林洁 裴廷福 王夏秋

摘要：通过对于城市交通网络的调研发现，电动车作为常见的出行方式，短距离内具备灵活特点，但是长距离出行受到限制，同时电动车对于交通管理及疏导带来困难。利用超级网络构建组合出行网络，并利用logit模型进行动态交通分配进行研究，建立电动车与公共交通组合出行模式，提高城市公共交通利用率，同时为电动车停放点规划提供参考。

关键词：组合出行;超级网络;動态交通路径选择

随着城市与交通网络发展不断完善，新增交通网络发展对于城市布局产生影响，出行逐渐需要采取一种或多种交通方式。在轨道交通网络逐渐完善的过程中，出现接驳不顺畅问题，公交与城市轨道交通，电动车与城市轨道交通之间的换乘受多方面因素扰动。确定组合预测下动态交通分配模型有助于决策者掌握换乘的不利因素，为出行者提供出行选择，为城市ITS系统提供建设基础。南宁市由于城市特征及出行者习惯，电动车在15公里范围之内为主要的出行模式。

在考虑出发时间的组合出行动态路径选择模型文中考虑出行者出发时间，建立了动态交通分配模型，在考虑路段状态、路段出行时间等约束条件下的交通分配结果;组合出行模式下的随机交通平衡分配模型及算法中建立超级网路，并在弹性需求下分析分析了出行者行为。上海轨道交通客流出行方式链模型研究中以上海轨道交通为研究对象，通过组合网络揭示轨道站点周边的用地、配套交通设施与轨道客流之间的内在关系。

1.组合出行模式的网络构建

根据图论的方法，在组合交通方式网络根据出行方式划分，主要考虑几种出行模式：（1）步行网络。步行机动性较强，体力消耗较大，因此步行网络范围较小，在上网、下网及网络转换过程中予以使用。（2）电动车网络。不考虑共享电动车模式，电动车归属于出行者个人，因此会在首层网络或上网过程中产生，且电动车出行对于路段状态、路段出行时间等约束较少;（3）地铁网络，具备地铁的交通网络作为出行的主要方式，能够与其他公共交通方式共同承担出行过程，轨道交通网络具备准时、快速等特点，阻抗小，出行成本低的特点;（4）公共交通网络，作为传统的交通模式，具备环保，出行成本低等特点，但是受到路面阻抗、天气等因素扰动突出。

在组合出行构成的超级网络当中，出行者单次出行主要经历一下过程：确定起讫点后，选择步行或电动车方式上网，到达第一种交通方式与第二种交通的方式的交叉点或者临近节点，换乘至第二种交通网络上，到达目的地点附近，通过步行或其他方式下网。利用超级网络理论，将原有的交通网络进行断面划分，构成交通出行网络，如图1所示：

通过对城市公共交通网络规划图、城市轨道交通网络规划图及电动车停放点的调研，得到层级网络图，其中电动车网络层的节点为近起点处电动车停放点、近换乘电动车停放点，若没有提供电动车停放点，上网路径直接选择到达地铁网络层，达到地铁网络层某节点后，选择下网或换乘公交网络层后到达终点。该超级网络中每一种交通方式都构建在同一个子网上，网络间通过换乘路径接驳，形成一个有向网络图，可描述为：

其中

W为出行方式子网层集，利用b、t、m分别表示公交出行、地铁出行、电动车出行，则;

V为子网中的节点集，其中为起点集、为终点集，节点可以为电动车停车点、公交车站、地铁站、路网节点等地;

E为子网中的走行弧集，与出行方式子网层级保持一致，即

L为上网及下网弧集，为上网弧集，为下网弧集;

A为换乘弧集，其中为同网络换乘弧集，为异网络换乘弧集;

网络构建需要考虑实际出行情况，因此在网络构建过程中并不是所有路均连通，主要考虑以下几个约束：（1）换乘交通方式不会多于所设置的最大限制条件;（2）不存在回路;（3）不存在连续换乘弧;（4）某种出行设计距离限制，如上网路段及下网路段不超出上限，电动车行驶距离不超过。

通過网络建模后，将图一中的起讫点出行可以描述为三条路径：

1. O→→→→→→→d
2. O→→→→→d
3. O→→→→→d

2.费用函数及交通分配模型

交通配流过程中，界定几个假设条件，网络之间不存在交叉与重叠，只在换乘部分相互连接，考虑电动车具备所属性，因此电动车出行模式只能为第一种出行模式，并有距离先限制。为了便于描述将电动车、地铁及公交车三种出行模式标定为1、2、3。

2.1费用函数

在超级网络中，每次出行由上网弧、出行模式弧、换乘弧、下网弧费用组成

根据经典的费用构成，每一段弧的费用由该种交通方式的费用成本、时间—费用成本及舒适度三部分构成，其中时间—费用包含旅行时间及等待时间，即：

其中为第w种出行模式下第e条弧的出行总费用，为第w种出行模式下第e条弧的时间—费用成本，为第w种出行模式下第e条弧的费用成本，为第w种出行模式下第e条弧的舒适度成本，其中，。

对于各条弧具体费用的表达：

1. 电动车出行费用：

1. 地铁出行费用：

、、

1. 公交出行費用：

、、

其中为当前交通方式下自由流时间，当前交通方式下舒适度损耗，为路段长度，为电动车出行费用成本。

2.2交通配流模型

交通配流问题是交通规划核心，针对于交通配流问题主要分为静态交通分配及动态交通分配。根据Wradrop用户平衡准则，出行车会选择最短路出行。而在动态交通配流过程当中，道路的阻抗随时间的变化发生改变，也就是随机平衡配流问题。对于基于组合出行的超级网络，考虑弹性需求建立logit模型，并通过建立模型及求解建立，分析出行者对于路线的选择。

引入logit模型解释出行者选择，并建立变分不等式，即可建立模型，并进行求解。

3.结束语

根据城市公共交通网络及调研结果，通过模型研究及求解可获得交通配流结果，为电动车停放点设置参考，交通引导方向及智能交通引导奠定基础。

参考文献：

[1]孟梦，考虑出发时间的组合出行动态路径选择模型[J]，中南大学学报，2014（10）：3676-3680.

[2]周豪，考虑距离因素的多方式交通超级网络均衡配流模型及算法[J]，山东科技，2018（3）：66-72.

基金项目：2017年广西交通职业技术学院重点科研项目《组合出行方式的城市轨道交通网络设计及优化问题研究》（项目编号JZY2017KAR01）