The invention discloses a heterogeneous user traffic assignment time value and congestion cost budget method based on the two traveler economic parameters to the traffic assignment model with time value and congestion cost budget, output will be more objective and reasonable network flow. The proposed method simplifies the actual road network into an abstract traffic network, and constructs a combination model of route selection and traffic assignment considering the heterogeneity of time value and congestion charge budget. Time value is a parameter describing the boundary cost, that is, the user is willing to save the cost of capital for each unit time; the congestion budget is the amount of cash that the traveler can control on the congestion charge. Considering the heterogeneity of travelers, the user's travel goal can be changed from the traditional shortest travel time into the minimum comprehensive cost after considering the congestion cost budget, that is, the minimum of travel time and congestion charge. Obviously, this will be more reasonable and objective description of user travel behavior and road network traffic, to provide reference for path planning and congestion charges.
【技术实现步骤摘要】
一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法
本专利技术涉及交通分配方法领域,具体地说,特别涉及到一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法。
技术介绍
交通路网规划中,需要通过模拟或数值计算的方法获得路网上的交通流量,这个过程被称为交通分配,交通分配的结果可以用来判断路网规划是否合理。传统的交通分配假设道路使用者出行时全部选取时间最短的路径,但在客观实践中这种假设太过粗糙,存在较大误差。出行者做出选择时,往往还需要考虑一些经济因素。第一,如果收入较高或事出紧急,出行者不会特别权衡时间和费用,而更多考虑缩短出行时间;而收入较低且有更多闲余时间的出行者更希望降低费用。第二,出行行为还受制于可支配现金的多少。用户对拥堵收费与时间的权衡,可以用时间价值这一参数来描述;而可支配资金的数量,可以视为用户出行预算。由以上两点可知,出行者的路径选择受个人收入情况、出行目的、花销情况等影响,不同出行者有不同的时间价值与拥堵费预算,即时间价值与拥堵费用预算参数存在异质性,因此更适合用连续分布函数来描述这两个参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足,提供一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法,通过将时间价值与拥堵费预算加入交通分配模型中,将更合理客观的描绘用户出行行为与路网流量,从而解决现有技术中存在的问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法,包括如下步骤:1)建立抽象的交通网络设从起点r到讫点s间有多条路径,每条路径由若干条起讫点rs相互连接的路段组成, ...
【技术保护点】
一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法,其特征在于,包括如下步骤:1)建立抽象的交通网络设从起点r到讫点s间有多条路径,每条路径由若干条起讫点rs相互连接的路段组成,已知起讫点rs间的交通出行总人数,a表示路段,A={a}为路段a的集合,h表示路径,H={h}为路径h的集合;2)构造不同出行者的出行成本由于不同出行者的时间成本都不相同,其出行成本
【技术特征摘要】
1.一种基于用户异质时间价值与拥堵费用预算的交通分配方法,其特征在于,包括如下步骤:1)建立抽象的交通网络设从起点r到讫点s间有多条路径,每条路径由若干条起讫点rs相互连接的路段组成,已知起讫点rs间的交通出行总人数,a表示路段,A={a}为路段a的集合,h表示路径,H={h}为路径h的集合;2)构造不同出行者的出行成本由于不同出行者的时间成本都不相同,其出行成本为:式中,xa是路段a的流量,时间阻抗函数ta(xa)是连续的凸函数,ca表示路段a的拥堵费,时间价值α服从一个已知的连续分布,α∈[αmin,αmax],时间价值α的作用是将出行费用和出行时间结合起来,代表出行者对时间和费用的权衡;3)建立预算约束条件式中,表示起讫点rs上路径h的拥堵费,其中,狄拉克函数是路段-路径关联指示符,若则起讫点为rs的路径h行经路段a,否则,τ代表拥堵费预算,τ∈[τmin,τmax];代表起讫点为rs,时间价值为α,拥堵费预算为τ的路径h上的交通流量密度变量;4)建立流量守恒约束条件式中,表示表示出行者在起讫点rs间所有路径上的交通流量,只有所有路径上的交通流量与交通出行需求qrs相等时,才能保证路网上所有机动车的出行需求都被满足;此处出行需求是以路径为基准考虑的,而在实际路网中,路径与路段存在约束关系,即:5)建立改进后的目标函数根据步骤1)-步骤3)中的定义对传统的交通分配模型进行改进,根据网络均衡原则,所有出行者都会选择出行综合成本最小的路径,因此目标函数为:式中,x表示路网流量的矩阵,w是积分子,ρa(τ)表示路段a上,拥堵费预算为τ的交通流量密度,6)推导预算约束下的最小成本路径步骤1:采用基于双标准标号法找到所有不超过最高预算限制的“帕累托”最优路径集K,按路径上的拥堵费排序,K={kmin,kmin+1,...,kmax},所述“帕累托”最优路径表示该条路径具有不可替代性;步骤2:找出所有的“凸帕累托最优”路径Kextreme;步骤3:按交通需求特征参数分配流量到“凸帕累托最优”路径上;7)采用Frank-Wolfe算法来求解求解改进的交通分...
【专利技术属性】
技术研发人员:白婷,谢驰,刘海洋,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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