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路径选择是一类典型的复杂网络系统问题,从微观层面关系到个体出行决策的经济性,从中观层面关系到路网配流预测的合理性,从宏观层面关系到交通行为政策、法规制定的科学性。不管是中观的路网配流预测还是宏观政策、法规的制定,其本质仍是微观个体出行方案的不确定性选择。这种不确定性体现为个体出行决策过程的动态性、决策依据的实时性、决策方法的有限理性以及信息接受行为的异质性。因此开展考虑信息接受行为的路径选择模型研究具有重要的实际价值与理论价值。本文以信息背景下异质个体路径选择问题为研究对象,以交通行为实验与交通仿真实验为研究方法,开展以下三个方面的研究。
1、出行信息接受行为混合离散模型构建与标定。基于技术接受理论,结合结构方程模型解析出行信息接受行为的影响潜变量与接受行为之间关联关系,构建个体水平的信息接受行为多水平结构方程模型,提取信息接受行为影响潜变量与出行者个人特性显变量的因果关系,结合最大效用理论对离散选择模型的效用函数进行改进,构建涵盖信息心理感受影响因素潜变量与传统出行方案特性显变量共同作用的出行决策行为离散选择混合模型,设计一体化参数标定算法。
2、出行路径多阶段动态划分与路径选择建模。依据出行路径选择行为心理决策过程,基于出行起点到终点的全过程单阶段路径决策变换为基于路网关键节点的动态多阶段路段决策,全局路径由各阶段最优路径中当前决策点至下一决策点的路段构成。基于当前决策节点所衍生路径的通行时间分布期望,加权处理后作为当前决策阶段的参考点设置依据。基于累积前景理论,建立由路径通行时间、参考点及概率权重函数组成前景值的出行路径选择模型。通过问卷调查获得群体风险偏好趋向,利用非集计模型对前景理论相关参数进行异质标定。
3、基于行为实验与仿真实验的实证分析。借鉴经济学行为实验思路和流程,搭建考虑出行信息接受行为的路径多阶段选择行为实验模块,实现出行者路径选择行为的再现与轨迹记录。以多智能体模型为基础,开发信息接受行为模型和动态阶段路径选择行为的仿真模块,与行为实验模块数据同步交互,开展模型参数标定和行为结果预测。调整交通出行情景系数,进行相同出行者多轮实验,比较分析相同条件下的行为实验真实数据与方式实验数据差异性,完成理论模型准确性的检验及参数修正。
实验结果表明:1)不同信息接受行为的受验者在出行路径选择行为实验表现出显著水平差异。相较无信息接受行为受验者,具有信息接受行为受验者平均耗时下降14.3%、平均收益提升135.9%。2)信息接受行为混合离散模型与路径动态多阶段模型更够较为准确地描述出行个体微观信息接受行为与出行路径选择过程。其中,出行信息接受行为混合离散模型精度达到98.0%,各行为情形下路径动态多阶段决策模型相对精度分别为96.7%、67.6%;3)在路径选择过程中出行者存在动态决策行为与个体异质性。
1、出行信息接受行为混合离散模型构建与标定。基于技术接受理论,结合结构方程模型解析出行信息接受行为的影响潜变量与接受行为之间关联关系,构建个体水平的信息接受行为多水平结构方程模型,提取信息接受行为影响潜变量与出行者个人特性显变量的因果关系,结合最大效用理论对离散选择模型的效用函数进行改进,构建涵盖信息心理感受影响因素潜变量与传统出行方案特性显变量共同作用的出行决策行为离散选择混合模型,设计一体化参数标定算法。
2、出行路径多阶段动态划分与路径选择建模。依据出行路径选择行为心理决策过程,基于出行起点到终点的全过程单阶段路径决策变换为基于路网关键节点的动态多阶段路段决策,全局路径由各阶段最优路径中当前决策点至下一决策点的路段构成。基于当前决策节点所衍生路径的通行时间分布期望,加权处理后作为当前决策阶段的参考点设置依据。基于累积前景理论,建立由路径通行时间、参考点及概率权重函数组成前景值的出行路径选择模型。通过问卷调查获得群体风险偏好趋向,利用非集计模型对前景理论相关参数进行异质标定。
3、基于行为实验与仿真实验的实证分析。借鉴经济学行为实验思路和流程,搭建考虑出行信息接受行为的路径多阶段选择行为实验模块,实现出行者路径选择行为的再现与轨迹记录。以多智能体模型为基础,开发信息接受行为模型和动态阶段路径选择行为的仿真模块,与行为实验模块数据同步交互,开展模型参数标定和行为结果预测。调整交通出行情景系数,进行相同出行者多轮实验,比较分析相同条件下的行为实验真实数据与方式实验数据差异性,完成理论模型准确性的检验及参数修正。
实验结果表明:1)不同信息接受行为的受验者在出行路径选择行为实验表现出显著水平差异。相较无信息接受行为受验者,具有信息接受行为受验者平均耗时下降14.3%、平均收益提升135.9%。2)信息接受行为混合离散模型与路径动态多阶段模型更够较为准确地描述出行个体微观信息接受行为与出行路径选择过程。其中,出行信息接受行为混合离散模型精度达到98.0%,各行为情形下路径动态多阶段决策模型相对精度分别为96.7%、67.6%;3)在路径选择过程中出行者存在动态决策行为与个体异质性。