基于前景理論的智能交通管理方法研究.pdf

1、在交通問題日益嚴(yán)重的現(xiàn)代社會(huì),單純依靠增加交通供給的解決交通問題的方法由于受到土地、經(jīng)濟(jì)等多方面的條件的制約而越來越無法滿足現(xiàn)實(shí)需要。因此智能交通管理方法作為解決交通問題的最根本途徑,在交通領(lǐng)域也發(fā)揮著巨大的作用。
　　交通系統(tǒng)是一個(gè)典型的不確定系統(tǒng),這種不確定性不僅表現(xiàn)在系統(tǒng)本身的不確定性上,而且反映在系統(tǒng)最重要的參與者——出行者的決策行為的不確定性上。出行者在進(jìn)行具體的出行決策時(shí),不僅會(huì)受到現(xiàn)時(shí)交通條件的制約,而且會(huì)受到個(gè)人習(xí)

2、慣偏好、出行可靠性需求、歷史學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等因素的影響,是典型的的不確定型決策。傳統(tǒng)的基于期望效用理論的決策模型在處理不確定型決策時(shí)表現(xiàn)出了明顯的與實(shí)際決策不符的現(xiàn)象。一些學(xué)者和專家做過的研究結(jié)果表明,前景理論的一些觀點(diǎn)與決策者在不確定情形下的決策行為較為一致,使用前景理論來對(duì)出行者的出行路徑選擇決策模型來進(jìn)行建模是比較合適的。
　　本文首先介紹了智能交通系統(tǒng)管理方法的組成部分、研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向。重點(diǎn)分析智能交通管理的理論基礎(chǔ)——實(shí)時(shí)

3、動(dòng)態(tài)交通分配理論。
　　在動(dòng)態(tài)交通分配的分析過程中,引入前景理論基本思想的分析方法。在分析出行者在進(jìn)行具體的路徑選擇的決策行為時(shí),首先選取合適的參考點(diǎn),由于智能交通管理的特征,在出行者進(jìn)行路徑選擇時(shí)要充分考慮管理者發(fā)布的誘導(dǎo)出行時(shí)間對(duì)于出行者路徑選擇行為的影響。通過加入誘導(dǎo)影響因素,將出行的平均時(shí)間和誘導(dǎo)出行時(shí)間有機(jī)結(jié)合起來,并考慮出行者的出行可靠性需求,得到基于出行者感知出行時(shí)間的參考點(diǎn)。選取好參考點(diǎn)之后,按照基于前景理論的決策

4、框架,計(jì)算價(jià)值函數(shù)和概率權(quán)重函數(shù),并最終得出各備選路徑的前景值,建立基于前景理論的出行者路徑選擇決策模型。最后,構(gòu)建一個(gè)經(jīng)典路網(wǎng),并設(shè)定相關(guān)參數(shù),對(duì)于決策模型進(jìn)行算例驗(yàn)證,計(jì)算結(jié)果說明,基于前景理論的誘導(dǎo)信息條件下的路徑選擇模型較為符合真實(shí)路網(wǎng)中實(shí)際出行者的出行行為。
　　在路網(wǎng)實(shí)際的交通分配過程中,由于管理者從宏觀的系統(tǒng)整體出發(fā),按照系統(tǒng)最優(yōu)(系統(tǒng)整體成本最低或出行時(shí)間最短)的意圖進(jìn)行交通分配,發(fā)布相關(guān)的誘導(dǎo)信息;而出行者只從自

5、身的微觀角度出發(fā),著眼于自身利益,選擇在自身認(rèn)為出行時(shí)間最短的路徑。兩者在利益上就有明顯的偏差。為此,引入博弈論的思想,選取斯塔克爾伯博弈模型協(xié)調(diào)二者之間的矛盾,建立管理者與出行者之間的博弈模型。
　　最后,在前景理論的結(jié)構(gòu)下,選取用出行時(shí)間這一管理者和出行者都能夠接受的交通指標(biāo),建立參考點(diǎn)為出行者感知出行時(shí)間,并以此為基礎(chǔ)得到價(jià)值函數(shù)與概率權(quán)重函數(shù),計(jì)算路網(wǎng)各路徑的前景值,各路徑前景值的總和即為路網(wǎng)的前景值。將路網(wǎng)前景值按照適合