通行能力变化时的瓶颈交通分配模型应用研究

以通行能力变化条件下的瓶颈动态交通分配模型为理论基础,根据该模型得出的满足用户均衡条件的交通出行分布模式,分析动态交通信号控制和旅行信息系统的工作原理,为交通控制和诱导的优化分析提供了指导性意见.动态交通控制模型的计算结果表明,按照交通需求的空间不对称性,动态改变有效绿灯时间在不同相位的分摊比例,可以大大提高网络的通行效率.交通诱导模型的分析结果表明,当交通事件发生时,是否应该发布交通信息,应根据事件处通行能力下降的程度而定.     

多路径交通分配模型的改进及节点分配算法

本文对动态多路径交通分配模型进行了改进，提出了该模型的快速算法－节点分配算法，并详细阐述了节点分配法中的网络处理、分配节点排序及参数确定等问题。节点分配算法的采用，大大提高了多路径交通分配方法的速度及容量，使之能在超大规模网络的交通规划、交通控制及交通诱导系统中应用。     

浅析交通分配理论

交通分配理论属于交通规划理论范畴,是传统和现代的交通规划方法中重要的组成部分。目前,实现交通分配理论的交通分配模型可分为两大类:静态交通分配模型和动态交通分配模型,它们都有各自的优缺点。动态交通分配虽然目前从算法上和实际应用上尚未发展成熟,但却是未来交通分配理论的发展方向,也是未来交通规划模型的研究方向。     

基于动态交通分配的区域疏散实时交通控制研究

本文针对飓风、台风等可预报自然灾害,在其登陆城市之前的一定安全时限内,大规模机动车辆区域疏散问题进行了研究。在建立路段、交叉口疏散交通流动态模型的基础上,提出了面向大规模区域疏散实时交通控制的建模框架,整合了预报实时交通流形态的动态交通分配解析模型和交通流实时自适应控制策略的生成模型,能够服务于具体的大规模区域疏散实时交通控制实践。案例分析的结果表明,所提出框架、模型可以有效的提高大规模区域疏散交通控制的性能。     

交通仿真在动态交通分配应用研究中的尝试

基于微观交通仿真模型CORSIM中交通仿真与交通分配相结合的特点,在仿真模型中将路网的OD流量通过按动态规律沿时间轴加以扩展,使之成为一个时变OD矩阵,再分析研究路段自由流车速与高峰时段路网流量的动态关系,从而进行动态交通分配的建模研究尝试.     

诱导条件下的路网交通过饱和预防性控制

为预防路网局部过度拥堵导致路网大面积过饱和,分析了路段和路网的过饱和交通状态,提出路网过饱和状态判定及过饱和诱导控制策略启动时机的判定方法;基于有向图论,在固定交通需求条件下,以路段饱和度最大值最小化为目标,路段通行能力和路段流量平衡为主要约束条件,建立了交通诱导模型;以路段饱和度方差最小化为目标,路段通行能力和相位时长调整的极限值为约束条件,建立了交通控制模型;采用遗传算法进行求解。算例路网的试验对比表明,交通诱导使路网过饱和路段的最大饱和度有所降低,降低了19.6%;交通控制模型使各路段的饱和度均衡,标准差也有一定程度的降低,降低了12.9%;表明在交通诱导和控制协同管理下,路网运行指标有所改善,在一定程度上预能防路网过饱和状态发生。     

多车型随机动态交通分配和信号优化组合

研究了多车型随机动态交通分配和信号优化的组合问题,提出了一种考虑多车型下的随机型动态交通分配和交通信号优化的组合模型。模型采用广义双层规划来表示,上层是信号优化控制,进行交通信号的优化配置;下层是考虑多车型下的随机型动态交通分配,进行交通网络流的配置。同时,模型中采用具有物理排队的多车型动态网络模型,从而考虑了饱和路网中物理排队对网络条件的影响以及不同车型间的相互作用。采用遗传算法对模型进行了优化求解。结果表明,在考虑多车型随机用户路径选择行为的基础上使整个网络的总行程时间达到了最小,由此获得最佳的信号控制策略和相应的优化路径流,实现了交通信号的优化配置和交通流优化。     

一种动态交通分配的快速算法及应用

为了使得动态交通分配技术能够在大规模网络中实现,本文介绍了基于最优控制理论建立的动态用户分配模型,并针对其适用于实际的路径寻优带来的问题,提出了一种实用、快速的算法。该算法采用时间离散技术,结合静态用户分配算法,实现动态效果。减少了数据处理量,从而大大提高了运算速度。在实际应用中取得了明显的效果。     

动态路径诱导交通阻抗优化方法与实现

基于实时交通采集数据,获取合理动态规划最优路径,提出了考虑驾驶员出行行为因素的交通阻抗优化方法.研究了基于实时交通状态因素的动态路网优先等级指数的确定方法,重构了动态路径诱导交通网络模型,大大降低了路网的复杂度;基于多源实时数据,研究了动态路径诱导交通阻抗优化的计算方法,实现了路网的动态路径诱导,并通过GIS平台进行了仿真分析.该方法更符合驾驶员行为习惯,对于改进Dijkstra算法在动态路径诱导中的应用具有操作优势和显著意义.     

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．     

面向大型社会活动的智能交通控制策略研究

城市交通系统是由交通工具、交通路网、交通设施和交通运营管理组成的一个整体,良好的控制策略可以有效缓解道路拥堵,提高路网利用效率.为了缓解大型社会活动期间短时间交通需求激增对快速路网运营的压力,提出一种基于动态交通分配理论的智能交通控制策略.该策略以路网总运行时间最少为目标,通过宏观调节分流比例来进行优化控制,为交通控制与管理提供辅助决策依据.同时,讨论了适合模型求解的优化算法——序列二次规划算法,并针对上海快速路网特点进行仿真实验.仿真结果表明:智能交通控制策略可以有效改善路网的运行状态,减少路网的总运行时间,具有良好的实用价值.     

区间阻抗下的多路径交通分配

为了研究区间阻抗下的多路径交通分配,首先定义区间阻抗下节点与路径的鲁棒成本;然后在鲁棒成本概念基础上建立鲁棒最短路模型,并重新定义了区间阻抗下的有效路径;接着依据有效路径集的鲁棒成本,改进Logit模型,确定每条有效路径的选择概率,由此得到多路径交通分配结果。并用一个算例对本研究提出的方法进行了验证,结果合理有效,且具有实际应用意义。     

动态交通路网中有效路径的确定方法

给出了动态有效路径的明确定义,并将深度优先搜索的树搜索算法、寻路定向性、层次空间推理策略以及A*算法中的定向估价函数相结合,提出了动态有效路径的一种有效算法.在新算法中通过对交叉口延误的特殊处理,使得城市交通路网中的分向交叉口延误得以充分体现,并有利于将交通导行系统与交通控制系统相融合.同时对动态有效路径搜索在动态车辆路径导行和动态交通分配中的应用作了初步分析.     

城市分层控规中土地利用强度与交通容量协同优化方法

以分层控规编制技术体系为平台,为达到土地利用与交通的协同发展,实现土地利用强度与交通容量的量化优化,梳理分析了相关理论、方法、案例,建构分层控规与交通规划一体化编制框架与内容,建立创新协调分析技术、一致性互动优化技术,实现土地利用强度与交通双向量化控制;并在宝鸡市上马营片区控规中进行应用,验证了一体化编制、协同优化技术的可行性和有效性。研究结果表明:对分层控规3层次土地利用与交通容量实施双向量化控制,可实现土地利用强度与交通容量协同优化的目的,可提高土地利用指标控制的合理性,完善交通设施配置;该一体化编制体系为中国控规阶段交通规划编制提供了新思路,具有切实辅助控规决策与管理的实践意义。     

城市快速路实时交通状态估计和行程时间预测

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了实时估计和预测城市快速路上交通状态和任意两点间动态行程时间的方法.其基本思想是将扩展卡尔曼滤波理论引入宏观动态交通流模型,结合快速路上的固定检测设备,实时估计和预测未来几个时段的交通状态,并利用“虚拟车”法预测动态的行程时间.通过对上海市快速路典型实测数据的实例分析,发现交通状态估计模型具有良好的跟踪能力,行程时间预测模型在畅通状态计算结果和实测结果几乎完全重合,拥挤状态相对误差基本维持在10%以下.结果表明,该模型的适用性和精度都令人满意,可为城市快速路交通控制和诱导提供依据.     

城市交通流诱导系统理论模型和方法研究

该项成果以实时动态交通分配理论为核心，综合运用检测、通信、信息、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术，动态地向驾驶员提供最优路径引导指令和实时交通信息，通过单车诱导来改善路面交通状态，防止和减轻交通阻塞，减少车辆在道路上的逗留时间和空气污染，最终实现交通流在路网中的合理分配。研究中提出了适合国情的城市交通流诱导系统的结构框架、     

交通诱导与信号控制协同优化策略仿真

基于微观仿真软件PARAMICS的城市车辆诱导系统与交通信号控制协同优化流程,提出了基于大规模仿真实验的最优协同策略.通过对PARAMICS进行二次开发,基于固定式信号控制、感应式信号控制以及区域联动信号控制3种信号控制策略,结合用户遵从度和诱导信息发布频次,设计13种不同诱导策略.研究共计完成仿真实验7 800次,根据仿真数据建立平均路段占有率-系统总行程时间回归模型,进而得到不同交通需求条件下最优协同策略.结果显示,不同信号控制下该最优协同策略降低总行程时间0~23.14%.同时可移植性测试显示,在可移植性测试路网中最优协同策略较基础方案降低总行程时间0~10.67%,与最优策略总行程时间差异小于3.5%,因此该最优协同策略具有较好的可移植.     

高速公路智能交通诱导系统研究

伴随当前信息技术互联网技术发展进一步发展,很多先进的科技成果在交通行业当中得到了广泛的应用。智能交通诱导终端主要是对交通拥堵情况进行缓解,并且对交通路网交通流量进行均衡,合理对高速公路智能交通诱导系统进行研究和分析,能够及时获得动态的交通信息,并且对路网的交通状况进行预测,并且提出相应的交通诱导方案,让交通需求得到合理的控制。本文对高速公路智能交通诱导的实现进行了分析和研究。     

兼顾管理者需求和用户可接受性的交通诱导系统MPC设计

针对交通诱导系统中可变信息标志(VMS)的控制策略设计,该文在宏观Metanet交通流模型的基础上,研究了VMS诱导控制信号对驾驶员路径选择行为的影响,建立了路网诱导控制的状态方程模型。在模型预测控制(MPC)框架下设计了VMS诱导控制策略,以优化路网所有车辆的总旅行时间和VMS切换性能为目标函数,通过对诱导控制变量引入用户可接受约束,有效兼顾了交通管理者对系统最优的控制需求和交通用户对VMS推荐路径的可接受性。最后设计了基于禁忌搜索的双层并行求解算法对MPC诱导策略进行求解,利用并行计算保证MPC控制的实时性要求。仿真结果表明,该文设计的诱导控制策略能缓解路网拥挤,提高路网通行能力,对系统随机扰动具有较好的抗干扰能力。与基于系统最优的诱导策略和基于用户均衡的诱导策略相比,该控制策略不仅能满足管理者的控制需求,而且能均衡路网车流分布,减少交通用户的延误时间,提高用户对交通诱导系统的满意度。     

两类交通分配模型算法的关系及其应用

针对两类(4个)交通分配模型及其关系,以及“全有全无”交通分配模型归类问题进行了研究,通过对比研究发现,仅需在目前常用的基于容限交通分配模型的算法中加入一个模块即可实现一种用户平衡模型的结果,为编写一类用户平衡的软件提供了捷径,对理论与实践也有一定的指导价值。