交通流演化动力学研究的一般框架及性质分析
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陈星光( 1977—) ,男,湖北新洲人,博士,讲师. Email: cxg@ nju. edu. cn; cxgsl@126.com

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国家自然科学基金资助项目(71201078; 71371094; 71471084) ; 国家自然科学基金海外及港澳学者合作研究基金项目(71228101) ; 中国博士后科学基金面上资助项目(2012M521053 ) ; 教育部人文社会科学研究青年基金资助项目 (12YJCZH017) ; 江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK2012305) .


Traffic flow evolutionary dynamics: General research framework and its properties analysis
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    摘要:

    针对道路网络需求时变的交通流达到均衡的条件以及均衡状态的稳定性问题,运用演化博弈理论和动力系统稳定性理论,提出了流量演化动力学研究的一般框架,建立了多群体多准则出行选择流量演化系统的动力学模型,证明了流量演化动力学模型平衡点与动态交通流量分配模型均衡解之间的等价性,讨论了模型解的存在性、唯一性和稳定性. 理论分析结果表明,流量演化动力系统的演化稳定策略等价于动态交通流分配模型的均衡解,流量演化动力系统在某个局部区域总存在着唯一解,并且在出行者个体收益参数满足一定条件的前提下,流量演化动力系统在平衡点附近会表现出不同的稳定性质,通过一个简单路网的数值算例说明了本文建立模型的合理性和有效性. 本文在出行者博弈行为和动态交通分配之间建立了联系,有助于加深对于城市交通流演化规律的认识和理解.

    Abstract:

    This paper aims to study the conditions of traffic flow evolving to stability and the stability of equilibrium under demand time-varying of traffic networks. A general framework of the evolution of flow dynamics by adopting evolutionary game theory and dynamic system stability theory is proposed. A multi-group and multicriteria travel choice flow evolution dynamic model is given. The equivalence of the balance position of flow evolution dynamic model and equilibrium solutions of dynamic traffic assignment model is proved.Furthermore,the existence,uniqueness and stability of the solutions are discussed. Theoretical analysis results show that unique solutions of evolutionary dynamic model always exist in a local region. Different stability properties will emerge nearby the equilibrium solutions of flow evolution dynamic model under the hypothesis of traveler individual income parameters satisfying certain conditions. Rationality and validity of the proposed model are addressed through a simple numerical example. Links between travelers’game behavior and dynamic traffic assignment are established. These conclusions deepen our understanding of urban traffic flow evolution law.

    参考文献
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引用本文

陈星光.交通流演化动力学研究的一般框架及性质分析[J].管理科学学报,2015,18(6):58~69

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  • 在线发布日期: 2018-04-17
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