1绪论
城市交通问题的严重性引起了各级政府部门的高度重视，采取了多种手段来解决交通拥堵问题，改善交通状况。由于引起交通拥堵问题的根本原因是交通系统供给与需求之间的不平衡，政府部门从这两个角度出发做了大量的努力。在交通供给方面，近年来，政府对交通基础设施的投入在不断加大，通过扩建道路，新建道路、險道、立交桥、地铁等方式来增大城市交通的供给能力。虽然通过增加交通供给能够在一定程度上缓解交通问题，然而以往的交通建设往往缺少现代交通规划理论的指导，没有使有限的资金取得最佳的投资效益，有时还会导致交通网络的改善却带来交通状况恶化的情况发生。因此，从城市交通网络的总体出发，对交通网络进行优化设计，提出合理有效的交通投资方案，并且在最大程度上降低交通网络拥挤程度，是一个具有重要研究意义的问题。在交通需求方面，随着我国一些城市大规模交通建设的完成，城市内部可供交通基础设施建设的空间已经变得非常稀缺；同时，根据著名的亚当斯定律可知，交通需求总是大于交通供给，交通供给的增加虽然能在短时间内起到缓解交通拥挤的作用，但却会诱增新的交通需求，一段时间以后交通又会回到拥挤状态，因而单纯的通过交通建设已经无法彻底解决日益严重的交通问题，需要通过一定的交通政策手段来缓解交通拥挤。
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2国内外研究现状综述
2.1离散选择模型
配对组合Logit也是釆用两层巢式结构，但是与广义巢式不同，配对组合采用路径对作为巢。过实验对配对组合Logit处理拥挤、尺度和路径重叠问题的效果进行了研究；路径感知模型通过校正项来降低路径选择概率，以此来反映出行者没有考虑该路径或者认为该路径不可用的程度，模型可以被理解为路径感知模型的一阶近似，自路径感知模型提出以来，大多数研究都侧重于对模型的标定和检验，而没有被应用于交通分配问题中。由于路径感知模型在理论上比模型具有更好的预测效果，因此将路径感知模型应用于交通分配研究中，对于交通需求预测的发展具有一定的促进作用。
2.2交通平衡分配模型和算法
交通分配就是将预测所得到的OD交通量，根据路网结构等相关条件，按照一定的能够符合实际情况的准则分配到各条道路上，进一步求得路网中各路段的交通量以及OD费用矩阵，以此来分析和评价交通网络状况。人们最初研究交通分配问题时，主要采用的是全有全无的最短路径法。然而该方法具有过于理想化的假设：路网上不存在交通拥挤、路段交通阻抗固定不变、OD量分配在最短路径上，该方法在基于公路网的研究中还比较适合，但与实际城市道路网却有较大的差别。在实际的城市道路网中，随着流量的增加，道路的拥挤程度会增加，人们在该道路出行的时间等交通阻抗也会增加，很多人并非一定选择最短路径出行，而会分布在多条路径中。
3基于扩展Logit的随机用户平銜模型........33
3.1Wardrop平衡原理..............33
3.2随机效用理论与随机用户平衡模型.....................36
4基于多用户多准则的随机用户平衡模型......63
4.1多用户多准则交通分配概述.........64
4.2基于C-Logit的多用户多准则随机用户平衡模型...............66
5基于扩展Logit随机用户平衡模型的连续交通网络设计.......................101
5.1双层规划基本理论.........102
5.2城市道路交通连续网络设计模型的建立.......104
6考虑多用户多准则的拥挤道路收费模型
6.1拥挤道路收费基本理论
拥挤道路收费最初研究的是静态拥挤收费问题，它是以经济学中的边际成本定价原理为基础的。从经济学角度来看，如果交通网络中增加了新的出行者，那么该出行者会对其他出行者造成一个额外的成本，从而导致网络总成本的增加，所附加的这个额外成本叫做外部不经济，可以表现为交通拥挤、噪声、污染以及交通事故等形式。拥挤道路收费就是通过经济手段来对交通需求进行调节和限制，以此来缓解交通拥挤和污染、减少交通事故的发生，其实质上是一个将外部不经济内部化的过程。出行者常常只根据自己所感知到的出行成本来决定是否出行，而并不考虑其自身的出行对其他出行者所带来的影响，也就是说出行者只考虑了边际个人成本，而没有支付其出行对其他出行者所带来的外部不经济，即边际社会成本。当道路中的出行者只以边际个人成本出行时，道路中的出行者会逐渐增多，由于道路的通行能力有限，道路的拥挤程度会不断增大，导致出行者的出行成本也逐渐增加，直至交通网络中某些道路达到或超过其最大通行能力，从而产生排队现象。因此，为了高效的缓解交通拥挤，可以对在拥挤道路的出行者实施收费策略，通过收费来调节交通需求。在对拥挤道路收费后，由于个人原因有一部分出行者会选择付费，继续在原来的道路和时段出行，而有部分出行者则会选择更改出行路径或时间，这样就缓解了原来道路的拥挤状况达到了拥挤收费的目的。
6.2次优拥挤收费双层规划模型的建立
本章研究的是多用户多准则下的拥挤道路收费问题，与本文第4章的方法类似，本章假设出行者根据出行时间和货币费用两个准则选择出行路径，按照出行者时间价值的不同将出行者分为若干类别，时间价值呈离散分布。考虑时间价值后的系统出行总成本可以分别根据时间和货币单位来建立。次优拥挤收费的下层模型用来描述出行者的路径选择行为，本文第4章所构建的多种基于扩展Logit的多用户多准则随机用户平衡模型不仅能够体现出不同种类出行者所具有的不同时间价值，还能够克服传统Logit模型的特性，因此，采用第4章所构建的模型作为次优拥挤收费的下层模型会取得更加符合实际的路段收费方案。
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7总结与展望
本文以城市交通流分配模型为研究核心，以扩展Logit路径选择模型为研究出发点，以提出更准确描述出行者路径选择行为的交通分配模型为研究目的，以扩展和补充经典的静态交通平衡分配模型体系为研究目标，提出了两种新的基础交通平衡分配模型，构建了6种基于不同扩展Logit的多用户多准则随机用户平衡模型，并将基础交通分配模型应用于城市道路交通网络设计，将多用户多准则随机用户平衡模型应用于拥挤道路收费研究中，以期为交通管理和规划者的决策提供科学参考和理论支持。本文的主要研究成果如下：
（1）提出了两种新的基础交通分配模型。在分析传统Logit模型存在问题的基础上，以描述出行者路径选择行为的路径选择模型为出发点，分别构建了与基于随机用户平衡等价的数学规划模型，证明了所构建数学规划模型的等价性以及解的唯一性。
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参考文献（略）