一种考虑出行异质性的路径选择方法技术

一种考虑出行异质性的路径选择方法，属于交通规划领域。所述方法，是指对出行者的参考点进行定义，确定其性质，将出行者进行分类，分析各类出行者的风险偏好系数，进而利用相关软件计算各类出行者的价值函数、权重函数，进而获得各类出行者对备选方案的感知价值，最后出行用户以感知价值最大化为准则进行路径选择。本发明专利技术从对出行用户的参考点进行了定义，确定了出行用户的分类方法，将不同类别出行用户的风险偏好系数列入路径选择的考虑范围，完善了出行用户风险偏好系数的计算方法，使得本方法更符合实际。此外方法更多地考虑了实际出行时间对出行用户的影响，更好地模拟了出行用户在实际出行时的路径选择行为。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通规划领域，具体是一种可以应用于实际交通情景下，模拟各类出行者路径选择行为的方法。
技术介绍
随着我国城市机动车保有量的迅速增长，交通拥堵及其诱发的环境污染、交通事故等日益成为制约城市经济和社会发展的瓶颈。对于出行者来说最重要的问题是：怎样通过选择出行路径，避免交通拥堵、快速到达目的地。由于交通环境、出行经验等因素的影响，在现实交通情境中出行者可能不会选择出行时间最短的路径，这样的行为，可以利用有限理性行为描述。传统路径选择行为研究通常是在假设出行者完全理性框架下基于期望效用理论或随机效用理论下展开的，以出行的成本最小或效用最大作为出行选择的依据，较少考虑出行者的有限理性问题，导致交通分配结果与实际之间存在着不同程度的偏差。因此，将有限理性行为纳入交通网络模型的研究是十分必要的。前景理论作为一种描述性理论，能够很好地解释有限理性行为。随着相关研究的逐步深入，目前，大量学者应用累积前景理论对出行者在实际情境中的参数特性及出行行为进行了研究。但现有研究较少考虑者对出行花费的感知性及喜好的差别，具有不同出行目的的出行者对自己的出行花费喜好不同可能导致其路径选择行为的差异性。此外，现有研究通常假设所有出行者是同质的，即所有出行用户具有相同的参考点。一般来说，参考点能够改变前景的偏好，直接影响备选方案的评估。这样的假设这显然与实际情况有偏差。所以将用户异质性加入模型中，考虑不同出行者对出行花费喜好的差异性，能使模型能够给出更加符合现实情景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种能更好应用于实际交通环境的考虑出行异质性的出行用户路径选择方法。本专利技术的技术方案如下：一种基于路网特性的城市道路车辆行驶速度预测方法，包括下列步骤：步骤一、确定路网中存在的出行起始点及终点，确定目标路网中存在的OD对w。步骤二、采集目标路网区域内的交通需求，及各路段的自由流速度及道路通行能力；步骤三、计算目标路网各路径出行时间trw，以此作为当前路网各路段的出行时间期望；步骤四、定义出行用户的参考点，获取目标路网中OD对w之间出行者的参考点Uw；步骤五、将参考点分为M个区间；提取M个区间内的参考点数据，获取m类出行者的参考点；步骤六、计算m类出行者的远离参考点时消失的敏感性程度αm、βm；步骤七、计算m类出行者的价值函数、权重函数；结合出行者自身OD，根据目标路网当前状态，计算此刻路网内m类出行者各路径的感知价值步骤八、出行者以感知价值最大化为准则进行路径选择，得到m类出行者在OD对w之间路径r上的流量完成路径选择；步骤九、出行者在路径r上进行出行时，根据实际出行时间进行路段参考点及路径参考点的更新；步骤十、当出行者未到达终点时，返回步骤五。本专利技术提出的出一种考虑出行异质性的出行用户路径选择方法，优势在于考虑出行用户的异质性，分析了不同出行用户的风险偏好系数，考虑了由于出行目的不同可能导致的出行用户风险偏好差异，模拟了出行用户在出行过程中，基于实际出行时间调整期望出行时间即参考点的行为，能更好地模拟了出行用户路径选择行为。附图说明图1考虑出行异质性的路径选择步骤流程图图2出行用户路径选择结果图3出行用户完成路径选择后各路径流量具体实施方式本专利技术提出的一种考虑出行异质性的路径选择新方法的主要思路是：将参考点服从正态分布的出行者进行分类，分析不同出行用户风险偏好系数，考虑出行异质性对及实际出行时间对参考点及感知价值的影响，计算不同类别出行用户的各备选方案的感知价值，以感知价值最大化为原则进行路径选择。图1为一种考虑出行异质性的路径选择新方法流程图。主要包括以下步骤：确定路网中存在的出行起始点及终点，确定目标路网中存在的OD对w；及路段j，其中j∈J；采集目标路网区域内的交通需求Q，及各路段的自由流速度及道路通行能力Cj；利用计算目标路网各路径出行时间trw，计算方法如下：上式中，是在OD对w之间路径r上路段j的出行时间，是在OD对w之间路径r上路段j的流量。由于假设路网中各路段出行时间服从正态分布，由正态分布的性质可知，路径出行时间亦服从正态分布，因此路径出行时间的期望为trw；定义用户的参考点为用户预计出行时间，并且由预计拥堵系数及路径自由流出行时间决定。由于备选方案(路径出行时间)服从正态分布，用户预计出行时间也应当服从正态分布；目标路网OD对w之间出行者的参考点Uw的计算公式为：上式中，Uw是OD对w之间的出行者参考点，是路径r上路段j的预计拥堵系数，n是OD对w之间备选路径的数量。将参考点升序排列，根据参考点极值将Uw分为M个区间，即：提取M个区间内的参考点数据，计算各区间内参考点的期望，获取m类出行者的参考点，即m类出行者的参考点计算方法为：上式中为OD对w之间m类出行者的参考点，l为m类出行者的总数，为m类出行者中第l位出行者的参考点。计算m类出行者的远离参考点u0时消失的敏感性程度αm、βm，即出行者的风险偏好系数的方法为：上式中是OD对w之间具有最大参考点的M类出行用户的参考点.δ为规模参数(δ≤1).k为时间价值系数(0＜k≤1)。通常来说，出行用户来说具有较大的k意味着对于出行时间的精度要求越高，通勤用户就具有这样的特性。接着计算m类出行者的价值函数、权重函数；结合出行者自身OD，根据目标路网当前状态，计算此刻路网内m类出行者各路径的感知价值，其计算方法为：上式中g(u)是价值函数，u0为参考点，λ是风险规避系数。ω(p)＝exp{-[ln(p)]r本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑出行异质性的路径选择方法，其特征在于，建立一种参考点定义，参考点服从正态分布并将其分类，分析各类出行者的消失敏感性，进一步计算路网内各路径的感知价值，以感知价值最大化为准则进行路径选择，根据实际出行时间对路段参考点进行更新，直至出行者到达终点，输出结果。主要包括以下步骤：步骤一、确定路网中存在的出行起始点及终点，确定目标路网中存在的OD对w。步骤二、采集目标路网区域内的交通需求，及各路段的自由流速度及道路通行能力；步骤三、计算目标路网各路径出行时间trw，以此作为当前路网各路段的出行时间期望；步骤四、获取目标路网中OD对w之间出行者的参考点Uw；步骤五、将参考点分为M个区间；提取M个区间内的参考点数据，获取m类出行者的参考点；步骤六、计算m类出行者的远离参考点时消失的敏感性程度αm、βm；步骤七、计算m类出行者的价值函数、权重函数；结合出行者自身OD，根据目标路网当前状态，计算此刻路网内m类出行者各路径的感知价值步骤八、出行者以感知价值最大化为准则进行路径选择，得到m类出行者在OD对w之间路径r上的流量完成路径选择；步骤九、出行者在路径r上进行出行时，根据实际出行时间进行路段参考点及路径参考点的更新；步骤十、当出行者未到达终点时，返回步骤五。...

【技术特征摘要】
1.一种考虑出行异质性的路径选择方法，其特征在于，建立一种参考点定义，参考点服从正态分布并将其分类，分析各类出行者的消失敏感性，进一步计算路网内各路径的感知价值，以感知价值最大化为准则进行路径选择，根据实际出行时间对路段参考点进行更新，直至出行者到达终点，输出结果。主要包括以下步骤：步骤一、确定路网中存在的出行起始点及终点，确定目标路网中存在的OD对w。步骤二、采集目标路网区域内的交通需求，及各路段的自由流速度及道路通行能力；步骤三、计算目标路网各路径出行时间trw，以此作为当前路网各路段的出行时间期望；步骤四、获取目标路网中OD对w之间出行者的参考点Uw；步骤五、将参考点分为M个区间；提取M个区间内的参考点数据，获取m类出行者的参考点；步骤六、计算m类出行者的远离参考点时消失的敏感性程度αm、βm；步骤七、计算m类出行者的价值函数、权重函数；结合出行者自身OD，根据目标路网当前状态，计算此刻路网内m类出行者各路径的感知价值步骤八、出行者以感知价值最大化为准则进行路径选择，得到m类出行者在OD对w之间路径r上的流量完成路径选择；步骤九、出行者在路径r上进行出行时，根据实际出行时间进行路段参考点及路径参考点的更新；步骤十、当出行者未到达终点时，返回步骤五。2.根据权利要求1考虑出行异质性的路径选择方法，其特征在于，所述步骤四，具体是指：定义用户的期望出行时间即用户的参考点，预计出行时间由路径的自由流出行时间及用户预计拥堵系数决定，由于备选路径出行时间服从正态分布，因此，期望出行时间服从正态分布3.根据权利要求1考虑出行异质性的路径选择方法，其特征在于，所述步骤五，具体是指：将参考点服从正态分布的出行者的参考点数据进行预处理，根据参考点极值将参考点分成均等的m个区间，即公...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁光泉，王云鹏，喻饶，陈鹏，丁川，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11