A New Braess’s Paradox with Queue Spillovers Considering Dynamic...

在分析交通网络特性时，尤其是考虑到路段溢流时，张小宁和张红军的研究聚焦于一个新的Braess悖论。该研究探讨了当排队溢出影响到网络中的连接时，通过检验网络扩展带来的悖论，网络用户如何同时选择出发时间和出行路线，以最小化包括旅程时间和迟到惩罚在内的旅行成本。他们使用了一些动态用户均衡的必要条件，在一些小型网络上精确地获得动态网络流量。然后，研究者使用了具有两个起点和两个终点的网络，来说明一个由FIFO（先进先出）行为造成的有趣的悖论，这是由于共同上游链接上的通勤者在下游交通的某个分支阻挡了出口时的交通行为。 由于传统的动态交通分配（DTA）模型使用了垂直排队的概念，即排队车辆在交通瓶颈前的一个点上垂直堆叠，也被称为“点排队”模型。这类模型简化每个网络链接为自由流组件加上一个下游瓶颈，具有有限的服务能力。在这种瓶颈模型中，假设车辆不占据空间，排队在瓶颈入口处垂直堆积。因此，只考虑了交通的时间维度，网络链接中的空间维度则被简单忽略。然而，在现实中，车辆占据物理空间，并且网络链接在空间存储上是有限的，因此交通排队可以向后溢出，堵塞交叉口。实际上，在许多大都市中，尤其在高峰时段，运输网络过度拥堵时，交叉口常常被下游交通堵塞。 研究指出，点排队模型常常高估了网络性能，而考虑排队的空间维度在动态交通分配中是必要的。该研究得到的结论对于改进现有的交通网络分析模型具有重要意义，尤其是在考虑动态用户均衡时，应当结合排队的空间维度来更准确地模拟和评估网络流量与拥堵情况。 关键词包括Braess悖论、同时出发时间和路线选择（SDR）、动态交通分配（DTA）、瓶颈、排队溢出等。其中，Braess悖论是一个表明在增加道路容量时反而可能增加系统总体旅行时间的理论现象。SDR选择则涉及到用户在决定出发时间和路线时的决策过程。DTA是研究者用来分析和预测用户如何在复杂交通网络中选择出行时间和路线的工具。瓶颈指的是网络中的特定部分，其服务能力较弱，限制了整个系统的效率。而排队溢出则是指当车辆拥堵到一定程度时，超出瓶颈服务能力的车辆在空间上向后延伸，可能影响到上游的交叉口。 该研究对理解交通网络中的动态行为，以及如何更有效地进行交通规划和管理具有重要的指导意义。通过该研究，我们可以更好地认识到，交通模型需要对实际情况进行更加细致和准确的模拟，从而提高城市交通系统效率，减少拥堵。