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《基于摩根斯坦效用函數(shù)的交通分配方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第35卷,第4期公路工程Vo1.35,No.42010年8月HighwayEngineeringAug.,2010基于摩根斯坦效用函數(shù)的交通分配方法研究陸化普,蔚欣欣,李悅(清華大學交通研究所,北京100084)[摘要]研究了基于效用理論的均衡交通分配方法。傳統(tǒng)的用戶均衡交通分配使用用戶走形時間最短為目標,根據(jù)Wardrop均衡準則進行交通分配。與經(jīng)典的模型不同,假設路段走形時間為隨機變量,用戶考慮不確定性帶來的風險,使用摩根斯坦效用函數(shù)描述用戶的決策問題,構(gòu)建了新的均衡準則和模型。隨后作者給出了求解算法和
2、算例,計算結(jié)果表明新的均衡準則能夠更加準確的描述用戶的路徑選擇行為。[關(guān)鍵詞]博弈論;斯塔克伯格博弈;用戶均衡;交通分配[中圖分類號]U491.112[文獻標識碼]A[文章編號]1674—0610(2010)04—0012—03UserEquilibriumTraficAssignmentwithMorgensternUtilityTheoryLUHuapu,YUXinxin,LiYue(Instituteoftransportationengineering,TsinghuaUniversity,Beij
3、ing100084,China)[Abstract]Thisstudydealswiththeproblemofuserequilibriumtraficassignmentwithutilitythe—ory.TheclassicalWardropianprincipleassumesthatusersminimizeeitherindividualtravelcostorover-aUsystemcost.UnlikethepureWardropianequilibrium.weassumethatth
4、elinktimeisvariableandtheusersconsideringtheriskwiththetime.Wethenpresentanewequilibrium-modelwithMorgensternutil—ityfunction.Newequilibriumplayersroutesitsflowstominimizedisutility.Asimpleexampleispresen—ted.[Keywords]gametheory;Stackelberggames;userequil
5、ibrium;traficassignment度,提出了動態(tài)交通分配的新方法。0引言本文中作者根據(jù)風險和效用理論,使用摩根斯交通分配中廣泛的使用Wardrop于1952年提坦效用函數(shù)描述用戶在不確定條件下的路徑選擇問出的第一均衡準則(UE)和第二均衡準則(SO)作為題,給出了新的均衡準則,隨后給出了求解這個問題分配原則。但是這兩種方法都是在確定條件下的算法,最后的算例證明了這個算法的可行性。的分配方法,沒有考慮不確定條件下的用戶的選擇。1預期效用效用理論與摩根斯坦效用函數(shù)近些年來,許多交通學者使用效用理論研
6、究不確定條件下的交通分配問題。預期效用理論也就是就是指馮·諾伊曼一摩根國外很多研究者都開始了對考慮風險的交通分施坦因(yonNeumann—Morgenstern)的不確定條件下配模型研究。Mirchandani和Soroush(1987)提出的行為理論。它以古典靜態(tài)理性公理化體系為基了一個不確定性條件下的決策者路徑選擇模型問礎,以經(jīng)濟人假說為根本前提,尋求效用函數(shù)和確定題,這個模型描述了用戶的風險態(tài)度問題,并將這個效用的最大化。因素假如傳統(tǒng)的分配模型。Chen和Recker如果某個隨機變量以概率P取值,i
7、=1,2,?(2000)使用蒙特卡洛方法對用戶的走行時間可靠,n。而某人在確定地得到時的效用為(),性進行了研究[4joYin和Ieda(2001)構(gòu)建了一個那么,該隨機變量給他的效用便是:非線性的互補模型來研究路徑走形時間及其可靠性(X)=E[“()]=PU(。)+的問題。Boyce等(1998)考慮到用戶的風險態(tài)P2“(2)+?+PM()(1)[收稿日期]2010—03—12[基金項目]國家教育部博士點基金資助項目(20070003065);國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)(2007AA11Z202
8、)[作者簡介]陸化普(1957一),男,教授,博士生導師,主要研究交通需求預測、交通管理、交通控制理論相關(guān)理論與方法。第4期陸化普,等:基于摩根斯坦效用函數(shù)的交通分配方法研究l3式中:“(X)]表示關(guān)于隨機變量的期望效用。表1風險態(tài)度分類表因此U(X)稱為期望效用函數(shù),又叫做馮·諾依曼一Table1Theattitudeofrisk摩根斯坦效用函數(shù)。如圖1所示,摩根斯坦效用函數(shù)分為3種類型,分別對應著人的3種類型