有限理性假設下的城市交通系統均衡及演化機理研究

《有限理性假設下的城市交通系統均衡及演化機理研究》是依託南京大學，由徐薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：有限理性假設下的城市交通系統均衡及演化機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐薇
• 依託單位：南京大學

項目摘要

本項目擬在有限理性假設下，運用行為決策理論和方法，研究出行者的個體行為特徵，根據影響出行者出行決策的關鍵性因素對其進行種群分類，建立基於前景理論的效用度量體系，並提煉歸納出行者的出行決策規則。在此基礎上，重新研究城市交通系統的流量分布狀態，探討城市交通網路的均衡理論，建立更完善、更符合現實的交通配流模型。同時，藉助演化博弈模型和多Agent技術，通過理論分析與仿真實驗，分析城市交通系統從微觀個體行為到巨觀系統湧現的演化機理和演化過程。本項目基於有限理性的交通出行行為，研究城市交通系統的均衡理論模型以及狀態演化機理，對於揭示與解釋城市交通流的自組織演變規律有著重要的理論意義和學術價值，能為城市交通規劃、管理和控制策略的制定提供更合理的分析視角和科學決策依據。

結題摘要

在本項目開展的三年中，根據申請書中所提出的目標，我們綜合運用行為決策科學、交通均衡理論、統計學、運籌學、複雜系統科學、計算機仿真等學科的相關理論與方法，以出行者的有限理性假設為基礎，通過數理分析、實證研究與計算仿真相結合，重新深入探討了城市交通網路上的流量分布規律和均衡理論，較好地完成了原計畫中的主要研究內容。首先，本項目考慮到出行者的有限理性，運用行為決策理論和方法，研究個體出行行為特徵，分析出行行為過程，給出了影響出行者出行決策的關鍵性因素。由此提煉和歸納出行者的出行決策規則，並建立基於前景理論的效用度量體系，提出了內生參考點選擇機制。在此基礎上，本項目以累積前景理論作為路徑選擇行為分析的新框架，重新研究了城市交通系統的流量分布狀態。分別從出行需求和道路供給能力兩方面的不確定性，探討了隨機交通網路上的均衡理論，建立了更為貼近現實的靜態交通流分配模型。同時設計了啟發式求解算法，並對相關參數進行靈敏度分析。另一方面，注意到出行者在反覆的日常出行中的學習與更新行為，本項目從動態交通系統演化的角度，採用一個離散時間的動態學習機制來模擬出行者對出行時間的學習過程，並對出行者更新其自身出行預留時間的機制進行研究，建立了day-to-day的動態交通系統演化模型。由此分析了城市交通系統從微觀個體行為到巨觀系統湧現的演化規律。此外，本項目還討論了隨機交通網路上的道路擁擠收費問題。在有限理性假設下，將基於累積前景理論的路徑選擇模型套用到擁擠收費和可交易路票的研究中。同時根據相關行為分析的結論，提出了在制定交通管理與控制策略時應注意的原則。