弹性需求下网络设计问题和电子路票问题研究

来源：管理科学学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：王广民

单位：王广民,中国地质大学经济管理学院，武汉430074,高自友,北京交通大学交通运输学院系统科学所， 北京100044,徐猛,北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044,孙会君,北京交通大学交通运输学院系统科学所， 北京100044,

摘要：应用双(二)层规划模型研究弹性需求下网络设计问题与电子路票收取问题，其中只考虑在部分路段进行路段能力扩充和收取电子路． 上层决策者(网络规划者) 选择路段能力增加和收取电子路票的数量来获得最优的社会总福利． 下层决策者(网络用户) 选择路径来最小化他们的出行成本(路径出行时间与所付出电子路票的价值的和) ． 应用下层规划问题的Karush-Kuhn-Tucker(KKT) 条件，将双层规划模型转化为单层规划模型． 为了解决互补条件所造成的求解困难，本文构造了松弛算法进行求解，并用数值试验研究了模型和算法的可行性． 数值结果表明，本文的模型在缓解交通拥挤方面可以得到更好的效果，而且只在部分路段进行路段能力扩充和收取电子路票更加方便实用． 在可交易电子路票方案中，更多出行的用户需要购买电子路票来为他们的额外出行付费，而减少出行的用户则可以卖出多余电子路票得到补偿，同时电子路票的交易价格是在完全竞争的市场上形成的，因此本文中的可交易电子路票机制是收入中性的．

关键词：双( 二) 层规划模型; 连续均衡网络设计; 可交易电子路票; 松弛算法

基金资助：国家重点基础研究发展计划资助项目(2012CB725400) ; 国家自然科学基金资助项目(71201146; 71322102; 71361130016; 71471167) ; 教育部人文社科基金资助项目(10YJC630233) ．