不完全信息下城市公共交通在线通勤路径选择研究

作     者：庞利 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张玺

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：公共交通 通勤路径选择 不完全信息 在线策略 

摘      要：近年来,为改善城市早晚高峰聚集性通勤出行带来的交通问题,各大城市大力发展和完善公共交通,通过提升公共交通网络覆盖率和优化接驳点布局,极大方便了城市居民通勤出行。目前,大部分通勤者在借助手机应用软件制定通勤出行方案和执行方案时,这期间交通系统的供需状态时刻处于变化中,对于通勤者而言,难以掌握这一系列高度变化的不确定信息,因而在遇到途中拥堵时原有的通勤路径方案已无法满足当前状态下通勤者对在线路径选择的需求,从而难以制定出最佳通勤方案。于是本文利用在线问题与竞争策略方法,研究分析城市公共交通在线通勤路径选择问题。本文依托超网络理论研究公共交通通勤网络,根据通勤过程中遇到拥堵类型的不同,运用在线问题与竞争策略理论与方法,分析了最佳通勤成本下的通勤路径选择,并证明了公共交通在线通勤路径在不同策略下的竞争比。基于不完全信息下,研究通勤者在实际通勤途中遇到的突发性车厢内拥堵和道路面拥堵的实时通勤路径选择问题。主要从四个方面进行研究,一是针对通勤者在常规公交通勤途中遇到拥堵易恢复的情形,设计常规公交通勤等待策略,给出竞争比定理并进行证明。二是针对通勤者在常规公交通勤途中遇到拥堵不易恢复的情形,充分考虑在预知点获取的道路信息,设计常规公交等待迂回策略,给出竞争比定理并进行证明。三是针对通勤者在组合通勤途中遇到拥堵易恢复的情形,设计组合通勤等待策略,给出竞争比定理并进行证明。四是针对通勤者在组合通勤途中遇到拥堵不易恢复的情形,设计组合通勤贪婪策略,给出竞争比定理并进行证明。并通过两个算例,分析比较了选择常规公交通勤时在不同情形下等待策略和等待迂回策略的执行效果,以及选择组合通勤模式时等待策略和贪婪策略的适用性。本文所提出的不完全信息下公共交通在线通勤路径选择策略,通过算例分析验证了策略的有效性,不仅能在实际应用中为通勤者有效减少通勤时间、节约通勤出行成本,还能在一定程度上节约城市公共交通资源,有效提升公共交通网络的运行效率。