基于浮动车大数据与网格模型的城市交通拥堵识别和评价研究

随着机动车辆的迅猛增长,城市路网呈现出事件多发、通行状态多变的特征,大城市的交通问题日趋严重.借助大数据技术,通过对城市路网中海量浮动车轨迹数据的深入挖掘,能够实现对复杂交通状态的快速识别和准确分析.本文首先对北京市浮动车的海量数据进行校准和清洗.其次,针对不同的研究内容,构建不同尺度的网格模型.然后,根据网格内节点对行程时间的历史数据,识别常发拥堵区域;结合实时行程时间数据,识别偶发拥堵事件.最后,通过对网格交通运行指数进行密度聚类,从空间范围上将大城市拥堵区域的类型划分为"点-线-面"3个层级对交通拥堵进行评价研究.本研究不以道路矢量地图为基础,仅通过浮动车轨迹数据,便可以实现对交通拥堵的高效识别和宏观拥堵的评价.     

浅谈拥堵路网及其评价模型

随着经济的迅速增长,城市道路拥堵越来越严重,如何缓解交通拥堵成为交通规划发展的另一重要研究分支。在研究如何缓解拥堵前,更深刻的了解拥堵路网是非常必要的。本文从拥堵路网的定义入手,定性评价拥堵路网与定量评价拥堵路网相结合,最后了解道路拥堵对社会和人们的严重危害。这既能帮助我们更好的研究和认识拥堵路网,也能为缓解拥堵路网提供研究方向。     

环形放射状路网拓扑结构交通拥堵特性

考虑交通出行需求和路网拓扑结构,研究了环形放射状路网上的交通拥堵特性。基于国内7个城市的出租车乘客OD数据分析,研究了出租车用户群体出行距离分布特性,建立了一种基于OD分布的交通需求生成普适性模型。在此基础上,研究了特定需求分布下规则网格状和环形放射状两种典型路网结构的交通拥堵特性。结果表明在满足特定OD直线距离分布的交通需求下,环形放射状路网拓扑结构能有效减少网络拥堵时间,节约交通出行成本。     

基于TransModeler的拥堵区域交通流量调控方法研究

针对中小城市临时交通管制措施下出现的交通拥堵状况,应用微观交通仿真软件TransModeler建立拥堵区域路网模型。运用动态交通组织手段来实现拥堵区域交通总量控制,均衡路网交通压力。以曲靖市中心城区拥堵区域动态交通组织优化为实例,通过仿真结果对方案实施前后的各拥堵路段的交通流运行状况进行评价,证明了流量调控方法对缓解拥堵区域交通状况具有一定的科学实效性。     

城市交通流诱导体系建设问题研究

为了解决目前城市交通拥堵的问题,本文在交通拥堵严重的大背景下,提出通过“微循环”交通组织方法的思想,在城市拥堵地区设立三级诱导体系。引导驾驶员更容易的选择合理的走行路径,从而达到平衡路网压力的要求。     

基于广义径向基神经网络的城市道路运行状况评价

为缓解城市交通拥堵,提出了一种城市道路运行状况的评价方法并给出了具体的实现技术。以交通拥堵分析为途径来衡量城市道路运行状况,建立了道路拥堵度的评价指标体系,然后通过广义径向基函数(generalized radial basis function,GRBF)神经网络的优化算法建立城市道路交通拥堵度的计算模型。针对西安市典型局部路网,基于MATLAB 2010平台,计算该路网中各个样本路段的拥堵度,获得具体拥堵点的位置和发生时刻,并使用加权平均法对整个路网的交通运行状况进行评价,最后得到该路网的最优出行路径。研究结果表明:同时间段路网中南二环路东段最为拥堵,交通拥堵指数高达0.974 4;而对于样本路段翠华路,则晚高峰16:00~18:00最为拥堵,交通拥堵度最高达0.911 8,这些均与实际情况完全吻合。该方法能够准确得到量化的城市道路交通拥堵数值,从而完成对一定区域内的交通拥堵评价。     

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TPI数据的交通拥堵状况时空特征分析——以青岛市为例

基于交通运行指数数据,针对城市商圈交通,从区间特性、时间维度及时空演变等相关角度对青岛市的交通拥堵状况进行系列特征分析。通过对交通运行指数数据进行统计分析,筛选出最具典型的五大商圈。结合五大商圈的特点,分析交通拥堵的时空特征:拥堵最严重的往往是南部沿海地区;交通拥堵大多集中在7:30—9:30,17:00—19:00;并且在工作日与休息日和一天中的不同时刻,不同商圈呈现出不同的变化趋势。通过分析青岛市商圈的拥堵现状、原因及其变化规律,对缓解城市拥堵问题具有重要意义,为青岛市的城市规划提出针对性建议。     

交通流均衡分布的引力场动态路由方法

<正>1研究意义交通拥堵是许多现实网络普遍存在的一种复杂现象,其主要表现为网络上交通流的相变,即网络交通状态由自由流变为拥塞态。研究发现,交通拥堵的产生及拥堵程度与网络的拓扑结构和采用的路径选择过程直接相关,同时网络负载量也是引发交通拥堵的主要原因之一。随着路网交通负载的不断增长,城市交通系统的发展已不能满足人们日益增长的交通需求,交通拥堵成为制约城市经济发展的瓶颈,寻找最佳出行路径就成了人们日常生活经常遇到的难题。研究认为,解决交通拥堵的主要方法是优化路网拓扑结构和实施高效的     

大型客运站站区交通拥堵仿真评价方法

客运站站区是连接大型客运站与区外交通的重要集散通道。根据客运站站区的实际情况,基于"点-线-面"的思想,提出"路段(交叉口)-道路-路网"3个层次的站区交通拥堵评价指标体系,并基于"状态分类"与"集成加权"原理提出"点"、"线"、"面"层的交通拥堵强度评价方法。以北京南站为实例,建立VISSIM仿真平台,对北京南站站区交通拥堵强度进行仿真评价与优化。研究结果表明:站区内大部分"点"处于轻度拥堵状态,部分"线"为严重拥堵,而整体路网的拥堵强度为中度拥堵,说明拥堵效果具有累加性,某一拥堵点的形成可能会造成整个路网的拥堵。     

城市道路交通拥堵的模糊神经网络评析

以城市道路网络的拥堵状况为研究对象,运用模糊层次分析以及神经网络理论构建城市道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型.以层次分析为准则,从微观层、中观层、宏观层等方面建立道路交通拥堵三层评价指标体系;利用模糊一致性判别矩阵界定道路交通拥堵评价因子综合权重,基于BP神经网络构建了道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型,并对道路交通拥堵评价区间进行阈值确定,将道路交通拥堵评价集界定为严重拥堵、中度拥堵、轻度拥堵、较为畅通、畅通等5个等级.以2016年上海市20个交通小区的道路交通拥堵数据为样本进行实例分析,结果表明该方法的可行性以及有效性.      

电网大停电交通拥堵度评估模型及方法研究

针对大停电事故对路网交通拥堵产生严重影响和恶劣后果的背景,根据交通流特性,从路段和交叉口两个方面建立基本路段交通拥堵度评估指标体系;同时提出大停电后各个评价指标的计算模型和量化方法。在此基础上,采用突变级数评价法对基本路段拥堵度进行评估;并以车辆行驶里程(VKT)作为权重对路网体系中各基本路段进行加权,进而得到大停电后路网的交通拥堵度水平。最后以典型大停电区域为例,对不同停电时间下路网交通拥堵度水平进行量化评估;且评估结果与有关交通部门的统计情况相吻合,验证了该评估模型和方法的正确性、实用性。     

RMT-Based Urban Traffic Cross-Correlation Analysis and Its Application on Traffic Incident Impact Analyses

Cross-correlating traffic flow data at different intersections in an urban transportation network is important for understanding the collective behavior of constituents in a complex system and for predicting the risk of network-wide congestion. In this work, a Random Matrix Theory (RMT) based method is used to describe the collective behavior from massive traffic data sets. Nonrandom correlations between traffic flow series recorded in the Beijing road network occur both with and without detrending. The effect of the traffic load on the correlation patterns of network-wide traffic flows is analyzed using the RMT analysis of a simulated data set collected from Paramics. The RMT analysis is also used to evaluate the impact of incidents on the network-wide traffic status. Cluster analysis is used to find the largest cluster in the network which indicates the critical congestion caused by the incident. All the results show that RMT analyses are an effective method for investigating systematic interactions in urban transportation systems.     

基于交通态势可视化分析的公交专用道布局

交通拥堵问题是困扰城市的普遍难题,科学地规划公交专用道是在城市道路空间资源有限的情况下提高运输效率的有效手段。探讨如何利用交通态势数据和路网信息来规划和评估公交专用道布局问题。首先选取公交专用道布局的研究范围,借助道路交通信息技术,利用交通路况分析与发布平台的大数据,将区域交通态势可视化,做交通路网态势评价,提出该区域的公交专用道布设方案。再从路网整体效益出发,构建以碳排放量最小和系统总出行时间最少为优化目标的多目标优化模型,分析设置公交专用道的效益。最后以南昌市中心某片区为例,选取交通拥堵严重、暂无公交专用道、且满足公交专用道设置条件的路段提出公交专用道布设方案,结果表明设置公交专用道能减少路网中车辆碳排放、改善路段的整体通行效率,减碳平均优化率为4%,时间效益平均提升5%,可知本文提出的优化方法有利于得到合理有效的公交专用道优化方案,为城市交通管理者提供决策依据。     

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.     

基于空中交通流的空中交通网络拥挤程度评估

为解决空中交通流量日益增多导致的空中交通拥挤和拥堵问题,本文从空中交通流角度出发,区分空中交通拥挤和拥堵,通过建立拥挤程度评估模型来评估空中交通网络中拥挤程度。首先从容量和流量的角度区分并界定空中交通拥挤和拥堵的概念,同时借鉴道路交通思想,将空中交通分为畅通、正常、拥挤和拥堵四种状态。然后从空中交通流角度分析判定空中交通拥挤,提出拥挤状态门限区间,建立多种情况下的空中交通拥挤评估模型。最后引用某大型繁忙机场某时段的航班数据作为算例。结果表明,所建立模型可以用来评估空中交通网络拥挤程度。     

基于双层博弈的城市道路拥堵收费分析

运用博弈论分析拥堵收费策略,基于假设将其抽象为有N+1个参与者的双层博弈模型. 针对城市道路拥堵收费问题,建立双层博弈模型,分析博弈均衡条件,并以虚拟路网为例说明博弈模型的均衡及求解. 分析结果表明,博弈实质是拥堵收费最优定价与路网流量分配的合成问题,博弈均衡是寻求系统最优的拥堵收费决策及用户最优的交通配流方案.     

基于MFD的模拟超饱和路网交通控制策略优化

为了缓解城市路网频繁出现的超饱和交通堵塞,本文以堵塞区域路网各条路段上行驶的车辆数作为状态变量,建立路网交通的状态方程,分析路段上车辆数变化规律;同时,基于交通流宏观基本图,以路网中路段累积车辆数最优作为控制目标,建立关于堵塞区域路网系统的离散状态优化控制模型,并将该模型在某城市新区进行模拟算例应用。结果表明,这种基于交通流宏观基本图的优化控制策略能有效缓解城市路网中超饱和交通堵塞,使路网整体输出效率得到明显提升。     

基于WGN算法的城市路网拥堵路段诊断分析

为了分析城市道路交通拥堵问题,利用WGN(weighted Girvan-Newman)算法从中观路网结构角度出发,以道路网络的结构性质为依据,通过模块度分析对城市道路网络进行组团划分,找出路网结构中的关键性路段,再以小区间OD(origin-destination)量作为权重,根据路段加权后的介数值判断路网中的拥堵路段,为后续的交通规划和研究分析做铺垫。结果表明:诊断出的拥堵路段与实际交通运行情况吻合,说明路网结构不合理是造成道路供给不均衡的重要原因。可见,研究结果可以对规划路网的潜在问题做出预判,并及时采取措施缓解拥堵。