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原文传递基于可交易电子路票的交通管理建模与分析

论文题名：	基于可交易电子路票的交通管理建模与分析
关键词：	交通管理;可交易电子路票;道路收费;私营融资;瓶颈模型;心理账户
摘要：	在制定交通管理措施以及对其进行效率预估和评价时，需要充分了解出行者对于这些措施的心理反应和潜在的出行行为变化。面对不同的交通管理措施，出行者的态度和相应的出行选择行为有着显著的不同。特别是考虑到人们决策中的非完全理性心理和行为时，尤其如此。本文从行为经济学角度出发，研究道路收费和可交易电子路票环境下出行者的非完全理性行为对其路径选择的影响，并探讨了可交易电子路票在调节节假日游客出发时刻和公私合作修建公共道路等问题中的应用，为交通缓堵措施的制定和应用提供了理论依据。本论文的主要工作如下: 　　1.基于出行心理预算的道路收费网络均衡分析。假设每个出行者均会设置一个出行心理账户来控制自己的出行支出。根据心理账户理论，不同心理账户之间的预算是不能相互转换和替代的。在道路收费中，如果收费数额超过了出行者的预算，超出部分对出行者造成的心理影响要远大于预算内部分的影响。据此建立模型，研究出行预算对出行者路径选择的影响，并分析了高收费道路使用率被高估的原因。研究发现，超预算支出导致的过高的心理感知成本使得心理预算处于中低水平的出行者避免选择高收费道路出行是造成高收费道路使用率低于预期的重要原因之一。　　2.基于损失规避的可交易电子路票网络均衡分析。根据行为经济学理论，人们对于损失和收益的敏感程度是不同的，等量的损失所带来的痛苦要远大于等量的收益带来的快乐。给定可交易电子路票方案，研究了考虑出行者损失规避心理的出行者路径选择问题。文章定义了一个路票成本函数以刻画出行者的损失规避心理，并给出了相应的用户均衡和市场均衡条件，建立了等价的变分不等式模型。分析表明在考虑出行者损失规避的情况下，并不总是存在可以达到系统最优的可交易电子路票方案，并给出了其存在的充分条件。　　3.基于框架效应的可交易电子路票网络均衡分析。在上一章的基础上，进一步研究了可交易电子路票方案中出行者对于免费获得的路票的“专款专用”心理对于其出行选择的影响。由于在可交易电子路票方案中，政府会免费发放给出行者一定数量的路票。这部分免费路票对于出行者而言是不劳而获的意外之财，是一种特殊的交通补贴。给定电子路票方案，出行者这种心理会使得更多人选择收取较高数量路票的路径出行。根据心理账户理论，对收入的不同描述和归类方式会严重影响人们的决策行为。根据出行者对于电子路票的不同态度和心理，将出行者分为三类，研究了出行者对于电子路票的不同描述和归类方式对于其路径选择的影响。　　4.基于可交易电子路票的节假日瓶颈模型研究。大量游客过于集中的出行时间是造成节假日期间交通拥堵的主要原因，而旨在“让利于民”的节假日高速免费政策使得交通拥堵状况进一步恶化。因此研究了节假日期间由城区到景区的交通拥堵问题，主要研究问题包括:(1)游客在节假日期间的旅游出发时刻选择问题，即游客如何权衡早/晚出发成本、交通拥堵排队成本、景区拥堵成本;(2)节假日高速免费政策对于游客出发时刻选择的影响;(3)可交易电子路票在调节节假日出行问题中的潜在应用。　　5.基于可交易电子路票的私营融资和交通管理。根据可交易电子路票的特点，提出一种新的公私合作修建公共道路的模式(BEC)，将交通管理与公私合作建设道路相结合。该模式一方面保证了政府拥有道路的运营权和决策权，另一方面避免了政府财政预算不足的问题。同时，私人公司可以在避免公众抵制的情况下获取建设利润。另外，通过针对整个路网的整体管理措施，由全体出行者分担道路建设和维护成本，可以兼顾效率和公平。针对这一模式建立了双层规划模型，并分别以社会福利最大化和公司利润最大化为目标分析了相应的BEC模型的性质。
作者：	鲍月
专业：	系统科学
导师：	高自友
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文