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《吉林大学》 2011年
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基于时空约束的出行目的地选择行为建模与仿真

吴文静  
【摘要】:基于活动的出行需求模型是分析居民出行特征、评价交通需求管理策略实施效果的有效工具。它以实际产生交通活动的个人为单位,对调查得到的数据不进行按交通小区统计等处理而直接用于建立模型,能够准确地描述个人或家庭的出行决策过程。目的地选择是出行者活动-出行行为分析中一个较为复杂的组成环节,它是出行者在时间和空间限制下对活动计划的最优化过程。目前,目的地选择行为分析主要应用于交通分布环节,以集计分析为主,而从非集计角度进行的研究还不多见。然而,城市居民出行目的地选择的非集计行为研究具有很大的实践应用潜力,它作为交通需求预测的一个重要部分,也越来越受到学者们的关注。基于活动的出行者空间行为分析具有诸多优势,如交通需求管理政策TDM (Traffic Demand Management)的评价;衡量城市小汽车尾气排放污染指标的计算;交通需求与土地利用存在互馈关系研究等方面,并且随着采集个人时空活动和出行数据的新技术的不断涌现以及GIS的发展,使得基于活动的出行空间行为研究有了更好的基础,促进其分析技术的发展。 本文基于以上背景,结合“十一五”科技支撑计划项目子题《城市交通出行行为特征与行为模型研究》(2006BAJ18B02-03),基于时间地理学理论,将出行者的活动区域限制在一定的时空棱柱体之内,根据活动-出行计划,探讨目的地选择行为建模及仿真技术。论文成果丰富了目的地选择行为的非集计建模技术,有助于推动活动-出行理论在出行者空间行为研究中的应用。 归纳起来,本论文完成的主要研究工作有以下几个方面: (1)活动-出行的时空约束分析 概况论述活动理论,活动-出行的混合仿真方法,时空棱柱方法,提出了出行者活动时空约束行为分析方法的框架。 (2)活动-出行仿真系统构建 基于中国居民活动一出行行为的特征,在连续的时间框架上分析出行者一日的活动一出行计划,构建了活动一出行仿真系统框架。将目的地选择行为作为仿真系统的一部分,此外也将通过系统的仿真实验验证模型的有效性。对系统的组成、各模块的建模思路进行了详细的论述。 (3)活动持续时间的建模与仿真 区别于传统的将时间离散化处理的时间预测模型,构建了持续时间的预测模型,提出了相应的仿真策略 (4)基于效用理论的目的地选择行为建模方法 基于效用最大化理论,运用非集计建模技术构建了目的地选择行为模型。提出了分层的建模策略,引入小区吸引力因子,建立了非线性效用形式的目的地选择模型,给出了参数标定方法及检验结果,并将结果与常用的clogit模型进行了比较。 (5)基于规则的目的地选择行为建模方法 基于规则的理论分析,构建了基于规则的目的地选择模型。提出了联合分析策略及其适用性,就确定活动范围的三种方法,决策树、贝叶斯法、BNT(Bayesian network augmented tree)进行了建模及比较,并最终确定将BNT应用于活动范围的分类。 (6)目的地选择行为模型的仿真实验 就基于效用理论及规则的目的地选择模型进行仿真实验,评价了各方法的适用性。通过计算效率与精度的比较,基于规则的建模方法相对更优。 本论文在时空间约束的条件下对城市居民出行目的地选择行为进行建模及仿真研究,总结本文研究,创新性工作主要体现在: (1)基于时空地理学理论,提出了出行者活动时空约束行为分析方法的框架。 (2)将出行者的目的地选择应用于活动-出行仿真预测系统,建立了活动持续时间的预测模型,并提出了相应的仿真策略。 (3)基于效用理论,建立了考虑小区吸引力因子的目的地选择行为模型,并进行了非线性效用函数的参数标定。 (4)建立了基于规则的目的地选择行为模型,提出了基于BNT的出行者活动范围分类方法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U491

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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