合乘出行作為交通需求管理的一項(xiàng)重要措施，能夠有效提高私家車(chē)單車(chē)乘坐人數(shù)，降低車(chē)輛出行率，從而起到減少交通擁堵和空氣污染的作用。隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)研究私家車(chē)合乘行為以及合乘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)建車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下合乘優(yōu)先導(dǎo)向的路網(wǎng)時(shí)空資源動(dòng)態(tài)優(yōu)化理論及方法，是一項(xiàng)非常具有理論和實(shí)際價(jià)值的研究工作。
私家車(chē)合乘出行受到政策、技術(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行效率等多方面因素的影響，只有多種因素協(xié)調(diào)運(yùn)行，才能充分發(fā)揮其功效，真正起到緩解交通擁堵的作用。因此，本書(shū)基于日益完善的車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，在合乘行為博弈、合乘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)、合乘優(yōu)先導(dǎo)向的路網(wǎng)協(xié)同管控等方面進(jìn)行了深入研究與探討，形成了一套較為完整的車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于合乘優(yōu)先的出行效能提升理論與方法。本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容如下。
(1) 研究了私家車(chē)合乘出行的行為決策模型。對(duì)私家車(chē)合乘行為的影響因素做了深入分析和總結(jié)，并通過(guò)調(diào)查獲取了各種因素對(duì)合乘行為的影響規(guī)律，從而構(gòu)建了基于博弈論的私家車(chē)合乘行為模型，模型中充分考慮了由路網(wǎng)交通狀態(tài)決定的私家車(chē)出行效用、由合乘引起的私家車(chē)出行效益增加和損失，以及政府因?yàn)楹铣水a(chǎn)生的成本和收益等；使用該模型對(duì)私家車(chē)合乘出行決策與政府的合乘鼓勵(lì)政策在各種客觀(guān)條件下的動(dòng)態(tài)博弈過(guò)程進(jìn)行了深入分析，并針對(duì)政府部門(mén)在不同發(fā)展階段的合乘政策和優(yōu)先管理舉措提出了可行性建議，為合乘系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和合乘優(yōu)先導(dǎo)向的路網(wǎng)協(xié)同管控方法研究奠定了基礎(chǔ)。
(2) 提出了車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下私家車(chē)合乘系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。首先基于圖論構(gòu)建了城市交通多模式網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)靜態(tài)定時(shí)定線(xiàn)路和動(dòng)態(tài)協(xié)同合乘方案分別進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，然后基于交通運(yùn)輸學(xué)的出行路徑規(guī)劃理論建立合乘出行匹配模型，并改進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)中的基因遺傳算法，提出一種車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下考慮換乘的合乘信息智能匹配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)多模式均衡條件下合乘供需在時(shí)空維度的快速有效匹配，從而為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)協(xié)同合乘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障。
(3) 研究了車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下合乘優(yōu)先的路網(wǎng)智能管控策略及實(shí)現(xiàn)方法�；�于車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的道路運(yùn)行狀態(tài)及實(shí)時(shí)合乘信息，分別從空間和時(shí)間資源優(yōu)先角度提出了路網(wǎng)智能管控策略和實(shí)現(xiàn)方法：首先從空間資源優(yōu)先角度研究了HOV車(chē)道動(dòng)態(tài)智能管控算法及流程，確保合乘出行在路段上的通行效率優(yōu)；然后從時(shí)間資源優(yōu)先角度構(gòu)建了交叉口合乘優(yōu)先信號(hào)配時(shí)模型及合乘路徑協(xié)調(diào)控制模型，確保合乘出行在交叉口的通行效率優(yōu)；后提出了車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下合乘優(yōu)先的路網(wǎng)智能協(xié)同管控策略，并考慮多模式均衡提出了基于出行方式轉(zhuǎn)移的路網(wǎng)運(yùn)行效益及能耗評(píng)價(jià)方法，用于評(píng)價(jià)合乘優(yōu)先路網(wǎng)管控的實(shí)施效果。
(4) 實(shí)例應(yīng)用及效益能耗分析。首先以我國(guó)無(wú)錫市和美國(guó)西雅圖市城市核心區(qū)域道路交通網(wǎng)為例，構(gòu)建其多方式路網(wǎng)模型，設(shè)計(jì)了路網(wǎng)HOV車(chē)道動(dòng)態(tài)管控方案和交叉口合乘信號(hào)優(yōu)先及路徑協(xié)調(diào)控制方案，并對(duì)每種方案產(chǎn)生的管控效益及能耗進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和對(duì)比，結(jié)果顯示人均出行效率明顯提升，路網(wǎng)出行總能耗顯著下降，達(dá)到了出行提效降耗效果；然后對(duì)未來(lái)交通需求增加10%后的路網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果顯示合乘優(yōu)先出行能夠保證運(yùn)行效率在正常范圍內(nèi)；后對(duì)無(wú)錫和西雅圖兩個(gè)城市實(shí)施合乘優(yōu)先管控的效益和能耗進(jìn)行對(duì)比和分析，證明了本書(shū)提出的理論與方法的有效性和適用性。
本書(shū)的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1) 通過(guò)調(diào)查獲取多種因素對(duì)合乘行為的影響規(guī)律，構(gòu)建了基于博弈論的私家車(chē)合乘行為模型，深刻解析了私家車(chē)合乘行為的動(dòng)態(tài)博弈過(guò)程，為私家車(chē)合乘相關(guān)政策研究提供了理論工具與方法。
(2) 在構(gòu)建多模式交通網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出了定時(shí)定線(xiàn)路合乘方案技術(shù)與理論，研究了車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下私家車(chē)動(dòng)態(tài)協(xié)同合乘系統(tǒng)中的供需匹配理論，實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)多模式均衡條件下合乘供需在時(shí)空維度的有效匹配，從而為動(dòng)態(tài)協(xié)同合乘系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)保障。
(3) 構(gòu)建了車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下合乘優(yōu)先的空間資源優(yōu)化理論和方法，辨識(shí)了HOV車(chē)道的動(dòng)態(tài)控制邊界條件，并設(shè)計(jì)了基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的HOV車(chē)道動(dòng)態(tài)控制流程，實(shí)現(xiàn)了基于合乘空間優(yōu)先的HOV車(chē)道實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制。
(4) 建立了基于合乘優(yōu)先的交叉口信號(hào)配時(shí)模型和合乘路徑協(xié)調(diào)控制模型，實(shí)現(xiàn)了合乘出行在交叉口的通行效率優(yōu)，為車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下交通系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)同管控提供了可行性方案。
(5) 在考慮多模式網(wǎng)絡(luò)均衡博弈過(guò)程的基礎(chǔ)上，提出了基于出行方式轉(zhuǎn)移的路網(wǎng)運(yùn)行效益及能耗評(píng)價(jià)方法。
本書(shū)得到了江蘇省交通運(yùn)輸與安全保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金重點(diǎn)項(xiàng)目“車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下私家車(chē)拼車(chē)智慧節(jié)約化研究”（TTS2016��06）、江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目“車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下融合多源信息的分布式動(dòng)態(tài)車(chē)輛行為辨識(shí)”（15KJA580001）和江蘇政府留學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金資助項(xiàng)目（JS��2016�� K009）資助。
感謝華中科技大學(xué)出版社對(duì)本書(shū)出版的大力支持！