本文關(guān)鍵詞：基于博弈理論的高速公路運(yùn)營(yíng)管理相關(guān)問(wèn)題研究

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【摘要】：高速公路是人們出行、貨運(yùn)物流必不可少的公共設(shè)施,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)、民生、國(guó)防中的一個(gè)重要部分。由于我國(guó)大部分高速公路是經(jīng)營(yíng)性的收費(fèi)公路,其管理具有企業(yè)的特性,在運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)收費(fèi)效率低、收費(fèi)廣場(chǎng)擁堵、養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃決策和養(yǎng)護(hù)資金投入合理和時(shí)效性等問(wèn)題。這些常見(jiàn)問(wèn)題對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益及服務(wù)質(zhì)量構(gòu)成了重大的影響,引起了社會(huì)和投資管理者各方的不滿。鑒于此,本文主要針對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理系列問(wèn)題進(jìn)行研究,旨在為經(jīng)營(yíng)性高速公路運(yùn)營(yíng)管理實(shí)踐提供決策支持。本文的主要工作和研究結(jié)果如下：首先,從高速公路現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)管理的現(xiàn)實(shí)情境出發(fā),闡明了論文的研究背景,總結(jié)了論文研究的理論意義和實(shí)踐價(jià)值；通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理和評(píng)述,確定了論文的研究?jī)?nèi)容；針對(duì)論文的研究?jī)?nèi)容和擬達(dá)到的研究目標(biāo)明確了研究思路,并設(shè)計(jì)了本文的研究框架。其次,研究了不確定性微分演化博弈模型的基礎(chǔ)理論。以確定性演化博弈理論的分析開(kāi)始,對(duì)確定性演化博弈的相關(guān)概念,博弈模型及模型的不足進(jìn)行了系統(tǒng)梳理；為了對(duì)確定性模型的缺陷進(jìn)行改進(jìn),論文將劉寶碇教授首創(chuàng)的不確定性理論引入到演化博弈模型之中,提出并建立了不確定性微分演化博弈模型,對(duì)博弈模型解的存在唯一性條件及解的穩(wěn)定性進(jìn)行了詳盡的分析,并利用數(shù)值仿真的方法驗(yàn)證了模型的有效性。為論文后續(xù)章節(jié)研究奠定了理論基石。再次,就收費(fèi)站管理中存在的逃費(fèi)及收費(fèi)廣場(chǎng)擁堵問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先針對(duì)高速公路收費(fèi)管理中的逃費(fèi)問(wèn)題,從收費(fèi)監(jiān)督方和被監(jiān)督方的策略選擇入手,建立偷逃費(fèi)行為的演化博弈模型,分析了確定性與不確定性微分演化博弈情形下被監(jiān)督方與監(jiān)督者方的最優(yōu)策略選擇,以及雙方在進(jìn)行策略選擇過(guò)程中的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程,給出了博弈雙方在確定性演化博弈與不確定性微分演化博弈達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的條件,結(jié)合模型推演結(jié)果并考慮到聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的建議。隨后,針對(duì)高速路收費(fèi)廣場(chǎng)擁堵問(wèn)題,以駕駛員為研究對(duì)象,運(yùn)用確定性演化博弈與不確定性微分演化博弈理論,借助“鷹鴿博弈”模型,建立了駕駛員選擇收費(fèi)通道的博弈模型,得到在確定性演化博弈和不確定性微分演化博弈情形下的演化穩(wěn)定策略,驗(yàn)證了駕駛員在收費(fèi)廣場(chǎng)選擇收費(fèi)通道博弈中存在均衡點(diǎn)的分析結(jié)果,并提出緩解收費(fèi)廣場(chǎng)堵塞問(wèn)題的相關(guān)方案。最后,就高速公路的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃決策和養(yǎng)護(hù)管理進(jìn)行了研究。在養(yǎng)護(hù)管理方面,為提高高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,降低養(yǎng)護(hù)成本,本文首先采用改進(jìn)的目標(biāo)規(guī)劃層次算法,運(yùn)用Stackelberg博弈理論對(duì)管理部門與出行者之間的交互過(guò)程進(jìn)行分析,通過(guò)將改進(jìn)的目標(biāo)規(guī)劃的層次分析法與Stackelberg博弈模型相結(jié)合,分析了出行者選擇不同道路情形的養(yǎng)護(hù)決策問(wèn)題,并對(duì)出行者與管理者所獲得的效用進(jìn)行了分析；最后,針對(duì)路面養(yǎng)護(hù)問(wèn)題,在既要考慮養(yǎng)護(hù)成本的經(jīng)濟(jì)性又要考慮路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的雙重目標(biāo)下,運(yùn)用博弈理論建立了路面養(yǎng)護(hù)多目標(biāo)優(yōu)化模型,通過(guò)對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與成本兩種不同的屬性運(yùn)用模糊聚類分析,將屬性進(jìn)行分組后建立相關(guān)問(wèn)題的博弈模型,為公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與成本決策開(kāi)辟了一種有效途徑。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F224.32;F542.6

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