[发明专利]考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法

权利要求书

1.考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法，具体步骤如下，其特征在于：

将预测方法中出现的符号定义如下：

考虑交通网络G(N,L)，其中N是节点集合，L是路段集合；设W是交通网络中所有OD对集合；设R_w是OD对w∈W之间的合理路径集合，r∈R_w；定义路段-路径关联矩阵Δ＝(δ_ar)，若路段a∈A在路径r上，δ_ar＝1；否则δ_ar＝0，确定路段a∈A的通行能力C_a、自由流行驶时间c_a0、初始路段流量

假设网络中存在m类出行者，M＝{1,2,...,m}为出行者类型集合，i∈M，令H_i为第i类出行者的惯性模式，H_i是一个正整数，表示第i类出行者每隔H_i天会重新评估各出行路径，设M^t为第t天愿意评估次日出行路径的出行者类型集合，M^t是M的非空子集，在愿意重新评估次日出行路径的出行者中，假设最终有比例l，0＜l＜1的出行者会依照评估的结果出行；

设第i类出行者在OD对w∈W之间的交通需求量为(d_w)_i；设第t天第w个OD对第i类出行者在路段a∈A上的流量为目标路段流量为设第t天路段a∈A的总路段流量为路段行驶时间为是的可微单调递增函数，且恒大于0；

令向量为第t天第i类出行者的路段流量分布，向量为第t天第i类出行者的目标路段流量分布，由于同一时段网络中各类出行者的路段行驶时间相同，故第i类出行者的第t天路段费用向量令向量d_i＝(...,(d_w)_i,...,-(d_w)_i,...)^T表示第i类出行者的节点-需求量向量，其中(d_w)_i在向量中所在的位置，对应于该需求量的起始点，-(d_w)_i在向量中所在的位置，对应于该需求量的终止点，其余位置需求量为0；

具体步骤如下：

步骤0组织交通调查，确定网络中出行者的类别数m,惯性模式H_ii∈M＝{1,2,...m}；确定愿意按照评估结果出行的出行者所占的比例l；确定每个OD对之间不同类别出行者的交通需求量{(d_w)_i,w∈W,i∈M}；以及路段上各类出行者的初始路段流量令t＝0；

步骤1根据惯性模式H_i，对判断第i类出行者是否愿意在第t天重新评估次日的出行路径，得出愿意重新评估次日路径的出行者类别集合M^t；

步骤2由计算各路段第t天的行驶时间得第t天各类出行者的行驶时间向量

步骤3求解如下最优化问题，得第t天第i∈M^t类出行者的目标路段流量分布，

其中，是对角元素为E的块对角矩阵，d＝(d₁,d₂,...d_|w|)；

步骤4按照下式，计算第t+1天各类出行者的路段流量分布

步骤5由计算第t+1天各路段的总流量得第t+1天的总路段流量分布

步骤6令t＝t+1，若t＝＝N，则第N天网络上各路段流量分布的预测值为各类出行者路段流量分布的预测值为否则，返回步骤1；

通过上述过程，可根据初始网络路段流量分布预测任意第N天的路段流量分布。

2.根据权利要求1所述的考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法，其特征在于：考虑出行者的决策惯性对网络交通流动态演化过程的影响，出行者的决策惯性表现在该出行者一旦习惯某条路径后，不愿意再去重新评估其他备选路径的行为，即出行者认为计算并对比各路径的行驶时间是一件非常麻烦的事，所以不愿意每天都这样做，这时该出行者会按照之前选择的路径出行。