我院肖玲玲副教授在《Transportation Research Part B》發(fā)表論文

      2020年12月，交通運(yùn)輸與運(yùn)籌管理領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Transportation Research Part B》發(fā)表了我校經(jīng)管學(xué)院肖玲玲副教授、北京航空航天大學(xué)劉天亮教授、黃海軍教授和英國(guó)利茲大學(xué)劉蓉暉教授在共享出行方面的最新研究成果“Temporal-spatial allocation of bottleneck capacity for managing morning commute with carpool”。

      拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道（又稱(chēng)多乘員專(zhuān)用車(chē)道）20世紀(jì)60年代在美國(guó)興起，并在臨近城市的高速公路上得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)部分城市，比如深圳、成都，也開(kāi)始在常發(fā)高峰期擁堵的城市道路上試點(diǎn)劃分拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道和普通車(chē)道。一般認(rèn)為，推行拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道是鼓勵(lì)拼車(chē)出行以緩解高峰期擁堵的有效解決方案之一。然而，擁堵緩解效果如何依賴(lài)于通勤者的拼車(chē)行為與成本，其機(jī)理尚不清楚。道路瓶頸容量在時(shí)間和空間維度上的聯(lián)合分配將產(chǎn)生怎樣的綜合效應(yīng)，也需要回答。

      為了抓住上述問(wèn)題的本質(zhì)，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入與普通車(chē)道分享瓶頸容量的拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道，對(duì)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者William Vickrey 1969年提出的經(jīng)典的瓶頸模型框架進(jìn)行了擴(kuò)展，用以分析早高峰通勤者拼車(chē)還是自駕、什么時(shí)刻出發(fā)的選擇決策行為以及博弈均衡結(jié)果。除了排隊(duì)延誤時(shí)間成本和計(jì)劃時(shí)刻延遲成本之外，通勤者還需要付出額外的拼車(chē)成本，由一個(gè)與出行距離或自由流時(shí)間有關(guān)的常數(shù)分量和一個(gè)隨排隊(duì)延誤時(shí)間成比例的分量構(gòu)成。這兩個(gè)拼車(chē)成本分量皆可正可負(fù)，反映了選擇拼車(chē)出行的相對(duì)障礙和吸引力。

      考慮拼車(chē)成本分量的不同取值組合，研究團(tuán)隊(duì)解析出了引入拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道前的三種典型的早高峰動(dòng)態(tài)通勤均衡態(tài)，即：拼車(chē)者在高峰時(shí)段的中心通過(guò)瓶頸，自駕者在首尾兩端通勤（圖1(i)）；自駕者在高峰時(shí)段的中心通過(guò)瓶頸，拼車(chē)者在首尾兩端通勤（圖1(ii)）；所有人自駕通勤。

圖1 引入拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道之前的通勤均衡態(tài)

      引入拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道后的典型均衡態(tài)如圖2所示。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)提出了最優(yōu)的道路瓶頸容量時(shí)空分配方案，推導(dǎo)了非最優(yōu)方案下系統(tǒng)效率損失的理論上界。在論文的數(shù)值部分，還分析了理論上界值是如何隨相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和行為參數(shù)變化的。研究參數(shù)包括瓶頸容量的空間分配比、拼車(chē)窗口起止時(shí)刻自駕通過(guò)瓶頸的排隊(duì)延誤成本、車(chē)內(nèi)拼乘人數(shù)和道路高峰時(shí)長(zhǎng)。

（iii）

圖2 引入拼車(chē)專(zhuān)用車(chē)道之后的通勤均衡態(tài)

      該工作得到國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃（2018YFB1600900）、國(guó)家自然科學(xué)基金（71501012、71771007、71890970、71971020、71961137005）、北京市社會(huì)科學(xué)基金（16GLC054）、英國(guó)交通部“未來(lái)街道”項(xiàng)目和中歐合作項(xiàng)目(‘U-PASS’, 71961137005)的資助。

      論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.trb.2020.11.007