基于Stackelberg博弈模型的城市交通優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口的急劇上升，道路系統(tǒng)面臨的壓力也越來越大。交通擁堵已經(jīng)是城市每天都將面對的棘手問題。交通路網(wǎng)的順暢性和高效性將是城市交通路網(wǎng)成敗的關(guān)鍵因素之一。
　　隨著智慧交通信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，路徑誘導(dǎo)已經(jīng)成為交通優(yōu)化的重要手段。交通管理者可以通過發(fā)布交通誘導(dǎo)信息對出行者進(jìn)行合理的誘導(dǎo)，但是在現(xiàn)實(shí)生活中，路網(wǎng)的誘導(dǎo)并沒有達(dá)到管理者與出行者的理想狀態(tài)。
　　本論文以交通優(yōu)化為切入點(diǎn)，探討了管理者

2、與出行者之間的利益矛盾。管理者基于管理系統(tǒng)最優(yōu)發(fā)布交通誘導(dǎo)信息，但是出行者作為個(gè)體具有自身的主觀能動性，追求的是用戶最優(yōu)。根據(jù)這一矛盾點(diǎn)，本論文建立了存在出行路徑誘導(dǎo)的Stackelberg動態(tài)博弈交通優(yōu)化模型，在博弈模型中管理者追求的是交通路網(wǎng)的綜合出行費(fèi)用最少，綜合費(fèi)用包含了道路的出行者的時(shí)間成本和出行者的燃油成本。出行者追求自身利益最大化，通過效用理論進(jìn)行評估。并給出一種啟發(fā)性算法對模型進(jìn)行求解。同時(shí)本論文創(chuàng)新地改進(jìn)了基本蟻群算法

3、，結(jié)合了出行者的路徑選擇概率，考慮了實(shí)時(shí)的路網(wǎng)狀況。并將改進(jìn)后的蟻群算法作為管理者的最優(yōu)策略求解算法。最終通過管理者與出行者之間的博弈模型，使交通路網(wǎng)的有效性更高，車輛分布更均勻。
　　最后設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的交通路網(wǎng)，通過MATLAB軟件對模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了無誘導(dǎo)的最短路徑出行方式、無誘導(dǎo)的最短時(shí)間出行方式和有誘導(dǎo)的綜合出行方式3個(gè)對比仿真實(shí)驗(yàn)。通過分析對比仿真實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：通過本論文建立的模型比在無誘導(dǎo)環(huán)境下出行者僅根據(jù)自身經(jīng)