基于前景理論的智能交通管理方法研究.pdf

1、在交通問題日益嚴重的現(xiàn)代社會,單純依靠增加交通供給的解決交通問題的方法由于受到土地、經(jīng)濟等多方面的條件的制約而越來越無法滿足現(xiàn)實需要。因此智能交通管理方法作為解決交通問題的最根本途徑,在交通領(lǐng)域也發(fā)揮著巨大的作用。
　　交通系統(tǒng)是一個典型的不確定系統(tǒng),這種不確定性不僅表現(xiàn)在系統(tǒng)本身的不確定性上,而且反映在系統(tǒng)最重要的參與者——出行者的決策行為的不確定性上。出行者在進行具體的出行決策時,不僅會受到現(xiàn)時交通條件的制約,而且會受到個人習

2、慣偏好、出行可靠性需求、歷史學習經(jīng)驗等因素的影響,是典型的的不確定型決策。傳統(tǒng)的基于期望效用理論的決策模型在處理不確定型決策時表現(xiàn)出了明顯的與實際決策不符的現(xiàn)象。一些學者和專家做過的研究結(jié)果表明,前景理論的一些觀點與決策者在不確定情形下的決策行為較為一致,使用前景理論來對出行者的出行路徑選擇決策模型來進行建模是比較合適的。
　　本文首先介紹了智能交通系統(tǒng)管理方法的組成部分、研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向。重點分析智能交通管理的理論基礎——實時

3、動態(tài)交通分配理論。
　　在動態(tài)交通分配的分析過程中,引入前景理論基本思想的分析方法。在分析出行者在進行具體的路徑選擇的決策行為時,首先選取合適的參考點,由于智能交通管理的特征,在出行者進行路徑選擇時要充分考慮管理者發(fā)布的誘導出行時間對于出行者路徑選擇行為的影響。通過加入誘導影響因素,將出行的平均時間和誘導出行時間有機結(jié)合起來,并考慮出行者的出行可靠性需求,得到基于出行者感知出行時間的參考點。選取好參考點之后,按照基于前景理論的決策

4、框架,計算價值函數(shù)和概率權(quán)重函數(shù),并最終得出各備選路徑的前景值,建立基于前景理論的出行者路徑選擇決策模型。最后,構(gòu)建一個經(jīng)典路網(wǎng),并設定相關(guān)參數(shù),對于決策模型進行算例驗證,計算結(jié)果說明,基于前景理論的誘導信息條件下的路徑選擇模型較為符合真實路網(wǎng)中實際出行者的出行行為。
　　在路網(wǎng)實際的交通分配過程中,由于管理者從宏觀的系統(tǒng)整體出發(fā),按照系統(tǒng)最優(yōu)(系統(tǒng)整體成本最低或出行時間最短)的意圖進行交通分配,發(fā)布相關(guān)的誘導信息;而出行者只從自

5、身的微觀角度出發(fā),著眼于自身利益,選擇在自身認為出行時間最短的路徑。兩者在利益上就有明顯的偏差。為此,引入博弈論的思想,選取斯塔克爾伯博弈模型協(xié)調(diào)二者之間的矛盾,建立管理者與出行者之間的博弈模型。
　　最后,在前景理論的結(jié)構(gòu)下,選取用出行時間這一管理者和出行者都能夠接受的交通指標,建立參考點為出行者感知出行時間,并以此為基礎得到價值函數(shù)與概率權(quán)重函數(shù),計算路網(wǎng)各路徑的前景值,各路徑前景值的總和即為路網(wǎng)的前景值。將路網(wǎng)前景值按照適合