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原文传递基于智能体仿真的城市多模式组合出行分析

论文题名：	基于智能体仿真的城市多模式组合出行分析
关键词：	城市道路;交通规划;多模式组合出行;智能体仿真
摘要：	城市综合交通系统是由道路网络、公共交通、枢纽、停车设施等多个子系统构成的动态系统，是一个既相互联系又相互独立的统一体。在这种多模式网络衔接的交通环境下，出行者的出行多表现为组合出行方式，使得多模式综合交通系统在网络供给性能、出行行为决策、交通需求与供给平衡以及资源协同规划配置等方面也表现出更高的复杂性，用解析方法难以刻画。因此，一套完善的多模式交通仿真系统可以作为分析交通出行方式构成、行为特征和交通网络布局合理性的有效手段，能更好地展现大规模路网中动态交通运行状况以及组合出行行为特征，为综合交通规划研究提供新思路。　　论文剖析了多模式组合出行特性及多模式路网结构。总结了城市交通系统内居民出行的单一交通模式、多模式组合出行方式特征以及典型的多模式组合出行方式，分析了影响多模式组合出行的三个重要影响因素：出行者特性、出行方式特性和出行特性，并提出了出行强度和出行分布等多模式组合出行宏观特征的集计分析方式和定量计算个体出行效用的出选择特征的非集计分析方式。多模式路网方面，提出了公交、道路、轨道三层系统架构，总结了多模式路网复杂、多层次、动态化以及需求转化等显著特征。　　论文以交通系统为背景，分析了基于智能体的建模与仿真基本理论，从智能体的定义出发，总结了智能体主动性、反应性/可感知性、社会性、协作性、目的性以及适应/学习等典型特性，探讨了智能体模型的三个构成要素：智能体、运行规则和交互环境，并提出了基于智能体的建模与仿真流程框架：预分析、智能体定义、规则建模和模型校验。同时，论文对于现有的主流智能体仿真平台进行了总结和比较，对其主要功能特征、局限性及不足进行了阐述。　　论文对城市多模式组合出行智能体仿真系统设计进行了深入剖析，从大规模交通仿真系统需求、供给、运行和决策四个主要组成部分及其相互关系出发，构建了由心理决策层面和实体运行层面构成的仿真系统框架，设计了仿真系统流程，主要以两类仿真输入数据为基础，通过四个仿真系统功能模块实现仿真系统运行。解析了仿真系统输入数据，包括以多模式路网和公共交通运营数据为主的供给数据，以及出行者多模式出行链构成的需求数据。功能模块包括：交通流仿真模块、出行计划评分模块、出行计划选择模块以及信息反馈及系统更新模块，各模块之间彼此独立又相互影响，通过多次迭代完成系统内智能体出行计划的不断优化更新，直至系统达到平衡状态。　　论文借助MATSim仿真平台，以南京市为研究区域，搭建了大规模城市多模式组合出行仿真模型。基于仿真运行结果数据，进行多模式组合出行模式分担比率分析、各类出行模式行驶时间和行驶里程分布情况统计分析。建立了时间可靠性计算模型，定量计算并比较了不同组合出行链的时间可靠性。以小汽车和公共交通出行模式为例，分析了时间可达性及其空间分布特征，并对不同交通模式之间的可达性差异进行了比较分析，进而得出出行者对不同交通方式的依赖程度或不同交通方式对城市居民出行的吸引程度。
作者：	黄江彦
专业：	交通运输工程
导师：	刘志远
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2021