基于停车决策的路径选择行为影响下的交通分配模型研究

摘要

随着城市的快速发展，我国私家车拥有量在不断增加，并且保持较快的增长速度。许多大城市存在着严重的“停车难”和“交通拥堵”问题。停车过程是驾驶人整个驾驶过程的重要环节，停车困难会导致道路上产生大量的巡游交通，增加出行时间，降低路网运行效率，甚至引发交通拥堵问题；同时驾驶人在出行过程中对路径的选择会决定不同停车场产生的停车需求。因此驾驶人在出行过程中对路径的选择行为与停车选择行为密切相关，每一个驾驶人对出行路径的选择结果会在路网上产生新增交通量并对停车场产生新的停车需求；同时，随着路网上交通量的改变道路阻抗也在不断变化，从而影响驾驶人的出行成本。本文综合考虑驾驶人路径选择与停车场选择的影响因素，分析路网系统与驾驶人之间相互影响的关系，建立考虑停车决策的路径选择模型及交通流量分配双层规划模型。　　首先，本文对驾驶人的路径选择行为和停车选择行为两者之间的联系进行了分析，建立综合考虑路段指标和停车场特性等指标的驾驶人广义出行费用函数。构建随机用户均衡状态下考虑停车决策与路径选择的交通流量分配模型。　　然后，综合考虑路网总行程时间和路网拥堵系数，构建多目标双层规划模型。其中上层目标是路网运行效率最优，包括路网总行程时间最短和路网拥堵系数最小两个指标；下层目标为随机用户均衡交通流分配。并设计了TSQGA算法对双层模型进行求解。　　最后，设计了算例，并根据双层规划模型求解算法使用Matlab编程进行求解，并与随机用户均衡交通流分配模型进行结果比较。结果显示，根据双层规划模型，可以求得更优的路网运行效率目标，并得到系统最优时的起讫点最优路径、路径流量分配以及出行终点附近停车场停车需求分担率。　　研究结果显示，本文设计的驾驶人出行路径选择影响下的交通流分配模型对提高路网运行效率，合理完成路网交通流分配以及停车需求分配，以及对停车设施的规划管理具有一定的意义。

目录

声明

第1 章绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 停车选择行为研究

1.2.2 路径选择研究现状

1.2.3 交通分配研究现状

1.2.4 国内外研究现状总结与评价

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

第2 章 出行路径选择和停车行为理论

2.1 出行路径选择过程及影响因素

2.1.1 出行路径选择过程

2.1.2 出行路径选择影响因素

2.2 交通分配理论

2.2.1 发展历程

2.2.2 Wordrop 平衡原则

2.3 停车行为过程及影响因素

2.3.1 停车行为过程

2.3.2 停车选择行为的影响因素

2.4 停车设施特性分析

2.4.1 停车设施基本属性

2.4.2 停车设施停放特性

2.4.3 停车设施特性函数

2.5 停车场选择方法分析

2.6 本章小结

第3 章基于停车决策的出行路径选择方法

3.1 停车场选择模型

3.2 基于停车决策的路径选择方法

3.2.1 路径广义费用构成

3.2.2 基于停车决策的路径选择概率模型

3.3 路径选择行为影响下的随机用户均衡交通分配模型

3.3.1. 随机用户均衡理论

3.3.2 流量分配模型构建

3.3.3 模型求解算法

3.4 本章小结

第4 章基于双层规划理论的交通流分配模型

4.1 双层规划模型介绍

4.1.1 双层规划理论

4.1.2 双层规划模型的定义

4.2 双层规划模型的构建思路

4.3 基于系统最优的上层规划模型

4.3.1 路网运行效率评价指标

4.3.2 上层模型

4.4 基于用户最优的下层规划模型

4.5 双层规划模型求解算法

4.6 本章小结

第5 章算例分析

5.1 构建路网

5.2 算例求解

5.2.1 随机用户均衡模型求解结果分析

5.2.2 双层规划模型求解结果分析

5.2.3 模型结果比较

5.2.4 敏感性分析

5.3 本章小结

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文