Double-goal Optimization Model of Ecology and Utility for Urban Passenger Traffic Structure

分析了城市客运交通结构优化的目标.基于每种交通方式的生态特性与效用特性,利用目标规划法,建立了以生态影响最小为第1目标、交通效用最大为第2目标的双目标优化模型,并提出了相关约束条件.在模型的算法上,首先运用线性规划法求出了生态影响最小值与交通效用最大值,其次运用层次算法对模型进行求解,通过分析偏差值,使所求解合理化,符合现实情况.以大连市中心城区为例对模型进行了应用.结果表明,优化后的交通结构能够体现生态优先的原则,同时符合大连市实情.     

交通环境承载力及其定量化方法初探

根据环境科学中有关环境容量和环境承载力的相关理论,结合发展可持续交通的要求,提出交通环境承载力的概念及其组成体系,认为交通环境承载力是由交通环境污染承载力、交通环境资源承载力、交通环境心理承载力和交通环境经济承载力组成,提出各个组成分量的基本概念和具有很强操纵性的定量化计算公式。此外,探讨了基于交通环境承载力的城市生态交通规划的演化阶段。在各阶段中,交通环境承载力的计算侧重点、计算内容和制约因素也各不相同,可根据实际情况进行选择．交通环境承载力的计量模型不仅可以用于交通系统规划和交通结构优化,还可为道路建设项目可行性研究提供决策依据。     

老城区交通微循环的双层规划模型

老城区道路街巷网络密集，利用交通微循环可以缓解交通干道的压力，提高区域路网的承载力和可达性。以干路饱和度和街道级交通指数为优化目标，支路不拥堵为约束条件，构建上层模型，采用用户均衡交通分配与借助Tran CAD求解下层模型，构建老城区交通微循环的双层规划模型，并通过实例说明了模型的建立与求解过程。     

基于交通环境承载力的公路网交通量预测

提出将交通环境承载力相关理论应用到公路网交通量预测中,提出基于交通环境承载力的公路网交通量预测模型。从环境系统污染物的输入输出模型出发,构建基于大气污染承载力的公路网交通量预测数学模型,实现基于大气环境的交通量控制目标,为交通规划部门制定可持续的交通发展规模提供科学决策依据。     

北京市交通环境承载力动态评价及障碍因子诊断

交通环境承载力是衡量城市交通可持续发展的一个关键指标,是制定城市交通规划和交通政策的依据和基础。基于模糊物元理论和熵权法构建交通环境承载力预警模型,对2007—2014年北京市交通环境承载力水平进行评价,并通过障碍因素诊断模型对北京市交通环境承载力的主要障碍因素进行识别。结果表明:2007—2014年北京市交通环境综合承载力水平有所提升,但提升幅度不大;交通环境资源承载力和交通环境污染承载力是限制北京市交通可持续发展的主要限制因素,且交通环境资源承载力障碍度有逐年攀升的趋势;北京市交通环境综合承载力的主要障碍因子包括可吸入颗粒物年日均值、二氧化氮年日均值、机动车保有量密度、建成区路网密度、公共交通线路密度,特别值得关注的是,近年来机动车保有量密度的障碍度逐年攀升,已超过交通环境污染因子成为制约北京市交通环境可持续发展最大的障碍因子。     

交通网络用户平衡环境下的最大流量问题

将网络最大流问题推广为交通网络用户平衡环境下的最大流量问题，给出了交通网络ＵＥ条件下两点间最大交通流量的双层模型和算法，进而讨论了整个交通网络基于线性增长模型的交通量问题。所论述的模型和方法对于交通规划从着重关注路网规划转为并重考虑交通供给和需求具有积极的启迪意义。     

城市客运交通系统生态型交通需求预测方法

针对采用传统交通需求预测方法导致的环境严重污染和交通运输能源消耗不断增长问题,从生态约束的角度提出城市客运交通系统生态型交通需求预测方法.生态型交通需求预测采用logit模型进行交通方式划分;计算交通生态承载力,从大气污染、能源消耗的角度来限制机动车发展规模;根据博弈论原理进行交通总量2阶段交通分配:第1阶段根据各交通小区权重预测交通小区交通总量,第2阶段根据道路条件预测各交通小区内部的路段交通量.选择大庆市西城区交通规划作为生态型交通需求预测方法的算例,根据大庆市西城区的方式划分比例及交通生态承载力计算结果,得出该地区的交通出行总量应控制在164 793辆的结论.     

基于交通控制的交通诱导优化模型

随着国内交通需求量的持续增长,交通拥挤已成为城市交通所面临的主要问题,缓和这种现象的主要做法就是交通控制和交通诱导。文中以交通信号控制为基础,从影响交通畅通的因素出发,建立了交通诱导优化模型,并且为该优化模型寻找到了一种算法思路。     

基于贝叶斯网络模型的交通状态预测

城市的交通状态是可以预测的.有效的交通状态预测能从很大程度上优化交通状态,减少交通阻塞.贝叶斯网络(Bayesian Networks,BN)是目前不确定知识和推理领域最有效的理论模型之一.文中提出了一种基于贝叶斯网络模型理论的交通状态预测方法,在综合考虑交通阻塞成因的基础上构建网络模型.在已有的交通状态数据的基础上提出基于贝叶斯法则的学习算法,并通过计算变量间的条件概率来计算交通阻塞发生的可能性,达到预测的目的.     

基于可持续发展的城市客运交通方式分担率预测模型研究

可持续发展是人类21世纪的主题,因此在交通方式分担率预测时不仅要考虑需求,更要考虑社会经济、资源及环境。文章即基于这一思想提出了可持续发展的客运交通方式分担率宏观优化模型,在宏观控制的基础上,充分考虑影响城市客运交通结构的各因素,建立了基于距离曲线的城市客运交通方式分担率预测模型,并通过实例进行了分析验证。     

城市交通拥塞辐射模型及其对路网服务能力损伤研究

为预防和治理城市路网系统中交通拥塞的辐射扩散以及由此造成的路网系统服务能力损伤，从新的视角对交通拥塞辐射扩散规律进行研究。将毒气在有限空间内的泄漏扩散抽象为交通拥塞的辐射蔓延，首先运用Python软件对高德地图API的WEB服务进行实时路况数据爬取，并对爬取的数据、浮动车数据、SCATS监测的流量数据以及其他交通信息数据进行预处理。在此基础上建立基于高斯烟雨模型的城市道路拥塞辐射时空模型并且充分考虑邻居节点和路段的交通运行状态以及不同道路等级对拥塞传播范围的影响。对模型调节参数U进行标定，得出快速路、主干路U值均为1，次干路U值为0.7。然后通过实例进行验证，结合实际值将模型计算结果与高德地图预测值进行比较，所建立模型的拥塞最大辐射边界、拥塞辐射时间预测精度要更准确，整个拥塞过程模型拟合度较高，模型适用性强。最后在城市道路拥塞辐射时空模型的基础上利用材料力学中切应力对材料的损伤原理，以拥塞某传播方向为研究对象，计算出拥塞辐射传播给路网中的某路段造成的通行能力失效值。分析路网中路段通行能力下降对路网服务能力的损伤影响，进而给出路段重要性识别方法。研究成果可为交通管理部门加强关键路段治理以及制定缓堵政策提供参考。     

城市道路交通拥堵评价和判定标准研究

随着汽车保有量的增加,城市交通需求量也持续膨胀,使得交通拥堵成为城市发展亟须解决的问题。鉴于此,首先,以车道占有率和速度跃迁概率为基本指标,提出一种新的交通流状态划分方法。随后,研究了交通流参数时变特性及不同车道间的交通流特性,提出了交通拥堵状态的判定算法和指标。最后,分析了城市道路交通拥堵评价层次和评价体系(指标),并得到了评价特定区域内交通拥堵严重程度的城市交通行程时间指数模型。     

无人驾驶环境下考虑OD结构的路网容量模型（双语出版）

为了研究未来无人驾驶车辆对路网容量的影响，揭示无人驾驶车辆与普通车辆的相互影响特性，假设无人驾驶车辆遵循系统最优路径，普通车辆遵循用户最优路径，构建了无人驾驶环境下的道路网络储备容量模型。上层模型为满足路段容量约束条件下的最大交通需求，各OD之间的交通需求采用不同的增长乘子；下层模型为两类用户的混合路径选择行为模型，无人驾驶车辆以系统总阻抗最小为目标，而普通车辆以个人出行成本最小为目标。采用多种群遗传算法进行求解，并通过算例验证了模型和算法的有效性和可行性，得到非统一增长乘子下的路网容量，比较了统一增长乘子与非统一增长乘子的异同之处。研究结果表明：①两种计算结果所得到的道路网络容量增长趋势类似，但是非统一增长乘子计算结果大于统一增长乘子计算结果，当无人驾驶车辆市场渗透率达到一定比例时，二者计算结果的差异随着市场渗透率的增加而逐渐减小；②不同OD对的增长乘子不一定相同，无人驾驶车辆的加入可以优化不同地区的OD需求分布，从而提升整个道路网络的容量；③非统一乘子的计算方法可以有效避免不同OD对的干扰作用，提高部分OD对在低市场渗透率下的路径利用率，路段流量分布更加均衡；④当无人驾驶市场渗透率达到较高的比例时，道路网络容量可增加的幅度较小。     

基于路段能力可靠性的城市交通网络设计

在介绍城市交通网络设计和概率用户平衡配流模型基本思想和内容的基础上,建立了考虑可靠性条件的城市交通网络设计双层规划模型,上层模型在投资约束条件下寻求系统总阻抗最小,下层模型兼顾路段能力可靠性与用户平衡配流条件,从而使城市交通网络备用能力最大,并针对该问题设计了可求得局部或全局最优解的混沌优化启发式算法,最后选用一个小型网络作为算例进行验证。结果说明该模型有一定的实际应用价值且设计的混沌优化算法也较为有效。     

城市交通网络中相继故障问题的研究

为了探讨城市交通网络拥堵产生机理,在分析城市交通网络特性的基础上,建立了双层城市交通网络模型,构建了交通动力学模型,并引人累计到达目的地的车辆数目和网络瘫痪时刻2个参数来刻画交通网络拥堵相变。通过计算机仿真,分析了网络拓扑结构、车辆生成率、道路交叉口能力和网络规模对网络拥堵相变临界值的影响,运用车辆到达数目对时间的导数将网络划分为自由流、亚拥堵和瘫痪3种状态,并给出了对应的区间值。研究表明,对于随机出行网络和无标度出行网络来说,都存在自由相到拥堵相的相变,相变点的值可以用来衡量网络能力,且车辆生成率、交叉口能力和网络规模对网络能力有着不同程度的影响。     

基于时间依赖网络的城市交通紧急疏散线路研究

研究时间依赖网络的城市紧急疏散交通线路问题.在对考虑疏散过程中交叉口延误和通行能力、紧急疏散网络防堵塞改造已有研究的基础上,对紧急疏散时城市交通网络的时变特性进行分析,提出了动态路阻交通紧急疏散线路的思想.考虑到紧急疏散时不一定满足FIFO要求的特性,将研究对象转化为时间依赖非FIFO网络交通紧急疏散线路的确定问题,建...     

合肥市高新区某区域交通改善研究

以合肥市高新区某区域交通拥堵改善研究着手，通过分析现状道路交通拥堵原因，提出深挖现有路网潜力、加强路面停车管理、优化交通组织结构以及对现状道路进行局部改造等一系列建议，力争在较少的工程投资下最大限度地释放道路通行能力。所提建议对城市道路交通改善研究和改造具有一定借鉴意义。     

城市道路网饱和度模型及其应用

饱和度是反映道路交通状况的一个重要指标,也是评判道路服务水平的一个重要基准。目前所涉及到的饱和度仅指某一路段或交叉口的饱和度,且关于它的模型方法已比较成熟,但它仅是一个反映城市道路局部交通状况的量。文章从城市道路网整体出发,通过饱和度影响因素分析,探讨了道路网交通空间容量与路段通过能力、交通需求与路段交通量之间的相互关系,建立了城市道路网饱和度模型。算例分析表明,该模型简单、合理、实用。     

杭州市道路交通高峰拥堵成因分析与对策研究

该文首先对交通拥堵的时空特征进行系统总结,从交通供给(路网、公交、停车、交通管理)与交通需求(人口与用地功能分布、小汽车拥有量与使用率)两方面分析了交通拥堵形成的深层次原因。在此基础上,从城市空间结构调整、交通出行结构调整、基础设施的功能提升与结构完善、管理科学化、长效交通评估机制的建立等角度,提出对杭州市交通拥堵应对策略的建议。最后指出,改善城市交通拥堵状况将是一项长期而艰巨的系统工程,任何急功近利的"头痛医头、脚痛医脚"的短期行为都无助于交通拥堵的有效缓解,交通结构的优化调整及合理的交通需求管理才是最终缓解交通拥堵的有效手段。     

基于韧性最优的灾后公路网修复调度研究

为有效修复灾后公路网的受损路段从而加快恢复路网畅通,研究以韧性最优为目标的灾后公路网修复调度问题。首先,采用交通需求满足率表示路网性能,并构建路网性能韧性和恢复速度韧性评价指标。其次,构建基于韧性最优的修复调度双层规划模型,其中上层模型是多目标混合整数规划模型,用以确定修复路段的选择和修复先后顺序,下层模型为日变交通流分配模型,模拟修复期间的路网交通流动态演变。然后,采用禁忌搜索算法和Frank-Wolfe算法分别求解上层模型和下层模型,并通过循环迭代得到模型最优解。最后,通过案例分析验证模型和算法的有效性。研究结果表明:在一定数量的修复资金和抢修队约束下,该模型得到的最优修复调度方案能最大限度地提升路网韧性,并且在修复过程中,只有当受灾区域内某线路中的所有受损路段均完成修复后,路网性能才开始呈阶梯式上升,并且路网性能的提升速度表现为先慢后快。对不同参数的敏感性分析表明:修复预算的增加使路网性能韧性和恢复速度韧性分别以15.65%和17.72%的平均速度增长和降低,但当修复预算超过1 800万元后,只增加修复预算不一定能获取更优的修复调度方案;当决策者偏好系数变化时,路网的性能韧性和恢复速度韧性具有相反的变化趋势,且2个韧性指标的平均变化率分别为5.96%和4.48%;增加抢修队数量可提升路网的性能韧性和恢复速度韧性,但增加抢修队数量所产生的边际效益逐步降低,分别由0.11和0.43降至0.01和0.02。