基于空间分析的城市交通网络结构特征研究

城市交通网络是城市空间形态的基本骨架 ,交通网络的定量研究是对城市空间形态可控参数研究的重要方面。在GIS平台上利用拓扑分析可确定交通网络的整体层次结构及复杂程度 ,并可进一步分析交通网络的基本形态 ;长度维数主要描述网络密度的变化情况 ;而分枝维数主要描述网络内部结构的复杂程度及其连通情况。利用扩展维数分析城市交通网络结构有利于了解交通网络的动态变化过程。     

基于GIS的城市交通网络复杂性定量描述

城市交通网络是城市空间形态的基本骨架，交通网络的定量研究是对城市空间形态可控参数研究的重要方面。在GIS平台上利用拓扑分析可确定交通网络的整体层次结构及复杂程度，并可进一步分析交通网络的基本形态；长度维数主要描述网络密度的变化情况；而分枝维数主要描述网络内部的复杂程度及其连通情况。利用扩展维数分析城市交通网络有利于了解交通网络的动态变化过程。     

基于机动车尾气污染社会成本的网络优化模型研究

试图通过合理的城市交通规划来减少城市交通网络的交通污染带来的社会成本,由此建立了基于交通污染社会成本控制的网络优化模型,并通过算例对比了用户均衡准则模型、系统最优准则模型及所构建的机动车尾气污染网络优化模型的结果 ,为城市交通配流提供了不同的研究视角。     

复杂系统在城市交通网络中的应用

 面对日益严重的城市交通问题,分析和研究城市交通复杂网络的特性,对解决城市交通相关问题和合理规划城市布局具有十分重要的实际意义。本文首先介绍了复杂系统相关理论知识,包括复杂系统研究中常用的几种统计特性和不同拓扑结构下的复杂网络的发展历程;然后从交通流问题、不同拓扑结构对交通网络的影响、网络中心节点、级联失效现象和网络稳定性5个方面分析了复杂网络在城市交通系统中的应用;最后对复杂系统在城市交通网络中的未来研究方向和发展趋势进行了展望。     

公交主导型多方式交通网络的协同机理与耦合理论2013年度报告

该研究紧密结合我国城市交通结构发展现状和公交优先国家目标需求,立足于公交主导型交通网络条件下居民出行特征与多方式网络承载力特性的深入研究,揭示地面公交网络—轨道网络—道路网络的相互作用机理,建立交通网络多方式系统耦合理论,并将理论研究成果应用于多方式交通网络效能评估。项目研究总体上从公交主导型多方式交通网络出行需求与供给特性分析、公交主导型多层次交通网络相互作用与系统耦合、多方式交通网络效能评估这3个紧密相关、依次递进方面上开展理论与应用研究。首先,基于对公交主导型交通网络条件下居民出行行为特征与出行需求的合理认知、把握与诊断,该年度开展大量调查,获取并分析公交主导型交通网络条件下居民出行特征基础数据,实现公交主导型多方式交通网络下基础数据的采集及数据库的建立,构建公交出行行为辨识模型、基于满意度的公交服务贝叶斯网络模型以及以大运量公交为主的多方式联合出行整体效用模型,解析公交主导型多方式网络中的多重复杂出行需求;其次,从多方式交通网络的地面公交运行特性与通行能力出发,研究多层次交通网络对客流影响,探讨地面公交与轨道运输能力一体化的衔接方法,构建宏观客流在多层次交通网络上的转移模型;再次,在宏观层面上对居民出行分布与公交主导型网络结构的耦合关系进行了分析,形成基于结构耦合模型的公交网络等级配置、公交网络布局以及轨道交通与地面交通网络换乘设施的优化方法,深入分析公交主导型多层次交通网络系统耦合作用机制;最后,在明确了轨道网络与地面交通网络的耦合内涵基础上,综合宏观网络层面与微观通行层面,建立了包含出行效率、公交承载力、排放与能耗、建设费用在内的差异化指标评价体系,并采用实地调查获取的道路及交通流参数建立多方式交通网络效能分析实证平台,提出了基于公交及社会车辆通行效率评价的优先策略反馈机制和基于MATLAB的污染物浓度分布可视化展现。为成果在交通结构优化和节能减排方面的推广应用提供扎实的基础和可靠的依据。     

城市轨道交通网络规划的优化

对城市轨道交通网络规划中的相关问题 ,如网络规模、规划与城市发展的关系 ,规划与土地使用的相关性等 ,提出了一些定性与定量分析方法 .结合我国已建成开通的城市轨道交通系统的实际情况 ,对城市轨道交通网络建设的充分必要性、建设的时机及建设的次序等优化问题进行了探讨 .     

考虑不确定因素的多模式城市交通网络路径决策

由于时间的波动性与突发事件的影响,多模式城市交通网络的运行时常伴随着各种不确定性情况的发生。通过考虑多模式交通网络的出行特点与交通网络不同的运行状态,建立了基于马尔可夫决策过程的多模式交通网络的路线决策模型与算法,所提方法应用到北京市多模式城市交通网络。结果显示,不同出发时间需要不同的路径决策以达到最小出行时间。基于马尔可夫决策过程的路径决策方法的有效性得到验证,它可以为出行者路线选择提供更合理的指示。     

立体化城市交通网络的合理定向问题研究

基于整体平衡性考虑,提出了立体化城市交通系统中道路网络合理定向的定义,给出了合理定向的数学规划模型,并结合非平面交通网络的特点,给出了非平面交通网络合理定向的三维断头切算法。     

信号灯随机更新的城市交通网络模型

【目的】改进二维元胞自动机模型(BML模型),使其更好模拟实际城市交通网络。【方法】利用元胞自动机方法,建立信号灯随机更新的城市交通网络模型。【结果】数值模拟发现,信号灯的同步对城市交通网络的影响较大,且随机更新的引入使得网络系统的临界密度大幅度降低。【结论】同时调整信号灯的分布和信号变换周期能有效控制交通网络,解决由于信号灯随机更新所造成的系统临界密度变小的问题。     

山东半岛城市群城市交通网络水平评价

为优化山东半岛城市群交通网络结构,从交通建设度、交通运输度、交通可达性、交通服务度4个方面构建交通网络建设水平评价指标体系,利用改进的引力模型作为交通网络联系度模型对各城市间的关联度进行定量分析,搭建出山东半岛城市群交通网络联系的基本结构.研究表明:1节点层面,各城市的交通网络建设水平可以分为3个等级,整体差异性较大,济南、青岛首位性突出.2联系度层面,两两城市间的联系度呈现出明显的不均衡性和距离衰减性,联系度数值偏小的结果较多,说明大部分城市与外界交通联系不强.3网络层面,山东半岛城市群交通联系网络不健全,以济南、青岛、烟台-威海为网络中心的三足鼎立局面初步形成,胶济铁路沿线为发展主轴,处于由走廊式向多中心网络转变的发展阶段.     

城市群生态综合交通网络组团特性分析与关键节点识别

为实现城市群生态综合交通发展目标，形成交通、经济、生态环境质量一体化发展格局，以关中平原城市群为研究对象，通过熵值法对节点功能吸引、功能辐射和碳排放强度进行赋权，通过修正引力模型计算其相互联系强度；将空间结构理论与复杂网络理论相结合，构建多维空间联系网络模型；采取改进INFORMAP算法，从交通、功能和碳排放3方面分别进行区域组团划分；基于组团划分结果，构建超图网络模型，引入邻域超度、邻域影响熵指标识别城市群生态综合交通网络关键节点。结果表明：关中平原城市群功能和碳排放空间联系呈现“一极多核”的空间分布格局，西安处于核心地位，宝鸡、渭南等地级市核心区也拥有较高影响力；城市群区域组团与行政区划具有差异性，部分区县如侯马、彬州、澄城等脱离上级行政区划约束，形成了独立区域组团；西安、咸阳是城市群生态综合交通网络建设的关键节点，且城市群东部节点重要度普遍大于西部节点，因而需重点提升西安—咸阳一体化水平，优化东部节点综合交通结构，完善西部节点交通网络布局。     

城市交通网络优化研究与进展

城市交通网络优化的重要性越来越明显,目前对城市交通网络优化已取得很大的进展。综述了城市交通网络优化的典型方法研究,对其优化算法进行了详细的分析比较,对进化多目标优化算法进行了深入的研究,给出其研究的现状及其前景。     

区域公路交通系统网络规划评价方法

分析城市公路交通网络规划的评价意义,研究区域交通网络规划的评价方法及其指标体系的遗择与建立,可以正确有效地对城市交通系统网络规划进行评价.该文重点介绍数据包络分析法,并且针对数据包络分析法的有效性问题进一步改进完善.     

城市轨道交通网络鲁棒性分析

为保障城市轨道交通运输网络的安全运营,使城市轨道交通网络改、扩、建优化策略更具有针对性,提升网络抗毁能力。通过复杂网络理论构建城市轨道交通网络路网模型,该模型引入虚拟换乘边概念,便于准确地描述网络中边的权重,并通过提出改进的边权函数以及交通流动态分配原则,建立了网络级联失效模型。以郑州市城市轨道交通网络进行了实证分析,结果表明:改进后的城市轨道交通网络级联失效模型能更为准确地仿真网络级联失效过程;网络在选择性攻击和随机性攻击下选择性攻击网络所呈现的鲁棒性较差。可见对于城市轨道交通网络优化时,应该重视提升关键节点的鲁棒性,实现网络高效运转。     

基于复杂网络的城市综合交通网络特征分析与优化研究

基于复杂网络理论与方法,结合高速公路、国省道路、铁路、水运等5个交通网络,构建南昌九江综合交通网络; 定量计算与分析除航空网络外共计5个交通网络的拓扑特征.在对各方式的交通复杂网络提出优化措施的基础上,探讨了南昌九江综合交通网络的优化设计,并给出了相应的改进建议.     

多模式城市交通网络容量模型及实例研究

网络容量是衡量交通运输系统性能的一项重要指标,用于量化交通网络可以承载的最大出行需求。针对多模式城市交通运输系统提出一种用于评价网络容量的方式划分与交通分配组合(combined mode split and traffic assignment, CMSTA)的模型。该模型考虑了出行者的路径选择和模式选择,并考虑了不同交通工具之间的相互影响以及路径重叠问题。通过实例分析,验证了模型的有效性,并演示了交通规划管理方案实施对多模式交通运输网络容量的影响。研究结果表明：交通网络容量的下降表现为网络利用率的降低;增加新模式一般可以提高网络容量;鼓励公共交通与新建轨道交通将有助于提升城市综合交通网络的容量。     

成网条件下地铁-公交复杂网络的末班车衔接优化

为解决城市交通末班车衔接效率和成功率低的问题,在城市轨道交通末班车衔接研究的基础上,通过提出末班车衔接矩阵的网络表示法,研究以实际线路末班车运营时刻表为基础的地铁-公交末班车换乘衔接的双层复杂网络模型。同时,使用ucinet计算网络特征参量(度、最短路径、衔接比例)的值并将其作为衡量城市交通网络末班车换乘衔接效率、次数以及成功率的评价指标。针对换乘失败率较高的车站,通过延后其所在线路的末班车时刻优化路网的末班车时刻表。最后,对成都市进行实例研究,系统验证了加入公交末班车网络后可使得换乘站的度大幅增加,最短路径无明显增加,衔接成功率由25.4%大幅提高至39.1%。结果表明了地铁-公交双层复杂网络的末班车衔接效率和成功率相较于城市轨道交通网络的优越性。同时,延后换乘失败率较高车站的末班车时刻,使得地铁-公交双层复杂网络的末班车衔接成功率由39.1%提高至40.7%,改善了城市交通末班车的衔接状况,提高了城市交通末班车的服务水平。     

交通分配起点算法的实证研究

以交通网络为对象,研究求解均衡网络模型的起点算法原理及其实际应用.起点算法是一种基于路径树的交通网络流量分配方法,它按照交通分布起点把交通分配问题分解成若干个子过程.若干个子过程在网络空间的叠加,形成交通网络流量.在每个子过程中,在具有同一起点的若干起终点对之间,所有路径满足Wardrop原则.在比较不同收敛标准的基础上,提出最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛准则.选用国内外不同规模的5个城市交通网络数据,对起点算法进行测试,结果表明,起点算法具有很好的稳定性,能够满足任何给定的精度要求.采用最大-最小路径费用差作为起点算法的收敛标准,能够真实反映起点算法的卓越性能,精确表现交通网络均衡原则.     

交通网络与通信网络中的路径策略

 交通网络和通信网络在现代生活中扮演着越来越重要的角色,人们几乎每天都会接触到这两种网络,世界各国政府都在加强相关基础设施建设。然而单纯地增加基础设施,例如拓宽道路、增加带宽,并不能满足人们日益增长的需求;更重要的是优化管理,充分利用现有的资源提高这两种网络的运行效率,而提高它们运行效率的关键就是设计合理有效的路径策略。本文介绍了交通网络和通信网络的相同和不同之处,回顾了交通网络中用于指导车辆行驶的路径选择策略和用于指导行人通行的行走策略,以及通信网络的路由策略及算法。通过比较交通网络和通信网络,发现基于全局信息的策略均好于基于局部信息的策略。然而由于受到网络规模的限制,基于局部信息的路由策略更适合应用在通信网络上。基于全局信息的路径选择策略更适合应用在交通网络上。     

城市轨道交通网络的优化模型

本文以城市轨道交通网络建设问题为研究对象,将交通线路合理性和可达性作为限制条件,建立交通网络的多目标优化模型。此模型以总出行时间最少、线路总长度最小以及总换乘次数最少为目标建立多目标函数,并对模型进行求解。该模型可对可能的轨道交通线路进行筛选,得到最优的线路网络布局。