0. 引言
交通拥堵主要是交通需求时空不均衡导致供需关系失衡,"预约"作为 1 种需求管理手
段,通过准确掌握某时某地的出行需求,人为的给随机出行建立时刻表以调整交通资源的
供需关系,系统和用户均能从中收益。"预约"已经在交通中大量应用,铁路、航空、水运
等可控性强的大规模运输方式以购票调配供需关系,购票的本质即乘客实施预约。道路预
约出行可分为高速公路的预约出行和城市道路的预约出行。
高速公路的预约出行主要通过限制进入高速的车辆数控制道路状态,达到缓解拥堵的
目的。国外对高速公路预约出行的研究从单条公路到公路网均有涉及
[1]
,国内的研究更多
集中在重大活动或节假日等所导致的交通供需不平衡。Liu 等
[2]
和 Su 等
[3]
提出设置预约专用
车道提供 1 种无拥堵的高级交通服务,出行者通过额外付费或竞价等方式获得通行权。徐
鹏展等
[4]
提出以平时倡导、应急疏导、战时主导为核心的高速公路路网预约出行服务新模
式。罗杰超
[5]
针对节假日高速公路因出行需求激增所导致的拥堵,提出出行预约方案和名
额容量规划设计方法并通过仿真验证其有效性。
城市道路交通系统是 1 个开放的、实时动态变化的复杂巨系统,因此在城市道路实行
预约出行难度更大。Goran Molnar 等
[6]
在拼车系统中,设计更长的预约时间,建立了可变
服务质量模型。Menelaou 等
[7-10]
提出在城市道路上以道路占有率确定道路预约名额的车辆
出行路径预约方案,并对路段占有率预测、最优路径选择,以及多区域交通控制方法进行
了详细的研究。胡郁葱等
[11]
构建了 1 种涉及网络预约出租汽车营运 4 方博弈模型并对不同
运营模式实施效果进行量化分析。陆百川等
[12-13]
建立了根据乘客预约需求和车辆状况实时
调度的柔性调度辅助决策模型,证明柔性公交调度系统能减少乘客的等待时间,降低公交
的运营成本。近年来,预约出行在深圳东部景区的大鹏半岛
[14]
、北京回龙观地区
[15]
及北京
的部分地铁站进行了实践,取得了良好的效果。随着"互联网+交通"模式的发展,预约出行
已成为道路交通发展的新趋势。
综上所述,道路预约出行的研究主要集中在为高速公路、节假日、旅游、运营车辆等
方面,可用于解决具有交通需求集中,出行线路固定,出发时间弹性,车辆受到其他因素
影响较少等特点的拥堵问题。私家车通勤导致的城市拥堵问题严重,但以其为对象的预约
出行研究较少,常假设全部车辆参与预约或道路进出可控,忽视了城市道路实施预约出行
中车辆和道路均不可控的问题。因此,笔者提出 1 种适用于工作日高峰时间的城市通勤私
家车预约出行的客流分配方法,构建通勤私家车的预约出行模型,并在 Nguyen-Dupuis 网
络定量验证预约出行对于缓解城市道路拥堵的可行性和科学性。
1. 城市通勤私家车的预约出行可行性
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