基于浮动车技术的动态交通拥挤预测模型

利用动态交通信息实现路网交通拥挤动态预测是城市智能交通管理系统的一大关键技术。本文提出一种新的动态交通拥挤预测模型。该模型应用浮动车数据判断路网实时交通流具体状况,结合路网静态拓扑结构,应用多重模糊推理,对路段发生交通拥挤的发生可能性、拥挤程度和形成时间做出预测。现场实测数据表明,该模型具有良好的预测效果。     

城市环路交通状态自适应判别方法

针对城市环路交通拥挤问题,提出基于模糊C均值聚类与灰色聚类的交通状态自适应判别算法.首先运用模糊C均值聚类对交通状态边界进行划分,得到各个交通状态的门阀值,进而利用灰色聚类模型对交通状态进行判别,避免聚类方法容易陷入局部最优解的问题,同时减少灰色聚类参数设定的主观性.通过对福州二环路实测交通流数据的计算分析表明,不同路段的交通状态存在显著差异,城市环路交通状态自适应判别方法能够较好地针对不同路段判别交通状态.     

道路交通走廊拥挤收费重分配模型

为了进一步提高公众对拥挤收费的认可,有效调节交通需求的时空分布,针对2条路段2个节点构成的道路交通走廊提出了拥挤收费重分配模型.在分析了交通出行总费用的基础上,提出随交通需求大小而动态变化的拥挤收费费率模型,将收费所得直接分配补贴给平行路况较差的路段使用者,分不同的需求状况研究不同的分配函数,并用实例说明了该模型的适用性.结果表明:拥挤收费以经济杠杆对交通需求给予组织和引导,在交通需求未超过走廊通行能力时,拥挤收费对路网交通流量的转移和出行费用的降低具有很高的效率;在交通需求超过走廊通行能力时,仅靠拥挤收费无法避免交通拥挤,需要实施路网扩容.     

城市快速路建设时机的决策模型与准则

提出了城市快速路建设时机包括首条快速路建设启动时机和快速路网建设时序安排两方面,指出城市快速路建设时机存在缺少科学决策依据的问题.在总结国内典型城市快速路建设时机安排经验的基础上,分析了城市首条快速路建设启动时机的影响因素,提出了基于经济总量、人口规模、城市面积、机动车保有量等指标的启动时机因素模型和相应决策准则;分析了快速路网建设时序安排的影响因素,将各影响因素标度量化后,建立了基于土地开发(更新)、功能影响、交通需求、工程实施条件、建设资金等指标的快速路网建设时序迫切度模型,并提出相应决策准则.最后,以嘉兴市为例说明模型和相应决策准则的应用.     

动态交通分配模型解的非唯一性问题

通过对动态交通分配模型和静态交通分配模型建模过程的比较,详细阐明了产生动态交通分配模型解的非唯一性问题的2个主要原因,即路段费用．流量函数的非单调性和先入先出（FIFO）原则约束条件的非凸性,在此基础上提出了在动态交通分配的路段费用函数中引入路段车辆数或路段密度的方法,建立了既能反映路段拥挤状态又具有单调特性的路段费用模型,从而显著提高了现有模型的求解效率．     

城市道路施工区交通延误建模与仿真

随着城市的快速发展,为了提高道路通行能力,许多道路必须扩建,而施工区广泛存在于路段和交叉口区域,城市道路施工区将改变车道的宽度,对车辆的正常行驶产生一定的影响,导致大量排队和交通延误.针对城市路段施工区的交通流和交通延误进行了仿真,研究施工区域环境中不同因素对车辆延误的影响、机动车和非机动车到达率,分析了受施工区影响的入口交通延误的特征,施工区的尺寸与位置等因素对路段施工区交通延误的影响,提出了基于社会力模型的城市路段施工区交通延误分析方法,并考虑了路段施工区长度、施工区宽度、大型车比例将对路段施工区的交通延误和平均通行速度产生显著影响.模拟结果表明,本文建立的基于社会力模型的施工区交通延误计算方法具有良好的适用性.基于分析结果可制定合适的交通管理措施,减少路段施工区的交通拥堵降低延误和事故率.     

基于烟羽模型的城市干道交通影响区范围计算

为界定对城市干道交通运行产生影响的道路空间分布,定义城市干道交通影响区,分析烟羽模型的宏观交通参数扩散适用性,进而通过研究区域内路段单元设置,将烟羽模型用于研究路段单元宏观交通参数的路网扩散性,在此基础上,提出路段单元空间平均车速与交通强度的影响距离模型,从而得出基于烟羽模型的干道交通影响区范围,最后以某市主干道杨桥路为例进行试算.试算结果表明,周边26个路段单元的交通影响距离均延伸至杨桥路,其中14个路段单元构成杨桥路交通影响区范围边界.可见该计算方法可求出影响干道交通的路网范围,有利于干道交通生成规律与管理技术研究.     

道路拥挤收费定价分析

利用路段交通流量、交通密度及交通空间平均速度的关系,通过选择合理的参量——路段交通载量,解决了由于拥挤路段流量与费用的非单调关系产生的拥挤收费为负的问题,给出了基于交通载量及交通密度比的拥挤收费定价公式,通过建立路段社会总收益函数,分析交通路网供需特性,给出了拥挤收费起点的一个解释。     

三省交界地区城市空间关联探析——以山东省聊城市为例

以聊城市为例,结合多年份《中国城市统计年鉴》相关数据资料,选取城市经济关联和交通关联两项城市"流"测算指标,测定城市对外关联强度,以此定量分析区域内不同层级城市的中心性,并运用引力模型和断裂点模型,探究城市之间相互作用的空间格局,分析区域内城市关联的时序演变过程,描述地处三省交界地区的对外关联特征.     

基于图Transformer网络的城市路网短时交通流预测模型

针对城市路网短时交通流预测问题,在考虑路网交通状态时空相关性基础上,提出一种基于图Transformer（graph transformer,Graformer）的预测方法。该方法将多条路段的交通状态预测问题转化为图节点状态预测问题,针对区分相同结构的空间路网结构图,本文将带有边的图同构网络（graph isomorphism network with edges,GINE）和Transformer网络相结合,对交通状态在路网层面的时空相关性进行建模,从而实现城市路网短时交通流预测。具体来说,Graformer模型首先利用长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）对交通数据的时序信息进行预处理,接着采用基于GINE与Transformer的全局注意力机制提取交通数据的空间特征,最后实现路网各路段交通流的同步预测。通过使用PeMS数据集进行实验验证,结果表明提出的Graformer模型在各项性能指标上均优于对比模型,证明了其作为一种可靠且高效的路网短时交通流预测方法的有效性。     

高速公路桥梁路段交通安全风险评价及影响要素挖掘

为了深入探究影响高速公路桥梁路段风险的显著因素,论文应用交通秩序指数综合评估交通安全风险,并以此为因变量,研究桥梁路段交通流、道路属性及外部环境等要素和交通安全风险间的关系。在构建安全风险识别模型的基础上,通过个体条件期望图挖掘影响高速公路桥梁路段的安全风险关联因素。结果表明：相较于梯度提升决策树模型,随机森林模型对于交通安全风险识别的准确性更高;此外,在影响因素中,拥堵是影响桥梁路段安全风险的重要交通流因素;在能见度较低及不良天气情况下,交通风险较高;并且,跨河桥上、下游过渡段是高速公路桥梁路段中交通安全风险最高的区域。研究结果为高速公路桥梁路段的交通安全风险识别及影响要素挖掘提供了新的思路和方法,有助于交通管理部门精准实施靶向治理。     

城市中心区干道变速双向绿波带

城市干道交通量的增长使人们对干道协调控制的要求提高,而传统的双向绿波带方法常遇到带宽过窄,带速过高等不利情况,难以应用到双向交通拥挤的城市干道。本文改变以往绿波带速不变的设定,提出一种变速的双向绿波带控制方法和与其对应的橡皮筋模型,可简便地求解双向绿波带各路段变化的交通流速度。在最小变速约束解的基础上,对该模型进行速度控制的功能性优化以提高行车和交通安全性,并以南京水西门大街为例,利用VISSIM仿真比较分析变速双向绿波的优势。     

机场旅客进出场交通方式选择的双层规划模型

以机场出发旅客为研究对象,在分析多种交通方式下旅客进出场出行费用对其交通方式选择影响基础上,应用双层规划模型描述了机场旅客进出场交通方式选择问题,并利用基于灵敏度分析的启发式方法对模型进行求解.模型综合考虑了交通系统的收益和旅客的利益.通过算例可以看出,应用双层规划模型描述机场旅客进出场交通方式选择问题是合理的,所采用的方法是可行有效的,对于制定多模式交通运输价格策略、缓解大型机场地面交通拥挤等具有现实意义.     

路段拥挤条件下的高速公路匝道协调控制方法

为了提高主线路段拥挤条件下匝道启发式控制方法的有效性,提出了一种改进的Bottle-neck控制方法,以获得平稳的控制过程和缩短的调节时间.首先,依据拥挤持续时间内交通流波阵面向上游移动的距离,应用Greenshields模型确定交通拥挤的影响范围.其次,根据高速公路匝道桩号及拥挤的影响范围,确定用于协调控制的匝道数;并将密度作为控制变量,准确描述路段拥挤下的交通状况.最后,通过对局部调节率和协调调节率进行优化,克服了Bottleneck控制方法超调量过大、调节时间过长的缺陷.基于宁杭高速实测数据的仿真结果表明,改进的Bottle-neck控制方法能够使调节时间减少70%,超调量减小75%.     

高速公路改扩建后区域路网交通分流模型

为量化分析高速公路改扩建分流后区域路网的拥挤程度和服务水平,充分考虑路网分流条件,以系统饱和度为约束条件,以区域路网内分流系统最优为目标,建立了具有实时反馈效用的高速公路改扩建交通分流机制和分配模型。以陕西潼关至宝鸡高速公路改扩建作业项目为例,应用新建模型对2种交通分流方案进行了对比。研究结果表明:该模型考虑分流路段的交通量分担能力,以分流后路段交通量和路段通行能力之比作为权重系数,来反映分流后区域路网的交通拥挤状况,能够实现区域路网内交通分流的系统最优,达到配流均衡。通过应用该方法对大型车分流和小汽车分流两套方案进行的对比分析,表明大型车辆分流方案的路段饱和度优于小汽车分流方案。     

长途汽车站交通影响分析理论与方法探讨

从长途汽车站交通发生的特点入手,探讨了长途汽车站交通影响分析的理论和方法。对长途汽车站这种城市大型特殊公共建筑进行交通影响分析时,不应仅仅分析其诱增的交通量对路段服务水平的影响,同时要进行车站进出车辆对主路交通的干扰分析。进而提出了应用交通流理论中的可接受间隙理论模型(GATM模型)进行路段交通干扰分析的方法,并以上海某长途汽车站为例进行了实例分析。利用GATM模型进行交通干扰分析,对同类型的大型公共建筑交通影响分析具有一定的借鉴作用。     

基于浮动车数据的城市区域路网关键路段识别

针对城市路网中对交通运行起着决定性作用的关键路段识别问题,首先,对浮动车数据进行了异常数据处理与地图匹配.其次,将关键路段划分为重要路段和脆弱路段,基于路段连接度、饱和度和路段介数建立了重要路段识别模型.同时,基于容量可靠度建立了路段脆弱性判别模型,并采用蒙特卡洛方法(Monte Carlo,MC)实现了模型求解.最后,利用包含有快速路、主干路、次干路及支路的复杂城市道路网络作为研究对象进行验证分析.结果表明:所构建模型和方法可有效准确识别关键路段,路段重要度更能客观反映关键路段对路网运行效能的影响程度,而且道路等级高的路段其关键程度较高.     

考虑货车路径选择行为的高速公路拥挤路段收费研究

为降低高速公路拥挤路段中的货车混入比例,提高道路的通行能力及服务水平,通过构建货车的路径选择模型,分析高速公路收费费率对货车车辆路径选择行为的影响及不同费率的路网状态.首先,在对车辆路径选择行为影响因素进行初步分析的基础上,针对货车设置不同的出行场景,设计调查问卷和实施方案,以获取路径选择意向调查数据.其次,构建货车的公路路径选择NL(Nested Logit)模型,并对模型结果进行检验和评价.最后,以山东省高速公路网为例,分析高速公路拥挤路段不同收费费率对货车的路径选择行为产生的影响.结果表明:收费费率对中长距离出行的货车车辆路径选择行为较短途出行有显著影响,在拥挤路段仅针对货车车型适当提高收费费率时,在降低路段负荷度的同时可以增加路网收费收入.     

停车诱导小区划分优化方法

停车诱导小区划分的合理与否将直接影响停车诱导系统效率的发挥.在确定诱导小区划分原则的基础上,以各诱导小区内的泊位供需总差额最小和诱导小区内拥挤路段和非拥挤路段的非均衡性最小为目标,考虑诱导小区内停车信息量的多少、小区的大小等因素,构建了多目标的诱导小区划分优化模型.利用模拟退火的启发式算法和小生境技术进行求解.     

基于固定检测器的区域交通状态判别方法

以固定检测器获得的交通数据为基础,分别建立路段和交叉口交通状态判别模型;考虑不同路段和交叉口对区域路网整体交通状态影响程度的差异性,建立路段和交叉口交通状态的权重计算模型;在此基础上建立区域交通状态的综合判别模型;并分析状态指标P与路网中车辆平均行程速度的相互关系,确定路网P所表示的交通状态级别;最后利用Vissim软件设计包含9个交叉口的典型路网,根据采集的数据对模型进行验证.仿真结果表明:所建立的方法可以有效地对区域交通状态进行判别.