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有限理性出行行為建模分析與應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN:9787030696724
- 條形碼:9787030696724 ; 978-7-03-069672-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
有限理性出行行為建模分析與應(yīng)用 內(nèi)容簡介
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市交通碳減排已經(jīng)成為國內(nèi)外大型城市可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。本書將微觀個體出行決策、中觀交通網(wǎng)絡(luò)均衡和宏觀城市低碳交通體系治理政策研究等三個層面結(jié)合起來,綜合心理學(xué)、行為經(jīng)濟(jì)學(xué)、交通網(wǎng)絡(luò)均衡、城市低碳交通規(guī)劃等多學(xué)科理論和技術(shù)方法,深入研究城市低碳交通體系治理政策對有限理性個體行為決策的作用機(jī)理與效果,分析并設(shè)計促進(jìn)城市低碳交通體系治理的制度和政策,從而為推進(jìn)我國大型和超大型城市低碳交通體系治理,促進(jìn)我國城市交通低碳可持續(xù)發(fā)展建言獻(xiàn)策。本書適合交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市經(jīng)濟(jì)學(xué)、交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程等專業(yè)領(lǐng)域的高年級本科生、研究生閱讀,也可供高校教師以及工程師參考。
有限理性出行行為建模分析與應(yīng)用 目錄
**章 城市出行行為決策研究的時代背景 1
**節(jié) 隨機(jī)路網(wǎng)環(huán)境下有限理性出行行為研究的重要性 1
第二節(jié) 國內(nèi)外關(guān)于有限理性出行行為和低碳交通建設(shè)的研究 7
第三節(jié) 本書主要的研究問題與思路 23
本章小結(jié) 26
第二章 考慮外生政策調(diào)節(jié)的城市低碳出行決策模型 27
**節(jié) 理論分析與邏輯模型 29
第二節(jié) 出行決策低碳化模型及其變量 35
第三節(jié) 模型檢驗(yàn)與測量方法 35
本章小結(jié) 37
第三章 城市居民低碳出行傾向影響因素的實(shí)證分析 39
**節(jié) 影響因素提取 40
第二節(jié) 因子分析 43
第三節(jié) 結(jié)果與討論 46
本章小結(jié) 48
第四章 外生政策對個體低碳出行決策的影響分析 49
**節(jié) 模型構(gòu)建 50
第二節(jié) 研究數(shù)據(jù)與方法 52
第三節(jié) 模型檢驗(yàn)與參數(shù)標(biāo)定 54
本章小結(jié) 57
第五章 考慮隨機(jī)路網(wǎng)能力退化的連續(xù)雙參考點(diǎn)用戶均衡模型 59
**節(jié) 模型構(gòu)建 60
第二節(jié) 求解算法 64
第三節(jié) 數(shù)值算例 65
本章小結(jié) 69
第六章 有限理性用戶風(fēng)險態(tài)度對系統(tǒng)效率的影響分析 70
**節(jié) 模型構(gòu)建 71
第二節(jié) 求解算法 72
第三節(jié) 數(shù)值算例 73
本章小結(jié) 77
第七章 退化路網(wǎng)中有限理性用戶碳排放收費(fèi)研究 79
**節(jié) 模型構(gòu)建 80
第二節(jié) 求解算法 82
第三節(jié) 數(shù)值算例 84
本章小結(jié) 88
第八章 ATIS滲透率對系統(tǒng)可靠性的影響 89
**節(jié) 模型構(gòu)建 90
第二節(jié) 求解算法 92
第三節(jié) 數(shù)值算例 93
本章小結(jié) 96
第九章 結(jié)論與展望 97
**節(jié) 主要研究結(jié)論 97
第二節(jié) 研究展望 99
參考文獻(xiàn) 101
有限理性出行行為建模分析與應(yīng)用 節(jié)選
**章 城市出行行為決策研究的時代背景 **節(jié) 隨機(jī)路網(wǎng)環(huán)境下有限理性出行行為研究的重要性 一、城市交通問題的嚴(yán)峻性與主要對策 近年來,我國工業(yè)正在經(jīng)歷新時期的結(jié)構(gòu)調(diào)整和深入發(fā)展。在中共中央總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,各級政府積極響應(yīng),我國工業(yè)建設(shè)取得了令人矚目的成就。工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整便隨著產(chǎn)業(yè)聚集,基本形成了以環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈、長三角經(jīng)濟(jì)圈和粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)圈等為代表的八大經(jīng)濟(jì)圈。各經(jīng)濟(jì)圈以1~2個核心城市為首,呈現(xiàn)出多層次的輻射結(jié)構(gòu)和城市集群。北京、上海和廣州等核心城市作為其所在經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)發(fā)展的驅(qū)動引擎,不僅肩負(fù)著拉動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要責(zé)任,也成為經(jīng)濟(jì)圈之間相互連接的重要樞紐。在此背景下,由于經(jīng)濟(jì)活動頻繁、就業(yè)崗位豐富,大量第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者由中小城市向經(jīng)濟(jì)圈核心城市轉(zhuǎn)移,不僅造就了一批地理范圍廣、人口規(guī)模大的大型城市和超大型城市,還促進(jìn)了一批新興的區(qū)域核心城市向大型和超大型城市發(fā)展。分別以北京市和重慶市為例,1996~2016年,雖然北京市和重慶市常住人口密度均出現(xiàn)了顯著的增長,但其形成原因和未來變化的趨勢并不相同。如圖1-1所示,2011年是北京市人口結(jié)構(gòu)變化的拐點(diǎn),2011年之前,北京市常住人口密度和城鎮(zhèn)化率均逐年上升,而2011年之后,兩個指標(biāo)均趨于穩(wěn)定。與其不同的是,20年間,重慶市常住人口密度并未出現(xiàn)顯著變化,但其城鎮(zhèn)化率卻逐年穩(wěn)定上升。2016年,重慶市的城鎮(zhèn)化率達(dá)到62.60%,是1996年的2.12倍;而北京市1996年城鎮(zhèn)化率為76.06%,2011年達(dá)到86.23%,之后趨于穩(wěn)定,2016年為86.50%。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,未來我國核心城市的常住人口密度可能進(jìn)一步增加,其中以北京市為代表的超大型城市雖然城鎮(zhèn)化率增速放緩,但其常住人口密度可能繼續(xù)上升,而以重慶市為代表的大型城市城鎮(zhèn)化率將繼續(xù)增加,常住人口密度也將繼續(xù)顯著上升。 圖1-1 北京市和重慶市常住人口變化率 PDBJ為北京市常住人口密度,PDCQ為重慶市常住人口密度,URBJ為北京市城鎮(zhèn)化率,URCQ為重慶市城鎮(zhèn)化率。數(shù)據(jù)來自2017年《北京統(tǒng)計年鑒》和《重慶統(tǒng)計年鑒》 城市常住人口密度和城鎮(zhèn)化率的上升不僅是我國經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)與發(fā)展的重要成果,也是人民群眾生活水平提高的顯著標(biāo)志。不過,隨著我國城市化進(jìn)程的進(jìn)一步深入,城市交通體系迅速發(fā)展并逐漸感受到沉重的資源環(huán)境壓力。以北京市和重慶市民用機(jī)動車保有量(圖1-2)為例:自2004年以來,北京市和重慶市民用機(jī)動車保有量均呈顯著上升趨勢。雖然2010年12月23日,北京市人民政府首次公布了《北京市小客車數(shù)量調(diào)控暫行規(guī)定》,此后北京市民用機(jī)動車數(shù)量的增長得到了有效遏制,但仍明顯上升。而重慶市,由于當(dāng)?shù)卣畷何闯雠_民用機(jī)動車數(shù)量調(diào)控政策,該市機(jī)動車增速在2010年之后超過了北京市,民用機(jī)動車保有總量也逐漸趨近北京市總量。 圖1-2 北京市和重慶市民用機(jī)動車保有量 數(shù)據(jù)來自2005~2017年《北京統(tǒng)計年鑒》和《重慶統(tǒng)計年鑒》 城市土地面積有限,大量人口涌入核心城市帶來的城鎮(zhèn)化率上升、城市常住人口密度增加以及民用機(jī)動車保有量增加使得大型城市和超大型城市日益擁擠,城市交通體系日常運(yùn)行中廣泛存在的高污染、低效率等問題也愈發(fā)嚴(yán)重。由城市交通導(dǎo)致的空氣污染、道路擁堵和車輛噪聲等一系列外部性問題已成為學(xué)界、政府和普通群眾關(guān)注的熱點(diǎn)。其中城市交通碳減排問題獨(dú)具特殊性:與擁堵和噪聲等外部性問題不同,溫室氣體排放帶來的氣候變化問題不僅損害了當(dāng)?shù)鼐用竦睦,更成為國際社會廣泛重視的問題。由于碳排放帶來的氣候變化問題影響范圍遍布全球,國際社會對我國施加了越來越重的碳減排壓力。自1997年12月聯(lián)合國氣候變化框架公約(United Nations FrameworkConvention on Climate Change,UNFCCC)締約方通過《京都議定書》以來,以歐洲和美國為首的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)就不斷對我國施加壓力 ,要求我國削減碳排放。作為一個負(fù)責(zé)任的大國,我國連續(xù)發(fā)布自愿減排計劃。我國提出,到2020年我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。2015年6月,我國政府進(jìn)一步宣布,到2030年,CO2排放總量達(dá)到峰值,排放強(qiáng)度相對2005年水平下降60%~65%的目標(biāo)。為了圓滿完成迫在眉睫的碳減排任務(wù),從中央到各地政府和管理機(jī)構(gòu)紛紛出臺碳減排計劃及政策。2010年7月19日,國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了《國家發(fā)展改革委關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點(diǎn)工作的通知》,廣東、遼寧、湖北、陜西、云南五省和天津、重慶、深圳、廈門、杭州、南昌、貴陽、保定八市首批入選“低碳城市試點(diǎn)”,2012年11月26日,國家發(fā)展和改革委員會進(jìn)一步下發(fā)了《國家發(fā)展改革委關(guān)于開展第二批低碳省區(qū)和低碳城市試點(diǎn)工作的通知》,決定在**批試點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增加北京市、上海市、海南省和石家莊市、秦皇島市、晉城市等29個省市為低碳省市試點(diǎn)。至此,我國已確定了6個省區(qū)低碳試點(diǎn),36個低碳試點(diǎn)城市,低碳省市試點(diǎn)建設(shè)工作已在全國范圍內(nèi)廣泛開展。此外,2011年2月交通運(yùn)輸部決定在天津、重慶、深圳、廈門、杭州、南昌、貴陽、保定、無錫、武漢10個城市開展低碳交通運(yùn)輸體系建設(shè)首批試點(diǎn)工作,2012年2月,“低碳交通運(yùn)輸體系建設(shè)第二批城市試點(diǎn)”進(jìn)一步展開,北京、云南、陜西、浙江、廣東、遼寧、黑龍江、江蘇、山東、海南、四川、湖南、安徽、湖北、河南等15個省市入選第二批“低碳交通體系建設(shè)試點(diǎn)”。2018年7月3日,國務(wù)院印發(fā)了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》,進(jìn)一步細(xì)化了我國低碳交通體系建設(shè)的總體要求和詳細(xì)目標(biāo)。 在低碳城市建設(shè)中,交通運(yùn)輸體系的節(jié)能減排是一個重要的環(huán)節(jié)。Fan和Lei(2016)根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算出全球75%以上的溫室氣體來源于城市,其中城市交通運(yùn)輸體系排放的溫室氣體占到了總量的17.5%(李健和劉鴻遠(yuǎn),2014)。而超大型城市的交通運(yùn)輸體系碳排放份額更大,F(xiàn)an和Lei(2016)的研究表明,北京市交通運(yùn)輸體系的碳排放已經(jīng)占到全市總排放量的22.28%。因此,交通運(yùn)輸體系碳減排已經(jīng)成為我國大型城市和超大型城市未來可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。交通系統(tǒng)是城市日常運(yùn)行和社會經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的基礎(chǔ)保障,是城市運(yùn)行和建設(shè)的重中之重。但是日益嚴(yán)峻的碳減排壓力已經(jīng)向我國大型城市和超大型城市的管理者提出了挑戰(zhàn):一方面,為了支撐城市化建設(shè)的順利進(jìn)行,城市交通運(yùn)輸體系必須相應(yīng)地增加供給,以滿足日益增長的城市交通運(yùn)輸需求,但在目前的運(yùn)行和管理模式下,交通量的增加極有可能導(dǎo)致碳排放總量和碳排放強(qiáng)度同時上升;另一方面,為了達(dá)到中央和各級地方政府制定的碳減排目標(biāo),城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)碳排放不僅需要降強(qiáng)度,未來還必須面對總量減排的更大壓力。對于我國城市交通運(yùn)輸體系而言,低碳可持續(xù)發(fā)展不僅是其長期治理目標(biāo),也是其未來發(fā)展的必然方向。 然而,城市交通運(yùn)輸體系的低碳發(fā)展卻并非易事。與能源和制造業(yè)相比,各國交通運(yùn)輸體系的碳排放不僅屢創(chuàng)新高,而且減排困難(IEA,2017)。實(shí)證研究也發(fā)現(xiàn),我國城市交通管理中已出現(xiàn)政府失靈(government failure)和市場失靈(market failure)現(xiàn)象(王迪晨,2012),管理者無法有效促進(jìn)城市交通碳減排。之前低碳交通相關(guān)研究致力于通過開發(fā)新燃料、新汽車、新道路等自然科學(xué)技術(shù)進(jìn)行碳減排,取得了一定成效,F(xiàn)在,越來越多的研究者意識到:城市交通碳排放增加的重要原因在于資源與需求的日益不平衡,通過改變交通體系中的個體行為,對交通需求進(jìn)行引導(dǎo)與治理,能夠有效促進(jìn)城市交通碳減排(Salehi et al.,2017;Zhou et al.,2018;Bekta?和Laporte,2011;Bynum et al.,2018;Tiwari et al.,2011),這正是社會科學(xué)研究的問題。然而,現(xiàn)有的城市交通管理研究還不完善,表現(xiàn)在:①傳統(tǒng)的低碳交通行為研究假設(shè)具有局限性,通常假設(shè)出行者“絕對理性”,與現(xiàn)實(shí)不符,據(jù)此提出的對策對現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)有限(田麗君等,2016a);②現(xiàn)有城市低碳交通體系建設(shè)相關(guān)研究常由政府管理的宏觀視角切入,沒有考慮普通出行者對政策的接受程度,導(dǎo)致提出的相關(guān)政策建議空泛而有效性較低(陳澤,2012);③相關(guān)政策的提出往往取自國外經(jīng)驗(yàn),缺乏針對我國出行者行為的實(shí)地調(diào)研,導(dǎo)致政策失效甚至起到反作用(如征收燃油稅未能有效降低城市私家車出行比例、單雙車牌號限行反而導(dǎo)致部分家庭購買兩輛汽車等)。因此,在假設(shè)出行者“有限理性”的基礎(chǔ)上,從微觀“行為決策”理論切入對我國大中城市低碳交通體系治理進(jìn)行研究,能夠提高政策建議的有效性和適用性。 雖然,通過出行行為引導(dǎo)和需求管理進(jìn)行城市低碳交通體系治理已獲得了諸多研究者的肯定,且以此為基礎(chǔ)的相關(guān)政策設(shè)計已在歐美等地取得成效,但實(shí)證研究表明,部分政策移植到我國背景下卻失效甚至起到反作用,原因在于城市交通體系的碳排放決策主體是數(shù)以百萬計的普通居民,其行為決策受性格特征、人文地理、基礎(chǔ)設(shè)施和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的顯著影響。為了提高城市低碳交通體系治理政策的有效性,有必要在有限理性假設(shè)下研究我國城市出行者的出行決策。這是因?yàn)椋孩賯鹘y(tǒng)低碳交通模型中的“絕對理性”假設(shè)與實(shí)驗(yàn)和調(diào)查數(shù)據(jù)沖突 ,缺少基于“有限理性”假設(shè)的低碳交通模型,難以為城市低碳交通體系治理提供有效信息;②從微觀視角切入解決宏觀問題,基于出行行為引導(dǎo)的政策設(shè)計充分考慮城市交通行為系統(tǒng)中的個體行為特性,與公共治理理念相契合,有利于解決城市低碳交通體系治理中可能出現(xiàn)的“政府失靈”和“市場失靈”問題。 綜上所述,本書立足于城市低碳交通體系治理問題,分析與驗(yàn)證城市交通出行行為引導(dǎo)的碳減排可行性,通過深入探析微觀異質(zhì)出行行為個體的決策模式,在邏輯模型構(gòu)建、關(guān)鍵參數(shù)分析的基礎(chǔ)上,完成實(shí)地問卷調(diào)查,設(shè)計基于雙參考點(diǎn)累積前景有限理性城市交通出行用戶的路徑選擇模型,構(gòu)建基于有限理性用戶的城市交通網(wǎng)絡(luò)均衡模型,并利用以上模型對城市交通引導(dǎo)政策的性能與效果進(jìn)行評估,提煉出促進(jìn)城市低碳交通體系治理的相關(guān)政策建議,以期為政府制定城市低碳交通體系治理政策提供有益參考,從而有效促進(jìn)城市交通運(yùn)輸體系低碳可持續(xù)發(fā)展。 二、隨機(jī)路網(wǎng)環(huán)境下有限理性出行行為與低碳交通建設(shè) 本書基于微觀不確定的異質(zhì)出行個體和隨機(jī)退化路網(wǎng)環(huán)境,研究城市低碳交通體系治理政策的有效性,并據(jù)此探討我國城市低碳交通體系治理相關(guān)問題和策略。研究結(jié)合雙參考點(diǎn)累積前景用戶行為決策模型,以及隨機(jī)通行能力退化交通網(wǎng)絡(luò)模型對不確定環(huán)境下的城市交通網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)進(jìn)行建模、仿真和優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,對常見的城市可變車道、動態(tài)交通碳排放收費(fèi)和ATIS信息引導(dǎo)等策略的效果進(jìn)行分析與討論。研究選取了案例城市,綜合采用計量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法、因子分析和結(jié)構(gòu)方程模型等技術(shù)對案例城市交通碳排放狀況進(jìn)行刻畫與分析,并對案例城市交通出行碳排放收費(fèi)進(jìn)行討論。本書按照“微觀個體行為決策建!杏^城市交通網(wǎng)絡(luò)均衡分析—宏觀城市低碳交通體系治理策略設(shè)計”的漸進(jìn)思路,深入探究不確定環(huán)境下的城市交通網(wǎng)絡(luò)和出行個體行為決策過程中“人-車-路”之間的相互影響與政策引導(dǎo)效果,不僅有助于整合不確定環(huán)境下基于有限理性出行行為引導(dǎo)的城市低碳交通體系治理的相關(guān)理論,而且有利于豐富和發(fā)展有限理性用戶網(wǎng)絡(luò)均衡與政策引導(dǎo)的理論體系,為我國各級政府和管理者制定有效的低碳城市交通治理政策提供理論基礎(chǔ)及方法借鑒。 伴隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,交通碳減排已成為我國大型城市和超大型城市治理工作中的重要任務(wù),走低碳可持續(xù)發(fā)展之路是我國城市交通體系未來發(fā)展的必然選擇。在城市建設(shè)和發(fā)展過程中,一方面,交通體系的健康順暢是城市正常運(yùn)行和繁榮發(fā)展的基礎(chǔ)保障,大型城市和超大型城市不僅是區(qū)域經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)頭羊與驅(qū)動引擎,它們之間形成的經(jīng)濟(jì)干線網(wǎng)絡(luò)更是我國社會經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展、國家繁榮富強(qiáng)的重要支柱。為了保障大型城市和超大型城市的正常運(yùn)行與持續(xù)發(fā)展,城市交通體系必須在滿足目前需求
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