信号交叉口过街行人和机动车驾驶员行为演化研究

果 。构 建 能够 刻 画信 号 交叉 口 穿越 行 为 的 长期 演化 模 型 ， 研 究过 街 行 人 和机 动 车 驾 驶 员 各 自收 益 、 损 失的 变
化 对 行 为 长期 演 化 结 果 的影 响 。研 究发 现 ： 过街 行 人 和 机 动 车 驾 驶 员行 为 长 期 演 化 的 目标 是 相 互礼 让 ； 通 过
对 于机 动 车驾驶 员和 过街 行人 的穿越 干扰 行 为 ， 国内外 学 者 主要 运用 基 于 接受 间隙 行 为选 择 概 率 模型ｌ 】 ］ 、 基于 Ｌ ｏ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ回归选 择概 率模 型＿ ２ ］ 、 基于 Ｂ Ｐ神 经 网络 模 型［ ５ 和基 于 完 全理 性 的 传统 博 弈模
间 的相互影 响关 系 ， 没有 针对 机动 车驾驶 员 和行人 行 为进 行 系统 建模 。运用 传 统 博弈 模 型 对 穿越 行 为 进行研 究 的 主要思路 是从 完全 理性 的“ 经济人 ” 出发 ， 在不 同 收益 条件 下 分析 交 通 参 与者 行 为 的最 优 行 为决 策与 均衡解 问题 ＿ ９ ］ ， 大 多是 一种静 态 和 比较 静态 的分 析 ， 缺乏 对穿越 行 为动态 演化 过程 的考 察 。 目 前， 尚未发 现运 用演 化博 弈论 来分析 信号 交叉 口过 街行 人和 机动 车驾驶 员穿 越行 为 的文献 ， 迫 切需要 揭 示过 街行 人 和机动 车驾驶 员行 为 的演化 路径 、 演化 目标 、 演化 路径 影 响 因素 以及 二者 穿越行 为 的动态 平
过街 行人 和 机动 车驾驶 员行 为 的演化路 径 和演化 目标 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ ０ ４ ０ １
基金项 目： 国 家 自然科 学 基 金 面 上 项 目“ 基 于 多 层 次 集 成 建 模 的 道路 交 叉 口人 性 化 设 计 综 合 模 拟 研 究 ” （ ５ １ ２ ７ ８ ０ ３ ０ ） 。 作者简介 ： 窦水海 ， 男， 北 京 交 通 大 学 经 济 管 理 学 院 博 士 研 究 生 。研 究 方 向 ： 复 杂 系统 决 策 理 论 与 方 法 。 苟娟琼 ， 女， 北京交通大学经济管理学院教授。研究方向 ： 智 能 交通 与复 杂 系统 建 模 理 论 与 政 策 。
衡点 。
信 号 交叉 口过街 行人 和机 动 车驾驶 员行 为具 有多 样性 、 动态 性 、 自适 应 性 和 时 间维 度 的 多变 性 ； 而
演化 博弈论 是 把博弈 理论 分析 和 动态演 化过 程结 合起 来 的 一种 理论 ， 它从 系 统论 出发 ， 将个 体 、 群体 行
为 的调整 过程 看作 为一个 动态 系统 ， 研 究各个 主 体行 为采用 特定 策 略 比例 的变 化趋势 ， 能 够真 实反 映主 体行 为 的多样 性 和复杂 性 。本 文从 有 限理性 的角 度 出发 ， 将 时 间收益 因素 、 安全 因素 和心 理 因素考 虑在 内构造支 付矩 阵 ， 针对 机动 车驾驶 员 和过街 行人 的穿越 行 为进行 系 统建模 ， 分 析机动 车驾 驶员 和过 街行 人 之间如 何进 行策 略交 互 ； 利 用 ＭＡ ＴＬ ＡＢ对行 为演 化趋 势 以及演 化路 径影 响 因素 进行 模拟 分 析 ， 探 讨
一
、
引
言
机 动 车和过 街行 人相互 干 扰是混 合交 通流 的一 大特 征 ， 行人、 机动 车 的相 互穿 越干 扰不仅 会 降低道
路 的通 行 能力 ， 而且 会造成 交通 隐患 。因此 ， 研 究过街 行人 和机 动 车驾驶 员之 间相互 影 响 的穿 越 干扰行
为对 于科学 管理 和有 效控 制过街 行人 行 为和机 动 车驾驶 员行 为具 有重要 意 义 。
调 控 决策 参 数 可 以优 化 过 街 行 人 和 机 动 车 驾驶 员行 为 的 长 期 演 化 路 径 ， 诱 导 过 街 行 人 和 机 动 车 驾驶 员相 互
礼让 ， 提 高过街效率。
关键词 ： 过街行人 ； 机 动 车驾 驶 员 ； 演化博弈论 ； 行 为 演化 中 图分 类 号 ： Ｆ ５ ７ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ － ８ １ ０ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ０ ６ ６ — ０ ７
型ｌ ６ 进 行研 究 。国 内外学者 运用 前三 种模 型对 穿越 干扰 进 行研 究 的主要 思 路 是 根据 现 实 调查 的数 据
解 释过 街行 人 和机动 车驾驶 员 穿越行 为 的交通 工程 现象 ， 建立 穿越 行 为决策 模型 ， 挖掘 过街 行人 和机 动
车驾驶 员穿 越行 为决 策规 律 。用上述 三种 方法 建立 的模 型大 部分 没有 考虑 机动 车驾驶 员 和过街 行人 之
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信 号 交 叉 口过 街 行 人 和 机 动 车驾 驶 员 行 为 演 化 研究
窦水 海 ， 苟娟 琼
（ 北京交通大学 经济管理学院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘
要： 信 号 交叉 口 的 交通 行 为 模 式 是 交通 设 施 、 管理 、 文化等环境 因素， 对 于 交通 参 与 者 长 期 综 合 作 用 的 结
第１ ４卷 第４期
社会 科学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
第 ４期
窦水 海等 ： 信 号 交 叉 口过 街 行 人 和 机 动 车 驾 驶 员 行 为演 化 研 究