基于功能分析的城市道路网络衔接评价研究

城市道路网络中,各等级道路之间衔接的合理与否直接关系到相关道路乃至整个道路网络期望功能的实现.本文以不同等级道路功能分析为基础,提出城市综合交通规划的道路网规划,以交通功能为主要目标的城市道路网络系统专项规划,以服务功能为主要目标的道路网络衔接规划的总体思路.结合以概率统计为基础的蒙特卡罗算法,分别计算交通功能和服务功能的系统可靠度,以作为不同阶段道路网络衔接的主要评价指标,并探讨道路网络衔接中的越级交叉问题.最后以郑州市某区域道路网络为例,验证了本文方法的可行性与适用性.     

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城市道路网络中,各等级道路之间衔接的合理与否直接关系到相关道路乃至整个道路网络期望功能的实现。本文以不同等级道路功能分析为基础,提出城市综合交通规划的道路网规划,以交通功能为主要目标的城市道路网络系统专项规划,以服务功能为主要目标的道路网络衔接规划的总体思路。结合以概率统计为基础的蒙特卡罗算法,分别计算交通功能和服务功能的系统可靠度,以作为不同阶段道路网络衔接的主要评价指标,并探讨道路网络衔接中的越级交叉问题。最后以郑州市某区域道路网络为例,验证了本文方法的可行性与适用性。     

总需求固定时出行网络结构的优化

考虑到出行网络结构优化是缓解城市道路交通拥堵的有效措施,构建了提高出行网络和道路网络匹配程度的出行网络优化算法．针对城市道路交通双层网络特性,提出了双层网络的匹配程度指标．考虑匹配程度指标,构建了基于边删除法的出行网络优化算法．分析结果表明：本算法能优化出行网络结构、有效缓解城市道路的交通拥堵．     

城市道路网络交通特性仿真模型及最短路径算法

就城市道路网系统宏观仿真中存在的问题进行研究，提出了更符合城市道路网系统实际特性的仿真模型，该模型对城市道路网交通特性空间分布的方向性差异及交叉口延误进行了抽象，并设计了基于该仿真模型的最短路算法。     

基于IAHP-可拓理论的城市道路与高速公路衔接路段评价

为准确评价城市道路与高速公路衔接路段的优劣程度,根据其特性,以区间层次、可拓和模糊综合评价方法为基础,构建衔接路段评价模型。首先从交通影响、经济效益、交通环境、运输服务以及交通协调5个方面构建评价体系,然后用区间层次与可拓理论相结合的方法计算权重,接着利用模糊评价法建立衔接路段评价模型。最后通过案例,以荆州某段高速公路为例对其链接道路程度进行评价,结果显示该方法能够很好地应用于衔接路段的评价。     

基于灰云模型的城市道路交叉口交通冲突严重性研究

城市道路是城市道路网中的重要节点,也是交通事故的多发点。因其交通组成和交通特性复杂,易造成车辆相互干扰和交通冲突。交通冲突严重性与交通事故发生可能性和严重性之间具有密切关系。因此,分析交通冲突严重性对于提高道路交叉口安全性具有实际意义。本文采用早高峰、平峰以及晚高峰三个时段的交通冲突数与混合当量交通量的比值(TC/MPCU)作为评价指标,并利用灰云模型建立交叉口交通冲突严重性分级评价方法,针对8个相似交叉口进行实例应用,结果表明该方法评价所得结果与交叉口实际交通状况接近,说明该方法有效可行。     

城市主干道交通状况评价

城市汽车保有量的增加,加大了城市公路主干道的交通压力。主干道是城市道路网络的骨架,评估和分析主干道的交通运行状况是交通运营领域研究的重点。主干道存在很多信号控制的交叉口,需选取具有表征间断交通流特性的评价指标。本文选取行程车速、饱和度和延误时间比3 个评价指标,基于模糊综合算法,建立了主干道交通运行状况评价分析系统。以包头市青山区主干道为例进行实际分析,验证评价模型的科学性和合理性,试验结果表明,输出结果与主干道交通实际运行状况基本一致。     

基于模糊模式识别的城市道路安全状况综合评价

针对影响城市道路安全状况的因素众多且具有模糊性的特点,采用模糊模式识别与模糊综合评价相结合的评价模型来评价城市道路安全状况.建立了城市道路安全状况综合评价指标体系,应用层次分析法确定了指标权重,应用集值统计法对指标特征值进行了量化.通过对大连市黄河路的评价实例证明,该模型实用性较强,可用于完善道路安全设计及辅助道路安全管理.     

基于模糊模式识别的城市道路安全状况综合评价

针对影响城市道路安全状况的因素众多且具有模糊性的特点,采用模糊模式识别与模糊综合评价相结合的评价模型来评价城市道路安全状况.建立了城市道路安全状况综合评价指标体系,应用层次分析法确定了指标权重,应用集值统计法对指标特征值进行了量化.通过对大连市黄河路的评价实例证明,该模型实用性较强,可用于完善道路安全设计及辅助道路安全管理.     

城市道路交通承载力研究综述

多年来，广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标，交通承载力向上与城市交通规划，向下与机动车需求管理融合，可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时空网络中，一定的资源和环境约束条件下，城市道路交通承载力就是道路网络或基础设施现有或未来的承载状态，即交通资源达到最优配置、交通环境稳定时，道路交通设施单元或系统的承载能力或阈值。本文通过系统梳理城市道路交通承载力的国内外研究现状，从基础理论、量化研究方法和实践应用这3方面提出存在问题和发展建议。现有城市道路交通承载力研究存在理论体系不完善，评价量化方法有效性难以保证，评价指标选取缺少标准化，复杂系统承载力缺乏综合的内外部耦合协调分析，以及应用技术方法落后等问题。首先，未来可以建立较完善的交通承载力理论体系；其次，标准化评价指标，建立有效评价模型和耦合协调模型，研究交通系统内外部的耦合协调机制，提出协同优化策略；最后，改进应用技术方法，拓展自身及交叉领域应用。为城市道路交通承载力研究提供理论保障，为促进我国交通可持续文明发展建设进程提供有力支撑。     

MFD子区交通状态转移风险决策边界控制模型

根据交通流分布,决策区域路网交通状态转移风险是进行区域交通诱导与控制的重要基础.宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,MFD)无需复杂的路网OD数据,并可有效描述区域路网宏观特性,为解决这一问题提供了契机.因此以MFD特性为基础,考虑诱导与控制条件下驾驶人的路径决策对子区交通状态的影响,以路网最大完成率和最短总行程时间为约束,通过模糊风险管理,建立平衡MFD子区交通状态与成本的风险决策模型,并采用ALRS算法对模型进行求解.仿真结果表明,建立的交通状态风险决策模型可有效提高控制和诱导的效率,同时保证突发情况下交通控制的实时性和有效性.     

考虑出行者不同理性程度的拥堵交通流分配方法

为研究出行者感知偏好对交通分配结果的影响,本文构建了微观路径选择模型,提出拥堵条件下受路段通行能力限制的交通分配算法。引入出行者决策过程中的后悔和无差别化阈值,考虑出行时间和排队时间的心理感知差异,构建不同理性程度下的路径选择概率模型。在集计水平上,考虑当前路段及其上下游路段通行能力限制、路段车辆空间排队和溢出,提出路段车流量流入、流出的修正方法。采用增量加载分配方法,研究路段车辆的消散特性,再现了从个体路径决策到宏观路网状态的演化过程。基于Nguyen-Dupuis仿真网络,比较不同算法下各路段的拥堵车辆和各路段车辆流入、流出情况。结果表明：出行者个人偏好感知会显著影响拥堵路段的成本函数,是出行者路径选择的关键因素,但是出行者个人偏好对非拥堵路段的车辆流入、流出影响较小;考虑个体偏好的交通分配方法能降低路网的平均饱和度。本文提出的考虑有限理性的拥堵交通分配方法可应用于拥堵路网的交通诱导,有利于促进道路资源的合理利用。     

基于数据包络分析的单向交通网络运行效率评价

为了缓解交通拥堵和提高单向交通网络的运行效率,建立了基于数据包络分析法的评价模型并对其影响因素进行分析。首先确定了单向交通网络的运行效率评价指标,然后将路网结构和路网运行状况分别作为输入与输出变量建立了评价模型,选择路网级配水平、非直线系数、路网密度等指标作为投入指标层,路网平均饱和度和车辆绕行时间作为产出指标层。基于该运行效率评价模型对南京市某街区的单向交通网络运行效率进行分析,发现所提供的组织方案可实现该路网运行效率最优。最后,通过Vissim 数据显示功能对评价模型的有效性进行了验证。案例研究结果表明,采用Z形和C形走向的交通组织方案可使模型的运行效率达到最佳;适当提高支路网密度可使区域单向交通组织得以有效优化。     

基于地面路网MFD 的快速路出口匝道流量分配模型

过于集中的流量分配易导致出口匝道和与之相衔接的地面道路过饱和,进而影响快速路和地面路网的通行效率.为提高路网中车辆通过快速路到达目的地的通行效率,基于地面路网宏观基本图（Macroscopic Fundamental Diagram,MFD）,以出口匝道通行能力和与之相衔接的地面路网承载能力为约束条件,以整个路网的车辆总行程时间最短为优化目标,建立快速路出口匝道流量分配模型.根据宏观网络车流平衡方程,采用改进的遗传算法对模型进行求解.最后,通过实际路网验证了模型的有效性.结果表明,该模型可有效提高车辆通过快速路到达目的地的通行效率,同时降低出行成本.     

基于宏观基本图的禁左交通组织评价模型

随着城市交叉口交通压力增加，采用禁止左转车辆通行成为缓解过饱和交通拥堵和提升通行效率的重要手段。为克服现有禁左方法多以单个交叉口为研究对象，而对干道和区域禁左措施缺乏科学评价依据的局限性，本文基于宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram，MFD) 区域性交通状态刻画的优势，分别建立单点、干道及区域等不同评价范围的禁左交通组织评价方法。首先，基于Logit模型刻画交叉口禁左后流量转移；其次，以左转流量转移比例与道路等级为关键因素构建禁左后的MFD，得出基于MFD的禁左交通组织评价模型；最后，通过对昆明市北京路片区VISSIM交通仿真分析评价模型可靠性。结果表明：在仿真区域内，当左转车流占比小于 15%时，采用单点禁左或干道禁左可以提升路网交通运行效率；当左转车流占比为15%~20%时， 仅单点禁左可以提升路网运行效率；而在任何左转车流比例状态下，对区域禁左均会降低交通运行效率。     

雾霾情况下路网模型及雾霾对交通路网的影响

雾霾对城市交通路网的影响主要包括交通数据缺失、交通安全和污染物排放三大问题.首先,基于城市交通数据监测系统,增加路网模型中驾驶员对能见度因素的反应特性,建立雾霾情况下交通路网模型,包括车道模型和交叉口模型两部分.然后,建立雾霾情况下交通路网模型评价指标,包括路网交通数据缺失率、交通危险系数和路网车辆污染物排放指标.最后,通过雾霾对路网影响程度和影响区域的仿真,得出如下结果:雾霾程度越严重、影响区域范围越大,交通数据缺失率越高,越不利于交通安全,同时污染物排放越多.     

基于自适应加权平均的路网MFD估测融合方法

路网宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagrams,MFD)的估测方法有基于固定检测器数据估测法和基于浮动车数据估测法,但很少有文献将两者结合起来,鉴于此,本文提出以车联网环境下联网车数据估测的交通参数为检验数据,引入动态误差,建立两个自适应加权平均数据融合模型,对两种估测法所得的路网加权交通流量和路网加权交通密度分别进行数据融合,从而更加准确地估测路网MFD.为验证模型的有效性,以广州天河区核心路网为研究区域,通过Vissim交通仿真建模分析,对比各种估测法所得路网MFD参数的平均绝对相对误差、路网MFD的状态比和差异值.结果表明,经数据融合后的路网MFD参数平均绝对相对误差和路网MFD差异值均最小,最接近标准路网MFD.     

基于速度里程分布的快速路宏观交通状态评价模型

随着城市规模的不断扩大,快速路已成为支撑城市道路交通系统运行的重要 部分.准确的快速路宏观交通状态评价是快速路交通管理的关键.本文以北京市西三环为 例,引入交通流宏观基本图模型,设计了基于速度里程分布的快速路宏观交通状态指数 （MTCI）.首先,利用RTMS 数据,建立了宏观基本图模型.在此基础上,将快速路宏观交 通状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵和阻塞五个等级.然后,利用浮动车数 据建立了快速路车辆运行速度累积里程分布模型.通过关联宏观交通流状态与车辆运行 速度累积里程分布,构造了基于速度里程分布的MTCI 评价方法,并通过实例验证了该 模型的适用性.     

基于模糊推理的区域路网交通状态分析方法

为准确判别区域路网的交通状态,对区域路网交通流的宏观特性进行了详细分析,建立了路网交通状态评估指标体系。结合区域路网的拓扑结构与交通流特征,基于模糊推理技术提出了路网交通状态分析方法。以城市主干道路网为例,验证了路网交通状态分析方法的有效性。该方法可应用于在线交通状态分析和历史数据库交通运行特征的提取,为交通管理决策提供基础信息。     

道路交通安全综合评价的人工神经网络方法

为了提高评价的准确性,采用人工神经网络技术,建立了基于BP神经网络的道路交通安全综合评价模型.通过有效样本的学习,应用该模型,实现了对道路交通安全专家知识和经验的提取和存储.仿真实例验证了基于人工神经网络的道路交通安全综合评价模型的合理性和有效性.