搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

弹性需求下的网络交通流逐日动态演化

刘诗序 陈文思 池其源 严海

弹性需求下的网络交通流逐日动态演化

刘诗序, 陈文思, 池其源, 严海
PDF
导出引用
导出核心图
  • 在现实交通系统中,网络的交通需求是可变的,随交通运行状态而改变.针对需求可变情形,以含两条路径的简单路网为例,建立了弹性需求下的网络交通流逐日动态演化模型,基于非线性动力学理论,证明了动态演化模型的不动点存在且唯一,并且推导出了弹性需求下网络交通流动态演化的稳定性条件.通过数值实验,分析了网络交通流演化特征.研究发现:在一定条件下流量演化会出现分岔和混沌现象,并且出行者的出行需求对费用越敏感,系统演化越可能稳定;出行者路径选择的随机性越小,系统演化越不可能稳定;出行者对前一天实际费用的依赖程度越小,系统演化越可能稳定.
      通信作者: 刘诗序, liushixu@fzu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51308126,51378036,51308018)资助的课题.
    [1]

    Liu S X, Guan H Z, Yan H 2012 Acta Phys. Sin. 61 090506 (in Chinese) [刘诗序, 关宏志, 严海 2012 物理学报 61 090506]

    [2]

    Sheffi Y 1985 Urban Transportation Networks: Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods (Englewood Cliffs: Prentice-Hall, Inc.) pp59-61, 309

    [3]

    Kim H, Oh J S, Jayakrishnan R 2009 KSCE J. Civil Engineer. 13 117

    [4]

    Nakayama S, Kitamura R, Fujii S 1999 Transp. Res. Rec. 1676 30

    [5]

    Klgl F, Bazzan A L C 2004 J. Artificial Societies and Social Simulation 7 1

    [6]

    Wei F F, Ma S F, Jia N 2014 Math. Probl. Eng. 204 1

    [7]

    Kusakabe T, Nakano Y 2015 Transp. Res. C 59 278

    [8]

    Liu T L, Huang H J 2007 Acta Phys. Sin. 56 6321 (in Chinese) [刘天亮, 黄海军 2007 物理学报 56 6321]

    [9]

    Liu S X, Guan H Z 2013 China Civil Eng. J. 46 136 (in Chinese) [刘诗序, 关宏志 2013 土木工程学报 46 136]

    [10]

    Iida Y, Akiyama T, Uchida T 1992 Transp. Res. B 26 17

    [11]

    Selten R, Chmura T, Pitz T, Kubec S, Schreckenberg M 2007 Game Econ. Behav. 58 394

    [12]

    Rapoport A, Gisches E J, Daniel T 2014 Transp. Res. B 68 154

    [13]

    Smith M J 1984 Transp. Sci. 18 245

    [14]

    Smith M J, Watling D P 2016 Transp. Res. B 85 132

    [15]

    Nagurney A, Zhang D 1997 Transp. Sci. 31 147

    [16]

    Watling D 1999 Transp. Res. B 33 281

    [17]

    Cho H J, Hwang M C 2005 Math. Comput. Model. 41 501

    [18]

    Kumar A, Peeta S 2015 Transp. Res. B 80 235

    [19]

    Tan Z, Yang H, Guo R Y 2015 Transp. Res. C 61 87

    [20]

    Di X, Liu H X, Ban X X, Yu J W 2015 Netw. Spat. Econ. 15 537

    [21]

    He X Z, Peeta S 2016 Transp. Res. B 84 237

    [22]

    Iryo T 2016 Transp. Res. B 92 88

    [23]

    Xiao F, Yang H, Ye H B 2016 Transp. Res. B 86 86

    [24]

    Guo R Y, Huang H J 2008 J. Manag. Sci. in China 11 12 (in Chinese) [郭仁拥, 黄海军 2008 管理科学学报 11 12]

    [25]

    Guo R Y, Yang H, Huang H J, Tan Z J 2015 Transp. Res. B 71 248

    [26]

    Zhang B, Juan Z C, Ni A N 2014 J. Ind. Eng. Eng. Manag. 28 164

    [27]

    Horowitz J L 1984 Transp. Res. B 18 13

    [28]

    Cascetta E, Cantarella G E 1991 Transp. Res. A 25 277

    [29]

    Cantarella G E, Cascetta E 1995 Transp. Sci. 29 305

    [30]

    Cantarella G E 2013 Transp. Res. C 29 117

    [31]

    Watling D, Hazelton M L 2003 Netw. Spat. Econ. 3 349

    [32]

    Bie J, Lo H K 2010 Transp. Res. B 44 90

    [33]

    He X, Liu H X 2012 Transp. Res. B 46 50

    [34]

    Han L, Du L 2012 Transp. Res. B 46 72

    [35]

    Zhao X, Orosz G 2014 Physica D 275 54

    [36]

    Di X, Liu H X 2016 Transp. Res. B 85 142

    [37]

    Li T, Guan H Z, Liang K K 2016 Acta Phys. Sin. 65 150502 (in Chinese) [李涛, 关宏志, 梁科科 2016 物理学报 65 150502]

    [38]

    Guo R Y, Yang H, Huang H J 2013 Transp. Res. C 34 121

    [39]

    Guo R Y, Huang H J 2016 Transp. Res. C 71 122

    [40]

    Yang W J, Guo R Y, Li Q 2015 Syst. Eng. Theory Pract. 35 3192 (in Chinese) [杨文娟, 郭仁拥, 李琦 2015 系统工程理论与实践 35 3192]

    [41]

    Xu H L, Yu X L, Zhou J 2015 J. Manag. Sci. China 18 39 (in Chinese) [徐红利, 于新莲, 周晶 2015 管理科学学报 18 39]

    [42]

    Cantarella G E, Watling D P 2016 Euro. J. Transp. Logist. 5 69

    [43]

    Dafermos S 1982 Networks 12 57

    [44]

    Cantarella G E 1997 Transp. Sci. 31 107

    [45]

    Yu Q, Fang D B, Du W 2014 Eur. J. Oper. Res. 239 112

    [46]

    Zhou J 2001 J. Syst. Engineer. 16 88 (in Chinese) [周晶 2001 系统工程学报 16 88]

    [47]

    Nagurney A 1999 Network Economics: A Variational Inequality Approach (Boston: Kluwer Academic Publishers) pp17-19

    [48]

    Liu Z H 2006 Fundamentals and Applications of Chaotic Dynamic (Beijing: Higher Education Press) pp24-29, 60-61 (in Chinese) [刘宗华 2006 混沌动力学基础及其应用 (北京: 高等教育出版社) 第2429, 6061页]

    [49]

    Stone L 1993 Nature 365 617

    [50]

    Yu W B, Wei X P 2006 Acta Phys. Sin. 55 3969 (in Chinese) [于万波, 魏小鹏 2006 物理学报 55 3969]

    [51]

    Peng M S 2005 Chaos Solitons Fract. 25 1123

  • [1]

    Liu S X, Guan H Z, Yan H 2012 Acta Phys. Sin. 61 090506 (in Chinese) [刘诗序, 关宏志, 严海 2012 物理学报 61 090506]

    [2]

    Sheffi Y 1985 Urban Transportation Networks: Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods (Englewood Cliffs: Prentice-Hall, Inc.) pp59-61, 309

    [3]

    Kim H, Oh J S, Jayakrishnan R 2009 KSCE J. Civil Engineer. 13 117

    [4]

    Nakayama S, Kitamura R, Fujii S 1999 Transp. Res. Rec. 1676 30

    [5]

    Klgl F, Bazzan A L C 2004 J. Artificial Societies and Social Simulation 7 1

    [6]

    Wei F F, Ma S F, Jia N 2014 Math. Probl. Eng. 204 1

    [7]

    Kusakabe T, Nakano Y 2015 Transp. Res. C 59 278

    [8]

    Liu T L, Huang H J 2007 Acta Phys. Sin. 56 6321 (in Chinese) [刘天亮, 黄海军 2007 物理学报 56 6321]

    [9]

    Liu S X, Guan H Z 2013 China Civil Eng. J. 46 136 (in Chinese) [刘诗序, 关宏志 2013 土木工程学报 46 136]

    [10]

    Iida Y, Akiyama T, Uchida T 1992 Transp. Res. B 26 17

    [11]

    Selten R, Chmura T, Pitz T, Kubec S, Schreckenberg M 2007 Game Econ. Behav. 58 394

    [12]

    Rapoport A, Gisches E J, Daniel T 2014 Transp. Res. B 68 154

    [13]

    Smith M J 1984 Transp. Sci. 18 245

    [14]

    Smith M J, Watling D P 2016 Transp. Res. B 85 132

    [15]

    Nagurney A, Zhang D 1997 Transp. Sci. 31 147

    [16]

    Watling D 1999 Transp. Res. B 33 281

    [17]

    Cho H J, Hwang M C 2005 Math. Comput. Model. 41 501

    [18]

    Kumar A, Peeta S 2015 Transp. Res. B 80 235

    [19]

    Tan Z, Yang H, Guo R Y 2015 Transp. Res. C 61 87

    [20]

    Di X, Liu H X, Ban X X, Yu J W 2015 Netw. Spat. Econ. 15 537

    [21]

    He X Z, Peeta S 2016 Transp. Res. B 84 237

    [22]

    Iryo T 2016 Transp. Res. B 92 88

    [23]

    Xiao F, Yang H, Ye H B 2016 Transp. Res. B 86 86

    [24]

    Guo R Y, Huang H J 2008 J. Manag. Sci. in China 11 12 (in Chinese) [郭仁拥, 黄海军 2008 管理科学学报 11 12]

    [25]

    Guo R Y, Yang H, Huang H J, Tan Z J 2015 Transp. Res. B 71 248

    [26]

    Zhang B, Juan Z C, Ni A N 2014 J. Ind. Eng. Eng. Manag. 28 164

    [27]

    Horowitz J L 1984 Transp. Res. B 18 13

    [28]

    Cascetta E, Cantarella G E 1991 Transp. Res. A 25 277

    [29]

    Cantarella G E, Cascetta E 1995 Transp. Sci. 29 305

    [30]

    Cantarella G E 2013 Transp. Res. C 29 117

    [31]

    Watling D, Hazelton M L 2003 Netw. Spat. Econ. 3 349

    [32]

    Bie J, Lo H K 2010 Transp. Res. B 44 90

    [33]

    He X, Liu H X 2012 Transp. Res. B 46 50

    [34]

    Han L, Du L 2012 Transp. Res. B 46 72

    [35]

    Zhao X, Orosz G 2014 Physica D 275 54

    [36]

    Di X, Liu H X 2016 Transp. Res. B 85 142

    [37]

    Li T, Guan H Z, Liang K K 2016 Acta Phys. Sin. 65 150502 (in Chinese) [李涛, 关宏志, 梁科科 2016 物理学报 65 150502]

    [38]

    Guo R Y, Yang H, Huang H J 2013 Transp. Res. C 34 121

    [39]

    Guo R Y, Huang H J 2016 Transp. Res. C 71 122

    [40]

    Yang W J, Guo R Y, Li Q 2015 Syst. Eng. Theory Pract. 35 3192 (in Chinese) [杨文娟, 郭仁拥, 李琦 2015 系统工程理论与实践 35 3192]

    [41]

    Xu H L, Yu X L, Zhou J 2015 J. Manag. Sci. China 18 39 (in Chinese) [徐红利, 于新莲, 周晶 2015 管理科学学报 18 39]

    [42]

    Cantarella G E, Watling D P 2016 Euro. J. Transp. Logist. 5 69

    [43]

    Dafermos S 1982 Networks 12 57

    [44]

    Cantarella G E 1997 Transp. Sci. 31 107

    [45]

    Yu Q, Fang D B, Du W 2014 Eur. J. Oper. Res. 239 112

    [46]

    Zhou J 2001 J. Syst. Engineer. 16 88 (in Chinese) [周晶 2001 系统工程学报 16 88]

    [47]

    Nagurney A 1999 Network Economics: A Variational Inequality Approach (Boston: Kluwer Academic Publishers) pp17-19

    [48]

    Liu Z H 2006 Fundamentals and Applications of Chaotic Dynamic (Beijing: Higher Education Press) pp24-29, 60-61 (in Chinese) [刘宗华 2006 混沌动力学基础及其应用 (北京: 高等教育出版社) 第2429, 6061页]

    [49]

    Stone L 1993 Nature 365 617

    [50]

    Yu W B, Wei X P 2006 Acta Phys. Sin. 55 3969 (in Chinese) [于万波, 魏小鹏 2006 物理学报 55 3969]

    [51]

    Peng M S 2005 Chaos Solitons Fract. 25 1123

  • [1] 刘诗序, 关宏志, 严海. 网络交通流动态演化的混沌现象及其控制. 物理学报, 2012, 61(9): 090506. doi: 10.7498/aps.61.090506
    [2] 李涛, 关宏志, 梁科科. 有限理性视野下网络交通流逐日演化规律研究. 物理学报, 2016, 65(15): 150502. doi: 10.7498/aps.65.150502
    [3] 牛书通, 潘鹏, 朱炳辉, 宋涵宇, 金屹磊, 禹楼飞, 韩承志, 邵剑雄, 陈熙萌. 30 keV H+在聚碳酸酯微孔膜中动态输运过程的实验和理论研究. 物理学报, 2018, 67(20): 203401. doi: 10.7498/aps.67.20181062
    [4] 张玉梅, 吴晓军, 白树林. 交通流量序列混沌特性分析及DFPSOVF预测模型. 物理学报, 2013, 62(19): 190509. doi: 10.7498/aps.62.190509
    [5] 张家树, 郭现峰. 基于混沌动态S-Box的Hash函数. 物理学报, 2006, 55(9): 4442-4449. doi: 10.7498/aps.55.4442
    [6] 张晓芳, 陈章耀, 毕勤胜. 非线性电路通向混沌的演化过程. 物理学报, 2010, 59(5): 3057-3065. doi: 10.7498/aps.59.3057
    [7] 王永生, 孙 瑾, 王昌金, 范洪达. 变参数混沌时间序列的神经网络预测研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6120-6131. doi: 10.7498/aps.57.6120
    [8] 王耀南, 谭 文. 混沌系统的遗传神经网络控制. 物理学报, 2003, 52(11): 2723-2728. doi: 10.7498/aps.52.2723
    [9] 颜森林. 混沌信号在光纤传输过程中的非线性演化. 物理学报, 2007, 56(4): 1994-2004. doi: 10.7498/aps.56.1994
    [10] 辛宝贵, 陈通, 刘艳芹. 一类分数阶混沌金融系统的复杂性演化研究. 物理学报, 2011, 60(4): 048901. doi: 10.7498/aps.60.048901
    [11] 张檬, 吕翎, 吕娜, 范鑫. 结构与参量不确定的网络与网络之间的混沌同步 . 物理学报, 2012, 61(22): 220508. doi: 10.7498/aps.61.220508
    [12] 丁虎, 严巧赟, 陈立群. 轴向加速运动黏弹性梁受迫振动中的混沌动力学. 物理学报, 2013, 62(20): 200502. doi: 10.7498/aps.62.200502
    [13] 李鹤, 杨周, 张义民, 闻邦椿. 基于径向基神经网络预测的混沌时间序列嵌入维数估计方法. 物理学报, 2011, 60(7): 070512. doi: 10.7498/aps.60.070512
    [14] 柴争义, 郑丽萍, 朱思峰. 混沌免疫算法求解认知无线电网络资源分配问题. 物理学报, 2012, 61(11): 118801. doi: 10.7498/aps.61.118801
    [15] 柴争义, 刘芳, 朱思峰. 混沌量子克隆优化求解认知无线网络决策引擎. 物理学报, 2012, 61(2): 028801. doi: 10.7498/aps.61.028801
    [16] 李志军, 曾以成, 李志斌. 改进型细胞神经网络实现的忆阻器混沌电路. 物理学报, 2014, 63(1): 010502. doi: 10.7498/aps.63.010502
    [17] 修春波, 刘畅, 郭富慧, 成怡, 罗菁. 迟滞混沌神经元/网络的控制策略及应用研究. 物理学报, 2015, 64(6): 060504. doi: 10.7498/aps.64.060504
    [18] 王耀南, 谭 文. 不确定混沌系统的直接自适应模糊神经网络控制. 物理学报, 2004, 53(12): 4087-4091. doi: 10.7498/aps.53.4087
    [19] 孔令琴, 王安帮, 王海红, 王云才. 光反馈半导体激光器产生低频起伏与高维混沌信号及其演化过程. 物理学报, 2008, 57(4): 2266-2272. doi: 10.7498/aps.57.2266
    [20] 余洋, 米增强. 机械弹性储能机组储能过程非线性动力学模型与混沌特性. 物理学报, 2013, 62(3): 038403. doi: 10.7498/aps.62.038403
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  494
  • PDF下载量:  302
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-07
  • 修回日期:  2016-12-28
  • 刊出日期:  2017-03-20

弹性需求下的网络交通流逐日动态演化

  • 1. 福州大学土木工程学院, 福州 350116;
  • 2. 北京工业大学北京城市交通协同创新中心, 北京 100124
  • 通信作者: 刘诗序, liushixu@fzu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51308126,51378036,51308018)资助的课题.

摘要: 在现实交通系统中,网络的交通需求是可变的,随交通运行状态而改变.针对需求可变情形,以含两条路径的简单路网为例,建立了弹性需求下的网络交通流逐日动态演化模型,基于非线性动力学理论,证明了动态演化模型的不动点存在且唯一,并且推导出了弹性需求下网络交通流动态演化的稳定性条件.通过数值实验,分析了网络交通流演化特征.研究发现:在一定条件下流量演化会出现分岔和混沌现象,并且出行者的出行需求对费用越敏感,系统演化越可能稳定;出行者路径选择的随机性越小,系统演化越不可能稳定;出行者对前一天实际费用的依赖程度越小,系统演化越可能稳定.

English Abstract

参考文献 (51)

目录

    /

    返回文章
    返回