考虑空间不平稳的交通拥堵传播特性研究

基于城市道路交通拥堵的空间影响特征和传播规律对交通管理和诱导措施的重要作用,在分析城市道路交通流数据空间不平稳性的基础上,对空间Durbin模型进行改进,并据此提出一种道路交通拥堵传播特性分析方法.通过北京市的案例研究发现,改进模型对交通流的描述效果得到了显著提高;局部交通拥堵具有显著空间传播特性,且随空间范围扩大逐渐衰减;特别是当路网处于临界密度状态时（14：00左右）,局部拥堵的传播影响达到最大.因此,拥堵缓解措施应对路网临界密度状态及关键节点进行重点监控和疏导,以控制拥堵传播所造成的空间影响.     

城市交通拥堵传播规律与消散控制策略研究

解决城市交通拥堵的关键是深入理解城市交通拥堵的形成机理与演变规律,从而制定科学的管理控制策略.本文首先介绍了城市交通拥堵基本概念,以及城市交通拥堵传播规律与消散策略的最新研究进展,在此基础上重点介绍了本课题组在城市交通拥堵传播规律与消散控制策略方面的研究成果.包括采用微观与宏观相结合的方法建立拥堵传播模型,分析突发事件所导致交通拥堵传播规律,交通需求增长所导致拥堵瓶颈识别,提出动态拥堵消散控制策略.     

高速铁路网络复杂特性及其传播动力学研究

结合高速铁路网络的拓扑结构分析,建立了基于传播动力学理论的模型,研究突发事件在网络上的传播扩散规律及其传播过程.运用复杂网络理论分别构建了我国高速铁路物理网络和运输网络两个网络模型,并计算复杂网络条件下的相关统计特性指标,从而判断高速铁路网络的类别和性质;同时基于高铁网络性质,建立了突发事件下列车晚点在网络上的传播动力学模型,分析不同参数取值情况下的晚点传播扩散过程,并提出控制突发事件下列车晚点在网络中传播蔓延的措施和策略.     

基于Netlogo平台的突发事件信息传播仿真研究

针对突发事件信息传播的影响因素及参与主体进行分析,构建突发事件信息传播的仿真模型,模型包括主体属性函数以及主体之间的交互规则,不仅给出交互仿真图,而且以"7.23动车事故"突发事件的相关数据作为仿真初始数据,利用Netlogo仿真平台对突发事件信息传播过程进行动态模拟,包括谣言传播的动态过程和意见领袖的影响过程等,仿真结果可分析各主体哪些属性是影响突发事件发展的主要因素,为有效控制事态发展提供决策依据。     

面向拥堵传播阻断的城轨站点分类

针对拥堵客流的传播阻断问题,研究了一种城轨站点分类方法.首先,通过分析影响站点拥堵传播阻断能力的相关因素,选取了站点客流量、站点运输能力和拓扑位置指标构建指标体系;其次,采用SOM神经网络和模糊分类算法对多指标数据进行分类,获取了不同时段下具有不同拥堵阻断能力的站点类别,实现面向拥堵传播阻断的站点分类;最后,采用北京市轨道交通实际运营数据对模型进行验证.研究结果表明:该方法能够在城轨系统不同时段下,随着客流量和运输能力的变化,准确识别不同类型的站点,并为后续研究城轨网络的大客流拥堵传播模型提供站点参数分析依据.     

高速公路意外事件所致堵塞的消散策略研究

通过建立交通意外事件影响下的交通流仿真模型,对拥堵传播及有效的干涉控制措施进行仿真.分析了非稳态交通条件下的车辆行为特性;并对现有主流元胞自动机模型规则进行改进,建立起一种新的元胞自动机交通流模型.该模型能够较好地仿真拥堵传播与消散过程,有效地探索拥堵的消散规律;利用该模型对各种控制措施的堵塞消散效率的研究结果表明,限流限速组合控制策略具有较优的堵塞消散效果.     

城市群客运网络动态分配策略应急疏散仿真

研究负载分配策略有助于引导客流在面对突发事件时的有序疏散，降低突发事件对交通网络的破坏程度和影响范围。本文构建了城市群综合客运网络模型，对网络级联失效现象进行研究，提出了基于局部负载率的流量分配策略。使用MATSim仿真软件，研究呼包鄂榆城市群不同疏散策略下客流疏散和网络稳定情况。结果表明：城市群综合客运网络中突发事件对某一节点的破坏会对其他节点客流造成影响；基于局部负载率的动态分配策略能降低级联失效的发生强度与传播范围。     

基于Multiagent的突发事件网络舆情演化

针对突发事件的传播过程,采用定性与定量相结合的方法,提出了突发事件网络舆情传播的"五段六点"模式。根据贝叶斯概率原理,给出了Agent的决策规则,以网络结构的方式体现Agent之间的内在联系,建立了基于Multiagent分布的突发事件网络舆情传播模型。通过仿真分析Agent情感态的演化,验证了该模型的有效性,表明该模型能够较好地分析网络用户对突发事件网络舆情传播的演化趋势。     

海上突发事件下的航道通航效率分析

为研究海上交通突发事件对港口航道通航效率的影响,以交通波理论为基础,结合港口航道船舶交通流特性,分析突发事件时航道内船舶的聚集和消散过程,建立海上交通突发事件时空影响模型。以厦门港超大型船舶进港单向通航为例,定量计算出单向通航时最大排队长度及阻塞时间,为海事主管部门在超大型船舶进港时制定相应措施提供理论参考依据。     

公路运输有毒气体连续泄漏影响范围分析

提出一种确定公路运输有毒气体泄漏影响范围分析方法. 该方法从有毒气体扩散过程和交通流的通行过程两方面考虑,讨论了危化品连续泄漏的过程和特点. 在高斯模型的基础上,分析并确定了不同情况下有毒气体对公路上车流的实际影响范围. 最后,以京沪高速公路氯气泄漏事故为例,预测分析了有毒气体的影响范围,结果表明了研究成果的可行性和应用性.     

冰雪条件下信号交叉口上游拥堵识别方法

为解决冰雪条件下的信号交叉口上游拥堵识别问题,提出基于研究临界消散车队长度值的拥堵识别方法. 该方法根据汽车行驶理论与拥堵区间车辆行驶特点,将拥堵临界车辆的行车过程分为加速、匀速和减速过程,通过分析的拥堵排队车辆通过交叉口的过程,建立不同冰雪路面信号交叉口拥堵识别模型. 通过不同条件下相关参数标定,计算上游路段拥堵临界位置. 利用哈尔滨市区一个交叉口的实际调查数据进行验证,证明该模型能很好与实际相契合.     

基于离散时空网络的多自动引导车路径规划问题

针对多AGV（automatic guided vehicle）在仓储物流搬运系统中的巷道拥堵问题,提出一种规避拥堵的系统优化策略,将产生的AGV拣货路径作为约束生成后续AGV运行轨迹。对仓库相邻节点赋予时间链接,构建时空网络地图,在此环境建立基于离散时空网络的考虑拥堵的路径优化模型,并设计了时空网络与SA(simulated annealing)相结合的全局优化算法ST-SA(space time simulated annealing) 以求解该模型,通过仿真实验对模型及算法的有效性进行验证。实验结果表明：系统优化策略可以对AGV路径规划过程进行控制与优化,ST-SA能够很快搜索到合理、高效的AGV拣货路径方案,缩短AGV在巷道的作业时间,避免了多AGV在智能仓储系统中的碰撞及拥堵。     

基于时空检测的城市交通网络瓶颈识别方法研究

为了解决拥堵状态下交通网络瓶颈识别问题,文章基于时空检测数据对道路节点和路段拥堵状态进行了分析,并以此为基础建立了城市交通网络瓶颈识别与分类模型。拥堵发生期间,以任意2辆浮动车连续通过拥堵路径各个交叉口时间间隔作为统计时间,以拥堵路径各个交叉口对应流向流出率作为统计对象,连续统计多辆浮动车通过时的交通量序列,建立了拥堵路径交叉口关联度模型并以此划分交通网络瓶颈。以划分的交通拥堵瓶颈区域作为密闭区域,通过分析拥堵路径平峰期间与拥堵期间的流入流出率,使用切比雪夫不等式在置信度95%范围内建立了拥堵瓶颈的3类模型:输入型瓶颈、输出型瓶颈和通过型瓶颈。以实际区域道路网络为研究对象,使用上述模型对拥堵区域进行了分析,结果表明该模型可有效识别并分类交通网络瓶颈。     

通行政策导向下节假日出行结构动态演化博弈

采用演化博弈理论的Logit动态机制建立出行方式选择的Logit动态模型,并进行了模型平衡点和演化稳定性分析以及参数分析,最后通过数值算例对比分析交通政策(包括公路收费、公路免费和公路扩建三种政策/措施)导向下的出行方式选择演化过程和演化稳定趋势.结果表明,出行方式选择的Logit动态演化系统存在唯一的演化稳定策略;交通政策/措施通过调整公路拥堵延误成本和调整出行方式固有成本差异来影响出行方式选择行为,并且后者比前者具有更显著的效果;高速公路免费通行政策既显著地达到了缓解铁路运力紧张的目的,同时兼顾了交通管理者和出行者的利益,但是可能造成高速公路交通拥堵;新政策的实施往往因为出行者的有限理性而表现出时滞效应.     

突发事件下羊群行为对疏散效率的影响研究

事故发生后的人员紧急疏散情境下,羊群行为会造成疏散过程的人员拥堵,进而延长疏散时间,影响疏散效率。为探究突发事件下羊群行为对疏散效率的影响,文中以某办公楼作为疏散场景,基于Pathfinder软件构建仿真模型,通过模拟不同程度的羊群行为,探究疏散时间的变化规律。仿真结果表明,少量羊群行为平衡了疏散通道的人员流量,部分通道的利用率显著提高,人员疏散时间减少,疏散效率提高,对人员疏散具有促进作用;当羊群行为的比例提高至40%时,疏散时间有所增加,疏散效率下降;当羊群行为的比例提高至60%时,疏散时间大幅提高,阻碍人员疏散的作用十分显著。研究发现,疏散过程中的羊群行为带来的负面影响远高于其带来的正面促进作用。为缓解人员拥堵问题,可通过设置适当的障碍物提高疏散效率,为突发事件下的应急疏散研究作为参考。     

公路建设区水土流失的量化探讨——以国道112线丰宁段为例

公路建设中造成的水土流失越来越严重，流失范围呈线状，常常跨越多个流域和地貌类型，影响范围广泛，且在公路不同部位水土流失的程度不同，影响期限也不同，在实际调查的基础上，以国道112线丰宁段为例，分析公路建设中水土流失的原因，并提出计算方法及一般性防护措施。     

基于实时路况的西安交通拥堵研究

通过百度地图提取西安市实时路况数据,借助Arcgis软件,运用广义G统计量、热点分析方法对西安市的交通拥堵进行研究,力图揭示其拥堵的时空分布特征。结果显示,西安市的交通拥堵呈现出明显的时空特征,拥堵的时间规律主要受工作日通勤、节假日外出等因素的影响;拥堵的空间规律主要受城市功能分区、商圈分布、路网结构等因素的影响。研究结果表明了利用实时路况数据研究城市交通拥堵时空规律的可行性。     

基于BP神经网络的微博转发量的预测

微博已经成为人们传播和获取信息的重要途径。突发事件相关微博的传播范围对事件的影响起着重要的作用,微博转发是扩大微博传播范围的一种重要方式。该文以城管与民众冲突事件(俗称"城管事件")为例,将BP(back propagation)神经网络应用到该类事件相关微博的转发行为研究中,以实现该类突发事件下微博转发行为的影响因素分析和转发量的预测。该文先从发帖人和微博内容2个角度分析了突发事件下微博转发行为的影响因素,结果表明:1)微博发帖人的活跃度、微博涉及主题标签、包含视频等可视化信息、提及其他用户及微博的发表时间段均对该微博的转发量有较大影响;2)与发帖人相比,微博内容对其转发量的影响更大。在影响因素分析的基础上,该文通过将预测问题转化为模式分类问题,基于BP(back propagation)神经网络对突发事件下的微博转发量进行了预测,并通过改变样本数对预测结果的稳定性进行了测试,得到了有一定参考价值的预测结果。     

基于广义SEIR模型的新冠肺炎传播机制及干预效果仿真

 新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）已在全球多个国家和地区蔓延,且不同国家和地区新冠肺炎的传播扩散过程和传染预测模式不尽相同。以美国和中国新冠肺炎公开数据为样本,首先应用广义SEIR模型,对疾病传播参数进行估计。其次,确定基本传染数R₀中各参数对疾病的影响,进而基于Anylogic仿真,利用系统动力学模型进行参数敏感性分析,定量表征关键参数对疾病传播的影响。最后,根据分析结果提出针对性的防控干预措施,以中美为例模拟不同防控级别的干预效果。研究发现,广义SEIR模型对中国与美国新冠肺炎传播机制的拟合性较好,保护率、感染率和平均检疫时间对防控疫情影响显著,并可以通过针对性的措施来提高保护率、降低感染率、缩短平均检疫时间。     

全球变化环境下流感时空传播模拟与预警技术报告

流感的传播和暴发是关系到公共健康的重要议题。开展基础科学和应用科学研究,探索流感病毒的传播特性和规律,探究不同环境因子所起的作用,分析全球变化对流感传播的影响,建立流感时空传播模型,预警未来流感的发生和传播,意义重大。课题研究分为4个方面:生物/地理数据库、流感传播模型、数据分析模块、模拟和预警系统平台。具体地,研究生物/地理数据的信息标准化、数据组织规范、元数据描述规范、数据统一建模和管理;研究不同尺度上的流感传播和基因进化,分析网络流感事件和流感发生统计记录之间的关联关系,研究鄱阳湖的环境变化对候鸟迁徙的影响;需要研发针对不同类型生物和地理数据的通用的高性能分析模块;研究建立全球变化下的流感传播模拟和预警系统平台。课题将研究建立流感传播的机理模型和统计关联模型,将发展流感传播的模拟和预警技术。