城市道路交通拥堵状态出行者感知差异性研究

为研究出行者在感知城市道路拥堵状态时的个体差异性,首先,选取长沙市 5条典型路段,采用视频观测法,设计拥堵状态主观感知实验,收集出行个体对城市道路拥堵状态的真实感知数据;其次,基于多层有序 Logit贝叶斯模型,获取出行者个体感知参数,深入分析道路及交通流因素对出行者拥堵感知影响的差异程度,并进一步探究造成感知差异的个体属性因素.结果表明：所选道路和交通流特征因素,对出行者的拥堵感知结果有显著影响;在其他变量不变的情况下,道路特征因素对不同出行者拥堵感知结果的影响差异性大于交通流特征因素,其中平均车速的影响差异性最小;个人属性的不同,是造成感知差异的主要原因.     

城市道路交通拥堵状态出行者感知差异性研究

为研究出行者在感知城市道路拥堵状态时的个体差异性,首先,选取长沙市 5条典型路段,采用视频观测法,设计拥堵状态主观感知实验,收集出行个体对城市道路拥堵状态的真实感知数据;其次,基于多层有序 Logit贝叶斯模型,获取出行者个体感知参数,深入分析道路及交通流因素对出行者拥堵感知影响的差异程度,并进一步探究造成感知差异的个体属性因素.结果表明：所选道路和交通流特征因素,对出行者的拥堵感知结果有显著影响;在其他变量不变的情况下,道路特征因素对不同出行者拥堵感知结果的影响差异性大于交通流特征因素,其中平均车速的影响差异性最小;个人属性的不同,是造成感知差异的主要原因.     

基于出行个体行为的交通网络效率研究

为有效反映城市道路网络中出行者的个体微观行为对网络宏观特征的影响,根据出行个体对交通信息的接受情况不同对出行者的类型、及其路径选择规则进行重新设计,结合兼顾考虑交通需求、时间费用和交通流量的交通网络效率评价模型,利用仿真技术,模拟出行者个体行为对交通网络效率的影响。仿真结果显示:交通信息的及时供给和出行者对交通信息的学习能力,整体上会有效提升路网的运行效率;在相同出行规模情形下,具有学习行为的出行者交通网络效率稳定且波动小;在交通信息供给充分的条件下,信息学习出行者的规模受到路网的承载能力的影响。     

小汽车出行群体向公交出行转移的可行性研究

近几年一些大中型城市机动车保有量迅速增加,城市交通拥堵问题越来越严重,小汽车出行过多地占用了城市道路资源,促使部分小汽车出行者转向公交出行,能够提高道路资源利用率,缓解城市交通拥堵问题。选取小汽车出行群体为研究对象,经过预调查得出了影响小汽车出行和公交出行的不同因素,利用正交设计方法,设计了调查场景并进行了SP／RP调查。根据调查数据建立了MNL模型及修正SP＆RP模型,通过对模型的敏感性分析得出,在一定范围内降低公交票价和缩短公交出行时间能够提高公交吸引力,吸引部分小汽车出行者转向公交出行。     

基于出行效用无差异阈值的组合交通客流分配模型

为探究出行者的感知差异对组合交通方式客流分担的影响,将出行效用无差异阈值引入出行者的决策过程中,建立了Nested Logit客流分配模型。模型将出行决策过程划分为三个层级,出行逻辑为出行者先选择出行方式,其次考虑换乘位置,最后考虑路径选择。模型确定各层级出行效用的影响因素,并假设当两种出行方案的效用差小于出行者感知的无差异阈值时,出行者无法在两种选择方案中做出确定的选择,而是基于个人偏好或随机进行选择;反之,出行者会选择效用最大的出行方案。通过连续平均算法对模型进行求解,并采用数值算例分析无差异阈值对出行决策过程中三个选择环节的影响,从而验证了模型的合理性。模型结果表明：考虑出行效用无差异阈值的客流分配模型会影响组合交通方式的选择分担,可以更准确地反映出行选择过程中的随机性。此外,模型下级的无差异阈值会影响上级的选择概率,对换乘点与路径信息采取措施可以在一定范围内优化各交通方式的分担比率,从而引导出行者选择更为绿色的出行方式。     

出行方式与出发时间联合选择的分层Logit模型

基于随机效用最大化理论,选取出行者特征、行程特性与出行方式服务水平作为效用变量,以出行方式与出发时间作为选择肢,构建了出发时间位于下层与出行方式位于下层的2种居民出行NL模型。分析了北京市居民出行样本数据,并模拟了在早高峰时段对小汽车出行收取费用时,小汽车出行者出行行为的变化。计算结果表明:与传统MNL模型相比,NL模型具有更好的统计学特征,调整后的拟合优度由0.338增大至0.404;在2种NL模型中,出发时间位于下层的结构对样本数据的适应性更强;当早高峰时段小汽车出行收取费用为5元时,72.6%的小汽车出行者坚持原有出行方式与出发时间,22.4%的小汽车出行者坚持小汽车方式,但会改变出发时间,4.8%的小汽车出行者改用公共交通方式,但出发时间不变,仅0.2%的小汽车出行者同时改变出行方式与出发时间;当收取费用为10元时,51.7%的小汽车出行者坚持原有出行方式与出发时间,40.4%的小汽车出行者坚持小汽车方式,但会改变出发时间,7.9%的小汽车出行者改用公共交通方式,但出发时间不变;当收取费用为20元时,27.5%的小汽车出行者坚持原有出行方式与出发时间,60.6%的小汽车出行者坚持小汽车方式,但会改变出发时间,11.9%的小汽车出行者改用公共交通方式,但出发时间不变。     

基于出行行为模型的出行感染风险评估 ——以新冠肺炎疫情期间江苏省地区为例

为准确评估新冠肺炎疫情期间的出行感染风险，在对出行行为进行全出行链建模基础上提出出行风险评估模型.基于江苏省确诊病例流行病学调查报告和线上问卷调查数据，分别对病毒携带者和普通出行者出行行为模型进行参数标定，对比分析病毒携带者和普通出行者出行行为的异同.进一步对疫情期间不同出行方式和出行活动进行感染风险评估. 得到结论：交通管制措施可有效降低出行感染风险，就医出行风险明显高于其他出行活动，差旅在疫情传播初期风险较高，非机动车出行风险相对较低.     

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基于出行者对网络不确定性的风险态度,将出行者分为三类：保守型,冒险型和中庸型。分析了旅行时间随机扰动的降级路网中不同用户类的出行选择行为,建立了与出行者选择均衡条件等价的变分不等式模型,讨论了模型解的性质,并设计了求解模型的算法。算例表明不同风险态度的出行者在降级路网中的路径选择行为存在较大差异,而且不同风险态度的出行者对不同交通状况及管理措施的响应也存在较大差异。这一研究将有助于加深对交通行为的理解,为交通管理者设计各种有效的控制措施提供更准确和具有针对性的决策辅助信息。     

基于不同偏好的出行者路径选择行为研究

从道路的静态(行驶距离)、动态(道路通行质量)两属性出发构建基于出行者路径选择偏好的出行费用函数,结合Logit改进模型,分析不同偏好下出行者路径选择行为的特点。算例表明:基于不同属性构建的出行费用函数可有效反映出行者偏好;考虑到路段重复因素的Logit改进模型可有效反映不同偏好对出行者行为的影响;改进模型更能反映真实的选择概率且计算简便。     

公共交通出行方式选择的演化博弈分析

选择公共交通出行方式或者其他出行方式对于出行者是一个博弈的过程,在这个过程中,出行者依据所获得的信息修正自己的行为策略。应用演化博弈论对出行者的出行方式选择进行分析,建立出行方式选择的演化模型,分析该模型并提出改善交通出行方式结构的策略。     

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为了及时发现和预警城市交通高峰时期的偶发事件,研究了态势监控的城市交通拥堵动态跟踪问题.对交通拥堵的相关属性、变化规律、空间分布以及判别方式等进行综合研究的基础上,分析了道路交通流的非线性动力学特征,建立了基于时空分布的路网交通拥堵态势监控的动态预警模型,提出了解决城市路网交通拥堵的方法,达到了充分利用交通资源、疏导交通、缓解交通拥堵的目的.该模型在对占有率、速度、流量三个基本交通流参数进行处理获得新的交通拥挤判别指标基础上,通过形态识别模型对拥堵状态进行判定.实例分析表明,该模型为缓解城市交通拥堵问题、提高城市交通管理水平、改善道路交通安全形势等具有重要的理论意义和应用价值.     

数据驱动的偶发拥堵时空建模及传播分析

为研究实际的道路交通路网中偶发拥堵的传播和演化特性,充分发挥海量交通流数据的潜在价值,克服现有基于模拟仿真的拥堵分析方法因理论假设和参数设置所导致的 “失真”问题,本文在交通流实测数据的基础上,建立改进的 PLS-STAR模型对偶发拥堵的时空传播结构进行描述,并提出偶发拥堵的直接和间接时空传播效应两种概念对拥堵的时空传播影响进行刻画,从而构造了一种数据驱动的偶发拥堵时空传播效应评估方法.通过北京路网的案例研究发现,路网服务水平的降低,更大程度来源于拥堵传播的间接影响而非直接取决于突发的交通量增加,因此,通过控制拥堵传播来提升城市路网的服务水平仍具有巨大潜力.     

基于复杂网络的城市交通拥塞因子风险传播机理及其应用研究

为了解城市交通拥塞因子风险传播特性,提升拥塞风险控制能力,依据昆明市路网拥塞实际调查数据,利用Pearson相关系数分析风险影响因子间的相关性,构建交通拥塞因子风险复杂网络。通过软件gephi0.9.2计算复杂网络各指标,验证网络的可行性和适用性。计算网络节点的相关指标进而引入网络节点重要度 k 的概念,据此将网络节点划分为核心节点、一般节点和边缘节点,同时引入直接免疫率 ρ 共同构建风险传播模型。对筛选出的核心节点进行直接免疫控制,免疫概率 ρ 分别取0.028,0.056,0.112后计算分析可知,免疫概率 ρ 取值基本与感染节点峰值比例值成反比。结果显示,识别出网络中重要度较大的节点并进行免疫控制后,交通拥塞因子风险的传播规模和传播速率将得到较好控制,对现实生活中治理城市道路路网交通拥塞有较好的指导意义。     

考虑边界条件不确定性的城市交通拥塞风险分布迁移规律研究

为分析交通联通边界(交通量、交通扩散系数)对特定城市研究区域内交通拥塞迁移规律的影响机理。本文从新的角度考虑城市交通拥塞风险分布迁移规律，将污染质迁移数值模拟模型运用到城市道路交通拥塞风险迁移中。首先对贵阳某区域2020年6~7月的城市交通调查数据及爬取的部分高德地图数据进行处理，并将研究区域以交通联通边界、交通隔断边界、区域分区边界划分为区域1和区域2。在此基础上考虑交通联通边界并建立基于城市交通拥塞风险分布及迁移数值替代模型，并运用Monte Carlo方法对贵阳某研究区域的输入输出结果进行统计分析，并将实际路网数据值输入替代模型，将结果与路网真实情况和高德地图情况进行对比，所建立模型 的预测精度比高德地图高3.7%，且模拟交通拥塞风险迁移规律较高。结果表明，交通联通边界对城市交通拥塞迁移数值模拟模型预报有很大影响，统计分析研究区域模拟模型的结果，可以有效评估不同交通联通边界条件对研究区域交通拥塞风险分布情况和准确预报研究区域内遭受不同 交通拥塞程度的风险。综上可知，本文建立的模型能高效精准分析城市交通拥塞的风险分布迁移规律，可为城市路网分区分段分点治理交通拥塞提供新的参考。     

基于双层规划的城市交通拥塞疏导优化研究

为研究城市路网区域信号控制下的交通子区划分及交通拥塞疏导优化问题,明确交通拥 塞控制子区划分影响因素并建立相邻交叉口关联度模型,将拥塞控制区域划分为“疏散区”“平衡 区”。考虑“疏散区”“平衡区”不同的优化目标构建城市路网交通拥塞疏导优化双层规划模型,并 以昆明市部分城市路网作为实验对象,通过仿真将实际控制方案与本文模型计算方案的控制效 果进行对比,以此验证模型的适用性和有效性。仿真结果表明：除两个方案的平均停车次数优化 效果一般以外,其他控制效果指标均具有很大的优化提升,其中车辆平均延误时间降低了7.7 s, 重度拥塞里程比例下降了10.1%,路网车辆占有率下降了14.1%。综上可知,本文的疏导优化模 型控制可快速疏导和有效缓解交通拥塞,模型具有良好的有效性,可为路网交通拥塞分区治理及 疏导控制提供参考。     

交通拥挤漂移的形成机理与预防技术

为了研究交通诱导信息对驾驶员驾驶行为的影响,从诱导比例、替代路径数量、替代路径合理性和路网交通负荷分布的角度,分析了在动态交通诱导条件下拥挤漂移现象的产生机理,提出了逐步增加诱导比例,在路阻数据中加入干扰因子与K最短路方法等3种预防交通拥挤漂移的技术,并采用Vissim交通仿真软件对其进行了模拟评价。模拟结果表明:在局部拥挤的道路网络中,所提出的3种方法都能够减轻或消除拥挤漂移现象,其中K最短路方法的效果最好,其次是逐步诱导方法,尽管在路阻数据中加入干扰因子的方法效果最不理想,但仍优于对车辆进行100%诱导和不采取任何诱导措施的情况。     

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拥挤收费的主要原因是拥挤外部成本的存在。城市道路交通拥挤外部成本的定性、定量分析是城市道路拥挤定价的基础。文章首先分析了城市道路交通拥挤的产生机理，即出行者忽视拥挤负外部性的存在而盲目加入拥挤队伍；然后明确了城市道路交通拥挤外部成本的构成：额外时间成本、环境污染成本、交通事故成本和燃油消耗成本，并研究其定量计算方法；最后应用实际数据进行了计算分析，证明了该方法的可操作性。该项研究为实施城市道路拥挤收费等交通需求管理策略提供了基础和依据。     

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中国的城市快速路与发达国家相比有着截然不同的特征.中国城市快速路匝道出入口之间距离相对较短,且城市快速路匝道出口经常与城市道路交叉口相连,因此在欧美成功应用的快速路匝道控制方案不一定适用于中国.本文详细描述了如何在仿真中设置模型参数,使得城市快速路交通流特性仿真结果与实际测量值具有较高的匹配精度.在具体阐述自适应与协同信号控制策略的基础之上,给出了各种方案在匝道入口、出口辅路和出口下游交叉口的具体部署方案.最终仿真结果表明,自适应和协同控制策略能够提高瓶颈区域道路通行能力8%-9%,有效地缓解城市快速路交通拥堵.     

冰雪条件下路段交通拥堵状态识别模型研究

通过对冰雪条件下交通流的饱和流率、平均车头时距和平均行程车速等交通参数的调查,分析了冰雪条件对路段交通流特性的定量影响,在此基础上,采用综合分析法,选取平均行程速度和饱和度等指标,建立了冰雪条件下路段交通拥堵状态识别模型。并结合正常条件下的交通参数拥堵阈值和冰雪对交通流的定量影响,给出了确定冰雪条件下各状态指标的拥堵阈值的方法。最后利用哈尔滨市红旗大街实际调查数据对该模型进行了验证。     

基于交叉口重要度深度搜索的区域信号协调控制方法

城市路网规模的不断扩大,给城市交通控制系统带来严峻的挑战.本文对交叉口之间的交通关联关系及表征交叉口关联性的交通流参数进行了分析,从而明确路网的拓扑结构,建立了以路网拓扑结构为基础的交叉口重要度估计模型,并根据有向深度搜索算法设计了区域信号协调优化方法.该方法从全局的角度建立了一种均衡疏导路网交通流的信号协调控制方法.最后将本文提出的方法与Synchro7优化出的控制方案对比,利用微观仿真软件SUMO进行控制效益评价,仿真结果表明,本文的方法可以有效提高信号控制效益.