● 摘要
本文将异质用户的出行行为纳入到研究框架内，通过引入反映用户异质特征的时间价值（VOT）参数，给出了不同出行效用计量准则下的用户均衡交通分配模型和系统最优交通分配模型，并研究了拥挤道路使用收费和先进交通信息（ATIS）发布对出行者择路行为和系统性能的影响。本文的创新点主要体现在如下几个方面：首先，从多用户角度，研究了出行者关于时间价值的异质性，考虑时间和费用等广义成本下的多准则出行行为，系统总结了出行者的时间价值服从离散分布和连续分布两种情形之下，系统最优交通分配问题和多用户交通均衡分配问题的最优性条件，并结合拥挤收费措施，构建了系统时间最小与系统费用最小的双目标优化问题，研究了支持多用户多准则帕累托系统最优解转化为多用户均衡解的匿名路段收费方案的存在性。其次，假设出行者具有异质时间价值，基于时间计量准则和费用计量准则，构建了衡量系统性能的偏差指标，分别用于衡量多准则帕累托最优解处的系统性能与最优系统时间和最优系统费用之间的差距，并给出了两种不同计量准则下系统性能偏差的上界，该值与路网的拓扑结构和路径流量无关，只依赖于用户的时间价值分布。通过数值算例，在一个普通路网中，验证了上述结论。再次，对于具有异质用户和固定需求的交通路网，假设所有出行者根据其时间价值的不同被划分为有限类，每一类出行者的出行费用与出行时间之间服从非线性函数关系，且异质用户之间的时间价值大小关系不随出行时间的延长而发生改变，在此情形下分别讨论基于不同准则的多用户均衡问题和系统最优问题的最优性条件，分析了允许路段收费时每种模型最优解之间的关系。证明了以费用为计量准则时，多用户均衡解能够在正的匿名路段收费方案支持下达到系统性能最优；但在时间计量准则下，则不存在正的匿名路段收费方案，使得多用户均衡解转化为系统最优解。最后，将研究内容进一步延伸，分析先进的出行者信息系统（ATIS）发布的交通信息对于出行者择路行为的影响，建立了在ATIS信息诱导环境下，出行者在交通网络中对各个路径进行选择的动态模型，把各种预测当作随机变量来处理，比较出行者在有无ATIS交通信息两种情况下，如何做出路径选择的调整，进一步分析交通网络中各个路径的流量达到稳定所需的时间，反映ATIS对择路决策的帮助以及对稳定交通网络流量的作用。