[发明专利]考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法

说明书

本发明研究了出行者路径选择过程中的决策惯性，并以此为基础，提出了一种考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法。该方法可根据调查所得的初始网络路段流量分布预测其后任意第N天的路段流量分布，从而为未来一段时间内交通管控措施的制定与实施，提供宝贵的指导意见。与现有技术相比，本发明考虑了出行者的决策惯性对网络交通流量动态演化过程的影响，能够为任意时日的城市交通流量提供更加精确合理的预测，是对交通流量分布预测技术的探索与创新，具有较强的理论研究意义和实践指导价值。

技术领域

本发明涉及交通流量分布预测技术领域，特别是涉及考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法。

背景技术

交通分配模型用于预测在均衡状态下，交通网络中的路段流量或者路径流量。而交通流的逐日动态演化模型通过模拟网络交通流的动态演化过程，可预测交通流在逐步趋近均衡状态的过程中，某一天的网络流量分布情况。因此，逐日动态演化模型比交通分配模型更能够反映网络中交通流的时变特性。

传统的交通流逐日动态演化模型假定出行者每天都会根据当天的道路交通情况重新评估各路径的出行费用，并没有考虑出行者的决策惯性对其路径选择行为的影响。实际上，大部分出行者不愿意每天都重新评估次日的出行路径，他们通常会连续数日选择同一条出行路径而不做任何评估。因此，传统模型的假设与实际情况并不完全相符。

针对上述问题，本发明构建了考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法，该方法能够反映出行者的决策惯性对其路径选择行为的影响，因而可以更加准确地模拟出交通流的动态演化过程。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法，本发明研究了出行者路径选择过程中的决策惯性，并以此为基础，提出了一种考虑出行者决策惯性的逐日路段流量预测方法。该方法可根据调查所得的初始网络路段流量分布预测其后任意第N天的路段流量分布，从而为未来一段时间内交通管控措施的制定与实施，提供宝贵的指导意见，为达此目的，本发明提供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：

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；