车联网环境下基于合乘优先的出行效能提升理论与方法_周桂良著_9787568060851

（1）通过调查获取多种因素对拼车行为的影响规律，构建了基于博弈论的私家车拼车合乘行为模型，深刻解析了私家车拼车合乘行为的动态博弈过程，为私家车拼车相关政策研究提供了理论工具；（2）在构建多模式交通网络模型的基础上，提出车联网环境下私家车动态拼车合乘系统中的供需匹配理论，实现了路网多模式均衡条件下拼车供需在时空维度的有效匹配，并为动态随机拼车系统实现提供了技术保障；（3）构建了车联网环境下拼车合乘优先的空间资源优化理论和方法，辨识了HOV车道的动态控制边界条件，并设计了基于车联网数据的HOV车道动态控制流程，实现了基于拼车空间优先的HOV车道实时动态控制；（4）建立了基于拼车合乘优先的交叉口信号配时模型和拼车路径信号协调控制模型，实现了拼车合乘出行在交叉口的通行效率优，为车联网环境下交通系统动态协同管控提供了可行性方案；（5）在考虑多模式网络均衡博弈过程的基础上，提出了基于出行方式转移的路网运行效益评价方法，能够实现拼车优先管控过程中出行者多次动态决策后的效益评价。

合乘出行作为交通需求管理的一项重要措施，能够有效提高私家车单车乘坐人数，降低车辆出行率，从而起到减少交通拥堵和空气污染的作用。随着车联网技术的快速发展，系统研究私家车合乘行为以及合乘系统的关键技术，进而构建车联网环境下合乘优先导向的路网时空资源动态优化理论及方法，是一项非常具有理论和实际价值的研究工作。
私家车合乘出行受到政策、技术和系统运行效率等多方面因素的影响，只有多种因素协调运行，才能充分发挥其功效，真正起到缓解交通拥堵的作用。因此，本书基于日益完善的车联网信息技术，在合乘行为博弈、合乘系统实现技术、合乘优先导向的路网协同管控等方面进行了深入研究与探讨，形成了一套较为完整的车联网环境下基于合乘优先的出行效能提升理论与方法。本书的主要研究内容如下。
(1) 研究了私家车合乘出行的行为决策模型。对私家车合乘行为的影响因素做了深入分析和总结，并通过调查获取了各种因素对合乘行为的影响规律，从而构建了基于博弈论的私家车合乘行为模型，模型中充分考虑了由路网交通状态决定的私家车出行效用、由合乘引起的私家车出行效益增加和损失，以及政府因为合乘产生的成本和收益等；使用该模型对私家车合乘出行决策与政府的合乘鼓励政策在各种客观条件下的动态博弈过程进行了深入分析，并针对政府部门在不同发展阶段的合乘政策和优先管理举措提出了可行性建议，为合乘系统关键技术和合乘优先导向的路网协同管控方法研究奠定了基础。
(2) 提出了车联网环境下私家车合乘系统实现的关键技术。首先基于图论构建了城市交通多模式网络模型，并对静态定时定线路和动态协同合乘方案分别进行了总体设计，然后基于交通运输学的出行路径规划理论建立合乘出行匹配模型，并改进计算机科学中的基因遗传算法，提出一种车联网环境下考虑换乘的合乘信息智能匹配技术，实现路网多模式均衡条件下合乘供需在时空维度的快速有效匹配，从而为实时动态协同合乘系统的实现提供技术保障。
(3) 研究了车联网环境下合乘优先的路网智能管控策略及实现方法。基于车联网环境下的道路运行状态及实时合乘信息，分别从空间和时间资源优先角度提出了路网智能管控策略和实现方法：首先从空间资源优先角度研究了HOV车道动态智能管控算法及流程，确保合乘出行在路段上的通行效率优；然后从时间资源优先角度构建了交叉口合乘优先信号配时模型及合乘路径协调控制模型，确保合乘出行在交叉口的通行效率优；后提出了车联网环境下合乘优先的路网智能协同管控策略，并考虑多模式均衡提出了基于出行方式转移的路网运行效益及能耗评价方法，用于评价合乘优先路网管控的实施效果。
(4) 实例应用及效益能耗分析。首先以我国无锡市和美国西雅图市城市核心区域道路交通网为例，构建其多方式路网模型，设计了路网HOV车道动态管控方案和交叉口合乘信号优先及路径协调控制方案，并对每种方案产生的管控效益及能耗进行综合评价和对比，结果显示人均出行效率明显提升，路网出行总能耗显著下降，达到了出行提效降耗效果；然后对未来交通需求增加10%后的路网状态进行了评估，结果显示合乘优先出行能够保证运行效率在正常范围内；后对无锡和西雅图两个城市实施合乘优先管控的效益和能耗进行对比和分析，证明了本书提出的理论与方法的有效性和适用性。
本书的创新点主要体现在以下几个方面。
(1) 通过调查获取多种因素对合乘行为的影响规律，构建了基于博弈论的私家车合乘行为模型，深刻解析了私家车合乘行为的动态博弈过程，为私家车合乘相关政策研究提供了理论工具与方法。
(2) 在构建多模式交通网络模型的基础上，创新性地提出了定时定线路合乘方案技术与理论，研究了车联网环境下私家车动态协同合乘系统中的供需匹配理论，实现了路网多模式均衡条件下合乘供需在时空维度的有效匹配，从而为动态协同合乘系统的实现提供了技术保障。
(3) 构建了车联网环境下合乘优先的空间资源优化理论和方法，辨识了HOV车道的动态控制边界条件，并设计了基于车联网数据的HOV车道动态控制流程，实现了基于合乘空间优先的HOV车道实时动态控制。
(4) 建立了基于合乘优先的交叉口信号配时模型和合乘路径协调控制模型，实现了合乘出行在交叉口的通行效率优，为车联网环境下交通系统动态协同管控提供了可行性方案。
(5) 在考虑多模式网络均衡博弈过程的基础上，提出了基于出行方式转移的路网运行效益及能耗评价方法。
本书得到了江苏省交通运输与安全保障重点实验室开放基金重点项目“车联网环境下私家车拼车智慧节约化研究”（TTS201606）、江苏省高等学校自然科学研究重大项目“车联网环境下融合多源信息的分布式动态车辆行为辨识”（15KJA580001）和江苏政府留学奖学金资助项目（JS2016 K009）资助。
感谢华中科技大学出版社对本书出版的大力支持！

你还可能感兴趣

我要评论