的多用户多准则多模式组合模
型,并给出了模型的等价性证明和算法。定性和定量分析了交通需求管理政策实施下不同出行者的利益分配情况,并给出了简单的算例。论文进一步对大规模城市综合交通网络的咂兰塾τ谜箍Q芯俊=岷辖煌P停优化了多模式交通网络拓扑数据结构和最短路算法,并有效地处理了现有交通规划软件尚未解决的非法路径问题。在分析交通方式换乘的换乘站及路径选择行为,常规公交、轨道交通和出租车票价作为政策变量引入模型等相关问题的基础上,应用圣地亚哥中型网络、惠州和深圳大型综合交通网络对组合模型进行了算法测试,比较了不同算法的收敛效果和输出结果。验证了不同时间价值小汽车的路段流量解的不稳定性和路段小汽车总流量解的稳定性,和理论取得了一致。不同出行者分类数下的模型输出结果差异明显,表明了出行者细分对呔菲兰鄣闹匾P浴以惠州市区综合交通网络为案例,对区域拥挤收费、桥梁收费、停车收费、3换乘系统、燃油价格提高、公交斓篮统9婀ń票价调整、公交专用道设置、交通枢纽换乘效率提高、货车通行管制等种单一和组合呓辛硕科兰邸V氐愣怨ń黄价敏感性、出租车和轨道交通的竞争关系,公交专用道设置的效果,区域拥挤收费和停车收费效果对比以及不同定价下的停车换乘系统需求等问