论文部分内容阅读
电动汽车是未来城市交通出行的重要工具之一,可以预见,未来一段时间内整个交通网络将处于电动汽车与燃油汽车混合的状态。因此,研究电动汽车和燃油汽车的混合交通配流问题,了解未来交通网络中各路段的流量分布情况,并进一步对路网状况进行评价,对交通管理者更好地进行交通网络的规划、交通政策的制定及交通管控措施的实行,有重要的现实意义。本文将交通网络中电动汽车的广泛参与考虑到传统城市交通配流问题中来,以电动汽车用户为主要研究对象,首先对给定出行需求下的混合交通配流问题进行研究,探讨了电动汽车用户风险偏好和时间效用的差异对城市混合交通网络均衡的影响。此外,还进一步探讨了,当交通网络中的出行用户自主选择普通燃油汽车或电动汽车为出行工具,两种出行方式的出行需求为内生变量时,混合交通网络的均衡配流问题。具体研究内容如下:首先,概述了电动汽车目前面临的主要问题,接着对电动汽车用户的出行行为特点及产生原因进行分析,指出电动汽车用户出行过程中的里程焦虑和充电焦虑对其出行的影响。构建了给定电动汽车和燃油汽车两种出行方式出行需求时,电动汽车和燃油汽车的混合交通网络均衡模型,并运用算例对模型进行检验和求解。然后,通过考虑电动汽车用户风险偏好的差异,将给定需求下的电动汽车和燃油汽车混合交通网络均衡问题拓展至多用户均衡问题。构建了考虑电动汽车用户风险偏好差异的混合交通配流模型,提出了相应的模型求解算法,并通过算例对模型和算法的合理性进行验证。研究发现,网络中存在不同风险偏好的电动汽车用户,会对均衡结果产生影响,且随着风险厌恶程度的提高,电动汽车用户出行中所花费的充电时间随之增加。随后,通过考虑电动汽车用户时间效用的差异,将给定需求下的电动汽车和燃油汽车的混合交通网络均衡问题拓展至另一多用户均衡问题。构建了考虑电动汽车用户时间效用差异的混合交通配流模型,提出了相应的模型求解算法,并通过算例对模型和算法的合理性进行验证。研究发现,网络中存在不同时间效用的电动汽车用户,会对均衡结果造成影响,且随着充电时间效用的提高,电动汽车用户倾向于选择电量消耗较少的路径出行。最后,通过考虑交通网络中同时存在普通燃油汽车与电动汽车,且二者之间出行需求不定时整个网络的均衡情况,将给定需求下的混合交通网络均衡问题拓展至考虑电动汽车内生渗透率的混合交通配流问题。构建了相关模型,提出了相应的模型求解算法,并通过算例对模型和算法的合理性进行验证。研究发现,随着电动汽车渗透率的增大,网络出行总成本呈先减少后增加的趋势,网络出行总成本的最小处对应的电动汽车渗透率即是该网络均衡时的内生电动汽车渗透率。综合而言,本文研究以电动汽车与燃油汽车混合的交通网络为研究背景,构建了考虑电动汽车多用户情形下的混合交通配流模型和考虑电动汽车内生渗透率的混合交通配流模型。本文研究首先外生给定电动汽车和燃油汽车两种出行方式的出行需求,旨在适当简化模型,着重研究网络中存在多类电动汽车用户对混合网络均衡的影响。接着,考虑两种出行需求内生时的情形,使所构建的交通网络均衡模型更加贴近现实的交通网络。相关研究结果对交通管理者充分了解路网流量情况,更好应对电动汽车产生的需求和进行城市交通规划及管理,有重要的意义。