面向城市路網(wǎng)的Logit路徑選擇模型研究.pdf

1、路徑選擇模型是交通仿真和動(dòng)態(tài)路徑誘導(dǎo)的核心模型，同時(shí)也是動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)平臺(tái)與智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，它確定某個(gè)駕駛員選擇哪條路徑或選擇某條路徑的概率，直接影響交通仿真路網(wǎng)上的流量，因此有重要的理論研究意義與應(yīng)用價(jià)值。對于城市路網(wǎng)中的路徑選擇模型，則必須考慮有信號控制路網(wǎng)中的轉(zhuǎn)向延誤和限制現(xiàn)象以及由路段重疊或轉(zhuǎn)向重疊引起的路徑重疊現(xiàn)象。 本文首先建立路徑選擇的建模框架，此框架由三個(gè)步驟組成：第一步是建立路網(wǎng)模型作為路徑選擇建模的

2、基礎(chǔ)；第二步是在路網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上建立路徑集生成算法，根據(jù)給定的路網(wǎng)和OD對生成有限的合理路徑作為駕駛員可能選擇的路徑；第三步是建立路徑選擇模型，在第二步生成的合理路徑集內(nèi)計(jì)算駕駛員選擇每條路徑的概率。然后針對城市路網(wǎng)的特點(diǎn)，對路徑選擇建?？蚣苋齻€(gè)步驟中的路網(wǎng)模型、合理路徑集生成算法和路徑選擇模型進(jìn)行了研究，解決城市路網(wǎng)的合理路徑生成以及Logit路徑選擇模型中由路段重疊和轉(zhuǎn)向重疊引起的重疊路徑選擇概率計(jì)算這兩個(gè)關(guān)鍵問題。 第一，

3、使用考慮轉(zhuǎn)向延誤的“交叉口-路段-轉(zhuǎn)向”路網(wǎng)模型對城市路網(wǎng)和路徑進(jìn)行了定義，顯式表達(dá)交叉口、路段和轉(zhuǎn)向這三種路網(wǎng)元素，考慮路段的阻抗以及連續(xù)路段之間的轉(zhuǎn)向阻抗，并基于弧標(biāo)號法實(shí)現(xiàn)了路徑選擇問題中常用的兩交叉口之間的最優(yōu)路徑算法。此路網(wǎng)模型能表達(dá)傳統(tǒng)的“交叉口-路段”模型所不能表達(dá)的轉(zhuǎn)向延誤和限制，得到的最優(yōu)路徑更符合城市路網(wǎng)中駕駛員路徑選擇的實(shí)際情況。 第二，提出一種基于路段懲罰法的合理路徑集生成算法。根據(jù)反映擁堵頻率的實(shí)測路段

4、車速定義路段的擁堵指數(shù)，確定算法的路段懲罰規(guī)則：每次迭代對上一次迭代計(jì)算的最優(yōu)路徑中擁堵指數(shù)大于零的路段進(jìn)行懲罰，增加這些路段的阻抗，然后計(jì)算最優(yōu)路徑作為合理路徑。改進(jìn)算法考慮了駕駛員對擁堵路段阻抗感知的差異，避免排除合理的路徑，比原始算法對上一次迭代計(jì)算的最優(yōu)路徑中所有路段進(jìn)行的懲罰更為合理。在改進(jìn)了路段懲罰法之后，通過定義合理的指標(biāo)來評價(jià)路徑集生成算法的有效性，并應(yīng)用廣州市天河區(qū)中心區(qū)域路網(wǎng)的出租車駕駛員實(shí)測出行路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)例分析

5、，結(jié)果表明：盡管比原算法使用較長的計(jì)算時(shí)間，但改進(jìn)算法能夠較大程度提高算法生成路徑與實(shí)測路徑完全一致的比例，而且在本實(shí)例測試的四種算法中最有效。 第三，提出一種基于PathSizeCorrectionLogit(PSCL)模型的路徑選擇模型。首先提出由路段旅行時(shí)間和轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間度量的PSC表達(dá)式，使得改進(jìn)模型在不改變原模型結(jié)構(gòu)和復(fù)雜度的條件下，可處理由路段重疊和轉(zhuǎn)向重疊引起的重疊路徑選擇概率計(jì)算問題，而原始模型則沒有考慮轉(zhuǎn)向重疊