考虑共享出行的新型交通均衡分配模型与算法和实证研究

Ridesharing, which can significantly reduce the number of vehicles on road networks and thus relieve the urban traffic congestion without new network infrastructures, has been changing the traditional transport modes over the past few years. Combined with cross-disciplinary knowledge from transportation science, microeconomics, behavioral science, optimization methods, and game theory, this project proposes several new ridesharing user equilibrium models with heterogeneous travelers (including different value of times and different ridesharing preferences), develops efficient solution algorithms for these proposed models, conducts laboratory experiments for route choice under different ridesharing transport policies, and excavates travel behavior characteristics and regularity of ridesharing drivers and passengers with the data provided freely by “Didi Chuxing”. This research will enrich the existing traffic equilibrium assignment models, provide theoretical and technical support for ridesharing platform construction, make policy suggestions for urban traffic demand management, and contribute to reducing urban traffic congestion and increasing the use efficiency of existing vehicles and urban road networks.

近些年，共享出行正在冲击和改变传统的交通出行方式。共享出行既不需要新建交通基础设施，还可减少交通网络中的汽车使用数量，对缓解交通拥堵产生积极作用。本项目综合运用交通科学、微观经济学、行为科学、优化方法和博弈论等多学科知识，构建考虑用户出行时间价值异质性和共享出行偏好异质性的新型交通均衡分配模型，设计有效的模型求解算法，并开展不同共享出行政策下的路径选择行为实验，利用“滴滴出行”提供的盖亚数据挖掘司机和乘客的出行特征和规律。本研究拓展传统的交通均衡分配模型，为共享出行平台建设提供理论和技术支持，为城市交通需求管理提供政策建议，为缓解城市交通拥堵、提高车辆和道路使用率做出积极贡献。

交通是经济的脉络和文明的纽带，交通成为中国现代化的开路先锋。随着中国经济的高速发展、城市化进程的不断推进，共享出行成为城市交通可持续发展的新趋势。本课题围绕共享出行相关话题研究，研究内容既包含城市内基于微观主体出行时间价值和共享偏好的交通均衡分配模型构建和求解，也包含实证评估城市间现代交通网络连接下的共享运输和乘车带来的经济后果分析。研究成果包括发表5篇国内外期刊学术论文，其中包括高水平期刊Journal of Intelligent Transportation Systems和Internet Research各一篇，也包括基金委管理学部认定的A类期刊《系统工程理论与实践》一篇；此外还完成3篇工作论文，正在审稿和修改阶段。具体地，主要研究结论总结如下：1）考察共享机制的静态交通分配问题，构建一个基于路径的受约束的共享出行用户均衡模型，分析乘客的共享出行成本优惠、共乘司机的共享出行奖励以及乘客的共享出行奖励等多因素对均衡结果的经济影响；2）使用滴滴出行公司免费提供给学者进行学术研究的盖亚数据，以成都市(和西安市)二环局部区域的滴滴快车、专车平台的脱敏轨迹数据，实证分析（非）工作日、（非）高峰期、（非）节假日等因素对共享出行者出行规律的交叉影响；3）基于2007-2017年我国地级市高铁开通和A股上市公司数据，采用双重差分模型实证检验城市高铁开通对上市公司股价信息含量的影响，并运用企业信息透明度、机构持股和分析师实地调研等数据，从改善市场信息不对称、提升市场信息效率角度验证机制；4）将开通前往自贸区的高铁作为准自然实验，运用多期DID模型实证分析了2008-2019年中国240个非自贸区地级市出口额受到的影响及作用机制，研究发现非自贸区城市开通前往自贸区高铁后，能够发挥地区的劳动力和地价优势，吸引外商投资，降低贸易成本，从而充分带动地方对外出口额的提升；5）探究城市间交通基础设施提升如何影响企业的供应商选择决策，研究发现企业在连通高铁供应商处的采购比例显著增加，且这一影响对供应商转换成本较小的企业更加显著，企业和供应商之间的信息交流成本的下降是高铁连通发挥作用的主要机制，货物运输成本尚未在企业的供应商选择中发挥作用。相关研究从城市内居民用户出行决策和城市间交通网络连接的双重视角拓宽了理解共享出行经济价值的内涵，相关发现具有一定的政策启示意义。