本文關(guān)鍵詞：福利經(jīng)濟(jì)學(xué)視角下考慮交通行為的出租車(chē)擁擠收費(fèi)研究

  更多相關(guān)文章： 城市交通 擁擠收費(fèi) 出租車(chē) 社會(huì)福利 雙層規(guī)劃 變分不等式 最優(yōu)化模型

【摘要】：自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快,國(guó)民生活水平有了極大提高。但是,這些快速發(fā)展的背后卻產(chǎn)生了嚴(yán)重的城市交通擁擠問(wèn)題,并由此導(dǎo)致了環(huán)境的不斷惡化。緩解交通擁擠問(wèn)題,改善居民生活環(huán)境已經(jīng)成為了我國(guó)急需解決的重要難題。擁擠收費(fèi)作為一種緩解交通擁擠的有效方法,其理論研究得到了大量學(xué)者的關(guān)注。特別是近年來(lái),隨著新加坡、英國(guó)倫敦、瑞典斯德哥爾摩等國(guó)家相繼實(shí)施該項(xiàng)政策,擁擠收費(fèi)已經(jīng)在實(shí)踐中被證明了是一個(gè)高效的緩解交通擁擠的方法。而在我國(guó),北京、上海、深圳、廣州等主要城市也陸續(xù)開(kāi)展了擁擠收費(fèi)的儲(chǔ)備研究。然而,在擁擠收費(fèi)理論研究與實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中,有一個(gè)非常重要的問(wèn)題卻較少得到關(guān)注,即在實(shí)施擁擠收費(fèi)過(guò)程中出租車(chē)是否也應(yīng)該征收擁擠費(fèi)問(wèn)題。事實(shí)上,與私家車(chē)不同,出租車(chē)的擁擠收費(fèi)是一類(lèi)比較特殊的問(wèn)題。這是因?yàn)?一方面,出租車(chē)是公共交通的重要組成部分,除了營(yíng)利性質(zhì)以外,還具有公益性。因此,對(duì)出租車(chē)征收擁擠費(fèi)會(huì)增加乘客的成本,不利于人們的出行。但另一方面,從造成的擁擠程度與單人道路資源占有率來(lái)看,出租車(chē)都與私家車(chē)相同,因此,出租車(chē)?yán)響?yīng)與私家車(chē)一樣支付擁擠費(fèi)。此外,對(duì)出租車(chē)進(jìn)行擁擠收費(fèi)還能促使半剛性的出租車(chē)需求向公共交通轉(zhuǎn)移,進(jìn)而達(dá)到有效緩解交通擁堵的目的。基于此,本文重點(diǎn)研究了實(shí)施擁擠收費(fèi)背景下的出租車(chē)擁擠收費(fèi)問(wèn)題,并分析了由此產(chǎn)生的出租車(chē)公司收益與出租車(chē)數(shù)量?jī)?yōu)化問(wèn)題。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)部分：1.分析了擁擠收費(fèi)的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,進(jìn)而為后續(xù)研究出租車(chē)擁擠收費(fèi)問(wèn)題以及從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度解釋研究結(jié)果提供了重要支撐。該部分的主要內(nèi)容包括,首先界定了交通擁擠的定義與度量標(biāo)準(zhǔn)；然后從交通需求、交通供給、交通管理以及其他方面等角度分析了交通擁擠產(chǎn)生的原因；接著詳細(xì)闡述了經(jīng)濟(jì)學(xué)中的經(jīng)典邊際收費(fèi)理論,并進(jìn)一步介紹了擁擠收費(fèi)的靜態(tài)收費(fèi)模型與動(dòng)態(tài)收費(fèi)模型；最后,給出了擁擠收費(fèi)在緩解交通擁擠方面的作用機(jī)理。2.研究了私家車(chē)與出租車(chē)兩種交通模式下的出租車(chē)擁擠收費(fèi)問(wèn)題。對(duì)該問(wèn)題的研究有助于理清出租車(chē)擁擠收費(fèi)前后社會(huì)福利的變化規(guī)律,并為下面的研究做好準(zhǔn)備。采用雙層規(guī)劃模型對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了描述。雙層規(guī)劃中的下層問(wèn)題被表述為一組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型,目的是為了刻畫(huà)出租車(chē)擁擠收費(fèi)前后對(duì)出行產(chǎn)生、方式劃分、出行路徑選擇以及空駛出租車(chē)交通分布的影響。其中,考慮到擁擠收費(fèi)會(huì)顯著影響總的交通需求量,因此,采用彈性需求函數(shù)描述了交通出行的產(chǎn)生；此外,由于基于熵最大化準(zhǔn)則的重力模型能夠有效考慮發(fā)生點(diǎn)與吸引點(diǎn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素,因此,采用該模型對(duì)空駛出租車(chē)的交通分布問(wèn)題進(jìn)行了刻畫(huà)；而交通方式劃分與出行路徑選擇則分別采用基于logit模型的選擇函數(shù)以及UE (User Equilibrium)準(zhǔn)則來(lái)描述。給出了等價(jià)于組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型的最優(yōu)化問(wèn)題,并證明了模型的等價(jià)性。雙層規(guī)劃中的上層模型為社會(huì)福利最大化。設(shè)計(jì)了求解下層規(guī)劃模型的啟發(fā)式算法,而整個(gè)雙層規(guī)劃則采用遺傳算法進(jìn)行求解。采用一算例檢驗(yàn)了模型與算法的有效性,并分析了相關(guān)參數(shù)對(duì)出租車(chē)擁擠收費(fèi)前后社福利變化的影響。3.我們通過(guò)對(duì)上述研究進(jìn)行擴(kuò)展來(lái)進(jìn)一步研究了實(shí)施擁擠收費(fèi)背景下的出租車(chē)擁擠收費(fèi)問(wèn)題。這些擴(kuò)展主要包括：(1)考慮了公交車(chē)模式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,進(jìn)而分析了私家車(chē)、出租車(chē)以及公交車(chē)之間的相互競(jìng)爭(zhēng)；(2)考慮了乘客等待出租車(chē)時(shí)間與出租車(chē)搜索等待乘客時(shí)間對(duì)交通方式選擇的影響,并由此引入了出租車(chē)服務(wù)時(shí)間的守恒條件；(3)考慮了出租車(chē)價(jià)格中基于延誤的收費(fèi)問(wèn)題,進(jìn)而使得出租車(chē)的價(jià)格體制更加完善。此外,由于各交通方式的流量相互影響,且這種影響是非對(duì)稱(chēng)的,因此,無(wú)法構(gòu)建等價(jià)的最優(yōu)化模型�；诖�,我們采用變分不等式來(lái)刻畫(huà)組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型,并證明了模型的等價(jià)性和解的相關(guān)性質(zhì)。設(shè)計(jì)了求解下層規(guī)劃模型的高斯-賽德?tīng)柗纸夥?block Gauss-Seidel decomposition method)與MSA技術(shù)相結(jié)合的混合算法；而整個(gè)雙層規(guī)劃模型則仍然采用遺傳算法進(jìn)行求解。在上一章的算例基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步完善,并用以檢驗(yàn)這一章所提出的模型與算法。分析了有關(guān)重要參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響,并與上一章的結(jié)果進(jìn)行了比較。4.在分析了出租車(chē)擁擠收費(fèi)問(wèn)題之后,我們進(jìn)一步研究了由此產(chǎn)生的出租車(chē)公司收益問(wèn)題。構(gòu)建了該問(wèn)題的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型,為了有效考慮出租車(chē)數(shù)量與不同交通模式間的相互影響,我們將其表述為一個(gè)雙層規(guī)劃模型。模型中的上層規(guī)劃分別在壟斷出租車(chē)市場(chǎng)與寡頭壟斷出租車(chē)市場(chǎng)條件下,建立了出租車(chē)公司收益最大化的優(yōu)化模型。特別的,當(dāng)出租車(chē)市場(chǎng)為寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)時(shí),我們采用非合作博弈中的完全信息靜態(tài)博弈來(lái)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了刻畫(huà)。雙層規(guī)劃中的下層模型為等價(jià)于組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型的變分不等式。該變分不等式能夠有效描述出行者對(duì)出租車(chē)公司采取的不同策略(這里策略是指出租車(chē)的數(shù)量)所做出的反應(yīng)。證明了模型的等價(jià)性,并說(shuō)明了解的相關(guān)性質(zhì)�？紤]到上層規(guī)劃模型與下層規(guī)劃模型均為變分不等式問(wèn)題,因此,大大增加了遺傳算法的求解難度�；诖�,我們?cè)O(shè)計(jì)了求解整個(gè)雙層規(guī)劃模型的啟發(fā)式算法,其中下層規(guī)劃則依然采用高斯-賽德?tīng)柗纸夥?block Gauss-Seidel decomposition method)與MSA技術(shù)相結(jié)合的混合算法進(jìn)行求解。采用一算例驗(yàn)證了所提出模型與算法的有效性,并給出了一些有意義的發(fā)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：城市交通 擁擠收費(fèi) 出租車(chē) 社會(huì)福利 雙層規(guī)劃 變分不等式 最優(yōu)化模型
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：F570.5;U491
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-15
• 第1章 緒論15-28
• 1.1 研究背景及意義15-17
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 研究意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-25
• 1.2.1 擁擠收費(fèi)17-23
• 1.2.1.1 收費(fèi)費(fèi)率優(yōu)化17-20
• 1.2.1.2 收費(fèi)區(qū)域選擇20-21
• 1.2.1.3 擁擠收費(fèi)的影響及公平性21-22
• 1.2.1.4 擁擠收費(fèi)收入再分配與公眾接受度22-23
• 1.2.1.5 其他方面23
• 1.2.2 出租車(chē)23-24
• 1.2.3 出租車(chē)擁擠收費(fèi)24
• 1.2.4 研究現(xiàn)狀評(píng)述24-25
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.3.1 研究目標(biāo)25
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線(xiàn)26-28
• 1.4.1 研究方法26-27
• 1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)27-28
• 第2章 擁擠收費(fèi)的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理28-41
• 2.1 交通擁擠的定義與度量28-31
• 2.1.1 交通擁擠的定義28-30
• 2.1.2 交通擁擠的度量30-31
• 2.2 交通擁擠形成的原因31-34
• 2.2.1 交通需求的不斷增加31-32
• 2.2.2 交通供給不足32-33
• 2.2.3 交通管理方面33
• 2.2.4 其他方面33-34
• 2.3 擁擠收費(fèi)的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論34-39
• 2.3.1 靜態(tài)擁擠收費(fèi)模型35-36
• 2.3.2 動(dòng)態(tài)擁擠收費(fèi)模型36-39
• 2.4 擁擠收費(fèi)的作用機(jī)理39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第3章 兩種交通模式下的城市出租車(chē)擁擠收費(fèi)模型與算法41-58
• 3.1 下層組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型41-45
• 3.1.1 基本假設(shè)41-42
• 3.1.2 路徑選擇42-44
• 3.1.2.1 廣義出行費(fèi)用函數(shù)42-43
• 3.1.2.2 用戶(hù)均衡(User Equilibrium)43-44
• 3.1.3 出行方式選擇44
• 3.1.4 空駛出租車(chē)的交通分布44-45
• 3.1.5 彈性需求45
• 3.2 等價(jià)的最優(yōu)化模型45-48
• 3.3 上層規(guī)劃社會(huì)福利最大化48-49
• 3.4 求解算法49-51
• 3.4.1 啟發(fā)式算法49-50
• 3.4.2 遺傳算法50-51
• 3.5 算例分析51-56
• 3.6 本章小結(jié)56-58
• 第4章 城市出租車(chē)擁擠收費(fèi)模型與算法58-77
• 4.1 模型相關(guān)說(shuō)明58-61
• 4.1.1 多方式交通網(wǎng)絡(luò)建模58-59
• 4.1.2 廣義出行費(fèi)用函數(shù)59-60
• 4.1.2.1 私家車(chē)與出租車(chē)模式的廣義出行費(fèi)用函數(shù)59-60
• 4.1.2.2 公交車(chē)模式的廣義出行費(fèi)用函數(shù)60
• 4.1.3 出租車(chē)服務(wù)時(shí)間守恒條件60-61
• 4.2 組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型61-63
• 4.2.1 路徑選擇61
• 4.2.2 交通方式劃分61-62
• 4.2.3 空駛出租車(chē)的交通分布62-63
• 4.2.4 彈性需求63
• 4.3 等價(jià)的變分不等式63-67
• 4.4 社會(huì)福利最大化67-68
• 4.5 求解算法68-69
• 4.6 算例分析69-75
• 4.7 本章小結(jié)75-77
• 第5章 擁擠收費(fèi)條件下的出租車(chē)公司收益最大化77-96
• 5.1 模型相關(guān)約束79-81
• 5.1.1 基本說(shuō)明79
• 5.1.2 廣義出行費(fèi)用函數(shù)79-81
• 5.1.2.1 私家車(chē)與出租車(chē)的廣義出行費(fèi)用函數(shù)80-81
• 5.1.2.2 公交車(chē)的廣義出行費(fèi)用函數(shù)81
• 5.1.3 出租車(chē)服務(wù)時(shí)間守恒條件81
• 5.2 下層組合網(wǎng)絡(luò)均衡模型81-84
• 5.2.1 出行路徑選擇82
• 5.2.2 基于多層logit模型的交通方式選擇問(wèn)題82-83
• 5.2.3 空駛出租車(chē)的交通分布83
• 5.2.4 彈性需求83-84
• 5.3 等價(jià)的變分不等式模型84-87
• 5.4 優(yōu)化的出租車(chē)數(shù)量結(jié)構(gòu)87-90
• 5.4.1 出租車(chē)公司的收益函數(shù)87-88
• 5.4.2 出租車(chē)市場(chǎng)均衡問(wèn)題88-90
• 5.4.2.1 納什均衡88-89
• 5.4.2.2 壟斷市場(chǎng)89
• 5.4.2.3 寡頭壟斷市場(chǎng)89-90
• 5.5 求解算法90
• 5.6 算例分析90-94
• 5.7 本章小結(jié)94-96
• 第6章 結(jié)論96-101
• 6.1 主要研究結(jié)論96-99
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)99-100
• 6.3 研究展望100-101
• 致謝101-102
• 參考文獻(xiàn)102-113
• 附錄113-118
• 附錄一113-117
• 附錄二117-118
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果118-119

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳來(lái)榮;張嵐;;基于雙層規(guī)劃的擁擠定價(jià)模型及算法[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

2 岳芳菲;沈映春;;北京市交通擁擠收費(fèi)的可行性探究[J];北京社會(huì)科學(xué);2010年01期

3 鐘紹鵬;鄧衛(wèi);;動(dòng)態(tài)多用戶(hù)類(lèi)型和多模式擁擠收費(fèi)模型[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

4 黎冬平;陳峻;晏克非;;帶容量限制的城市出租車(chē)服務(wù)站點(diǎn)選址模型[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

5 王健;安實(shí);趙澤斌;;基于財(cái)政補(bǔ)貼的擁擠定價(jià)下公交收費(fèi)策略研究[J];管理工程學(xué)報(bào);2006年02期

6 王昊;王煒;陳峻;徐任婷;;城市出租車(chē)交通分布預(yù)測(cè)模型[J];公路交通科技;2006年06期

7 渠濤;;交通與土地有機(jī)結(jié)合理念下的城市發(fā)展問(wèn)題解決之道——以天津市為例[J];城市發(fā)展研究;2012年11期

8 劉偉銘;黃亞飛;;路網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)位置與費(fèi)率的組合優(yōu)化模型與算法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

9 劉南;陳達(dá)強(qiáng);吳兆峰;;帶公平限制的多時(shí)段次優(yōu)擁擠定價(jià)模型[J];管理科學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

10 李友好,施其洲;交通擁擠收費(fèi)理論與實(shí)踐進(jìn)展[J];價(jià)格理論與實(shí)踐;2004年09期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 羅清玉;城市道路擁擠收費(fèi)關(guān)鍵理論問(wèn)題研究[D];吉林大學(xué);2008年

2 王建玲;城市交通網(wǎng)絡(luò)擁擠識(shí)別[D];西南交通大學(xué);2008年

3 趙澤斌;道路擁擠定價(jià)收入再分配建模與仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

4 朱明皓;城市交通擁堵的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響分析[D];北京交通大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：969823