[發明專利]考慮出行者目的地偏好的交通分布與交通流分配組合模型

有效

• 申請號: 201810610795.6
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108876035B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 林宏志;褚晨予
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30;G06F17/18
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本發明建立了一種考慮出行者目的地偏好的交通分布與交通流分配組合模型。交通規劃中廣泛使用的四階段出行需求預測模型存在著不一致性問題，而現有解決方法中對于交通分布所采用的重力模型有較大局限性，因為它無法充分反映出行者的決策行為。在目的地選擇中有重要作用的一些關鍵變量沒有包括在內，其中最突出的是出行者目的地偏好。因此，本發明建立了考慮出行者目的地偏好的交通分布與交通流分配組合模型。主要步驟包括：(1)建立考慮出行者偏好的出行分布模型；(2)建立用戶均衡下的出行分配模型；(3)建立帶有反饋的簡化四階段模型；(4)采用恒定權重的迭代加權法(MSA)進行模型求解；(5)結合交通網絡分析中常用的Nguyen?Dupuis網絡描述了具體實施方式。

技術領域：

本發明建立了一種考慮出行者目的地偏好的交通分布與交通流分配組合模型，屬于交通工程技術領域。

背景技術：

四階段模型是用來預測出行需求的常用模型，通常按照出行產生、出行分布、交通方式劃分和出行分配的順序構成。也就是說，先行步驟的輸出作為后繼步驟的輸入。這種預測方法清晰易懂，在規劃實踐中得到了廣泛應用。然而，這種方法的不足之處也很明顯，即出行產生、出行分布和出行方式劃分中的出行時間(成本)與出行分配中計算出的出行時間(成本)不一致。因此，為獲得均衡的需求水平必須解決復雜的反饋關系，即使隱含的可變因素一致^[1]。這是一個在實踐中通常會被忽略的重要問題。一般來說，在現有文獻中解決這種不一致問題的方法有兩種。一種方法是帶有反饋步驟的四階段模型，即不斷循環四階段模型直到滿足一致性要求。另一種方法是同時交通平衡模型(STEM)，它將兩個或多個步驟相結合并建立一個等效的模型。

帶有反饋步驟的四階段模型會進行迭代，直到滿足出行分布矩陣或出行時間方面的一致性要求。早在1991年，美國聯邦公路管理局就頒布了一項規定，要求在順序步驟中加入“反饋”^[2]。Boyce和Zhang ^[3]通過各種方法將反饋引入四階段程序，這些方法促成了新一代出行預測模型。Boyce和Zhang^[4]以芝加哥地區為例提出了一種實施和解決四階段模型的方法，如圖1所示。Loudon和Parameswaran^[5]在出行和排放量預測的過程中引入了反饋，以確保使用一致的速度。Boyce^[6]認為，順序程序往往會阻礙預測方法的改進，因此需要引入反饋步驟。Feng和Zhang^[7]證實，引入反饋機制可以提高出行需求模型的精確度。Boyce和O′Neill^[8]采用迭代加權法(MSA)來解決帶有反饋的順序模型，可以收斂于系統平衡解。要注意的是一般有兩種MSA：一種是權重固定的，另一種是權重不斷減少的，其權重為迭代次數的倒數。屈云超和徐猛^[9]在我國介紹了反饋四階段法的計算過程，并將其運用到不同規模網絡進行求解，為反饋四階段法的實際應用提出了建議。de Dios Ortuzar和Willumsen^[10]也建議將反饋引入四階段模型以實現交通系統平衡。在比較了四種反饋方法并確認了模型的“真實解”后，Qin^[11]得出結論：任何反饋方法都會對四階段模型的結果進行重大修正，模型一致性能得到很大改善。張勇和張燦^[12]以大連市區城市交通需求預測模型構建為例，引入了循環反饋等新技術，使交通需求預測更加準確和科學。Lim和Kim^[13]將出行分布和出行分配合并到一個反饋過程，以消除不一致性問題。他們所提出的模型使用重力模型進行交通分配，并使用多項式Logit 模型進行路徑選擇。