道路阻抗函数研究综述

道路阻抗是交通分配和路网规划中的重要参数，是路网属性抽象的重要内容之一。为给道路阻抗函数研究提供新思路和新方法，更好服务于交通分配和路网规划，针对路阻函数的研究背景及现实意义，从路阻函数研究方法和影响因素两方面综合对比分析各种路阻函数模型的优缺点，分析得出既有研究多以美国联邦公路局（Bureau of Public Roads, BPR）函数为基础，针对BPR函数本身缺陷进行优化，或加入其他影响路阻的因素进行优化。在此基础上，总结得出目前路阻函数研究中存在不重视数据采集、函数内参数不可靠、函数适应性不强等问题。最后，对未来研究方向进行了展望，未来可应用车联网、自动驾驶等前沿技术采集数据，应用大数据和人工智能算法提高参数可靠度，提出适用于自动驾驶的路阻函数，制定路阻函数适应性标准，扩大路阻函数应用范围。     

美国联邦公路局路阻函数探讨

路阻函数在交通分配过程中左右着路径的选择,目前广泛采用的路阻函数是美国公路局提出的BPR函数,但在交通分配的实践过程中使用美国公路局推荐BPR参数得到的结果并不理想。论文对国内外关于BPR函数的修正模型研究进行了介绍;分析了现存BPR模型的优点与缺陷;提出了BPR函数适用情况的思考。     

基于Edie模型的路阻函数关系推导及其拟合分析研究

路阻函数是交通分配中的关键因素。BPR函数作为一个广泛应用的经典模型,由美国公路局提供的推荐参数不能完全符合实际,在分配中并不能与现实情况密切吻合。基于Edie交通流模型,对拥挤和非拥挤情况下路段流量与走行时间之间的关系进行了推导,给出了一个路阻函数相关的表达式。通过与BPR函数的对比,分析了各自的优缺点,在继承BPR函数优点的基础上应用曲线拟合方法得出了一个可以替代BPR函数的关系式。     

基于智能路况信息下城市道路阻抗函数模型

为探讨车辆在城市道路上实际行驶时间，合理规划道路交通流，提出一种改进的城市道路阻抗函数模型。城市道路阻抗分为路段延误和交叉口延误，其中路段延误采用王素欣改进的道路阻抗函数模型对SPIESS路阻函数进行修正，利用城市道路交通流三参数速度、交通量、密度的关系推导出交通饱和度与交通密度的关系式。在交叉口节点延误中对Webster模型进行改进，并对整个道路阻抗函数模型进行相关道路影响因素(交叉口间距、行人自行车干扰、道路宽度)的修正，最后利用百度地图的智能实时路况查询服务来获取道路数据。通过对改进的城市道路阻抗函数模型得出的实验结果进行验证对比与独立样本T检验，结果表明改进的道路阻抗函数更贴近实际行驶时间，对路径规划和智能交通平台有参考意义。     

基于BPR函数的路阻函数研究

为准确描述大连市道路交通阻抗,在美国BPR函数的基础上,引入影响车流通行时间的交叉口密度、道路限速、公交站点密度、饱和度等主要因素,建立了启发式道路阻抗函数.通过对大连市主干路的实证研究,利用非线性回归的方法标定了启发式路阻函数,并同美国BPR函数、重新标定BPR函数相互进行了比较.结果显示,启发式BPR函数更能准确地反映道路的车流行驶速度.     

城市道路路段和交叉口阻抗函数探讨

城市道路的路阻函数是交通研究中的关键点和难点．对交通分配起着至关重要的作用。本文先对城市道路路段阻抗函数进行细致的分析，通过实际调查的数据对该函数进行了验证。对信号交叉口的路阻函数进行了比较详细的分析，提出了隐性冲突点的概念，对信号交叉口阻抗函数中添加了与流向有关的心理参数项，并进行了分析和标定。     

可变车道的城市路网备用容量模型

为了研究车道分配对路网容量的影响,通过分配道路的双向车道数和设置交叉口的信号配时参数,建立了双层规划的路网备用容量模型.上层模型用于路网车道分配和信号配时参数联合优化,以使路网容量最大;下层模型是用户均衡分配模型,可预测司机对于某种路网车道分配和信号设置的择路行为.用基于灵敏度的启发式算法进行了算例分析.结果表明,该模型可以合理调节路网路径的阻抗,使交通量的分布更均衡,路网备用容量比现有模型增大了32%.     

城市道路路段和交叉口阻抗函数探讨

城市道路的路阻函数是交通研究文先对城市道路路段阻抗函数进行细致的分析,通过实际调查的数据对该函数进行了验证.对信号交叉口的路阻函数进行了比较详细的分析,提出了隐性冲突点的概念,对信号交叉口阻抗函数中添加了与流向有关的心理参数项,并进行了分析和标定.     

基于路网通行效率最优的路侧停车资源配置方法

为实现动静态交通和谐统一，构建与停车需求相协调、停车资源时空均衡的路侧泊位动态供给方案，应用图论的方法建立了含有路侧停车网络的车辆运行模型，将路段分为通行路段与路侧停车路段，并根据用户通行性质与运行状态，基于改进的BPR（Bureau of Public Road）函数量化了通行用户与停车用户在常规通行路段和路侧停车路段的通行阻抗。为实现路网整体通行效率最高，以路网中用户总通行时间最短为目标函数，以路网中停车设施利用水平的高效性与空间均衡性为约束，构建了最佳泊位资源配置模型，并应用相继平均算法（Method of Successive Averages, MSA）设计了路网总效率最高的交通流路径分配方案。以典型的Nguyen-Dupuis网络为实例，设计了多模式、动态的停车资源配置方案，量化了用户出行时间与通行需求和停车比例的关系。研究结果表明，当已知路网中的出行起讫点和泊位规划目标时，通过应用该优化求解模型能有效配置路侧停车资源数目，合理规划出行路径，改善用户出行效率。     

蚁群算法下容量限制分配的路网结构可靠度分析

为达到结合道路结构可靠度与道路网络可靠度的目的,分析了容量限制分配对道路网络结构可靠度产生的影响。容量可靠度采用交通统计的方法得出,并以容量可靠度0.4作为交通流量分配的标准。在蚁群优化算法的思想下,通过基于Ant-Cycle模型的容量限制分配方法,并对所测路网阻抗函数的参数重新进行了设定,从而对道路交通流量进行了分配。利用自编的基于软件MATLAB的蒙特卡罗程序求得容量限制分配前后的路面结构可靠度,进而求得对应的整个网络的结构可靠度。通过对上海市某一实际路网对比分析表明:路段拥堵时的容量限制分配尽管会提高相应路段的可靠度,但是被分配车流的道路可靠度会降低,进而最终的结果便是整个路网结构可靠度会降低。     

动态宏观路段行程时间模型研究

在分析和对比了静态交通分配和动态交通分配条件下的路阻函数的不同之处和静态交通分配下路阻函数局限性的基础上，根据交通流理论和集散波分析，提出考虑信号交叉口排队长度的有度动态路段行程时间模型(SQ)，该模型以在动态交通分配条件下的车流密度和交叉口信号参数为变量的动态路段阻抗函数模型，文中实例证明SO模型能适用于大型动态交通网络复杂的动态交通分配(DTA)计算．     

大规模道路交通量分配的节点分配算法

针对传统的多路径-容量限制分配算法速度慢,效率低下,且在大规模交通路网中难以应用的缺陷,本文提出其简化算法——节点分配算法,通过将讫点相同的OD对进行列的合并,每次批量分配讫点相同的所有OD对,来加速分配过程,同时考虑道路阻抗在道路流量变化时的修正,将OD矩阵分成k个子矩阵分k次进行分配,每次分配一个OD矩阵,分配一次,路阻修正一次。最后给出算例并分析了此方法的效果与优势。     

基于路段与节点的城市道路阻抗函数改进

道路阻抗是车辆在城市交通网络中运行通达程度的度量值,是路径选择的基础。将城市交通道路阻抗分为路段阻抗与节点阻抗两部分,路段阻抗利用交通量与交通密度间的相互关系优化BPR函数得到,节点阻抗根据交叉口道路饱和度不同选用不同模型得到。同时,利用道路阻抗影响因子改进该道路阻抗模型,使其更精确。最后利用南京市龙蟠中路道路的实测数据对改进的城市道路阻抗函数进行了验证。结果表明:改进的城市道路阻抗函数能够较好的反映实际道路阻抗。     

基于TransCAD的物流园区货运交通流分配研究

物流园区作为城市实现物流功能的货物集散中心,其货运交通流特性与一般的城市交通流有所不同,传统的交通流分配方法不能完全适用于物流园区的货运交通流分配。选取物流园区货运交通流为研究对象,采用精度较高、结构较为简单的交通流用户平衡模型框架,以传统的BPR(Bureau of Public Road)函数为基础,从道路等级、道路混流特性和交通流时间分布不均衡性3个因素对BPR函数进行改进,设计出符合物流园区特性的路阻函数,最后运用TransCAD软件验证模型与函数的科学性与合理性。     

BPR路阻函数的改进研究

BPR函数计算路段阻抗时,没有反映出交通状况由畅通到拥挤的过程中交通量先增后减的事实,这与实际交通情况不相符,因此对BPR函数进行了改进:一种改进方法是随着拥挤程度的增加,将交通减小量与路段通行能力相加的结果作为交通量用于BPR函数,使得到的路阻值能够反映实际路况;另一种改进方法是用交通量和密度的关系式替换BPR函数的交通量,并根据前一种改进方法的思想对新得到的函数进行再改进,获得一个单调递增函数,这样可以不受路段通行能力限制,从而反映交通路况所对应的路阻.     

考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数

为解决未来自动驾驶专用车道的规划设计问题,本文提出了一种自动驾驶车与人工驾驶车混合交通流路段阻抗函数模型.首先,分析了自动驾驶专用车道的设置对混合交通流中车辆跟驰模式的影响;其次,在此基础上,引入微观跟驰驾驶模型,推导了不同自动驾驶车辆渗透率条件下的路段通行能力函数,分析了自动驾驶车辆对路段通行能力的影响;然后,将混合交通流通行能力引入经典的BPR函数,推导了考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数模型;最后,设计了数值实验讨论了自由流速度(自由流行程时间)、自动驾驶车辆的渗透率和安全车头时距对路段阻抗的影响.结果 表明:(1)当路段流量较小时,自动驾驶车辆的引入对路段阻抗行程时间的影响较小;(2)当自动驾驶车的渗透率为30％时,设置自动驾驶专用车道对行程时间的改善最为明显;(3)当流量较小时,自动驾驶车辆渗透率对路段阻抗行程时间的影响较小,而随着路段流量的增大,自由流速度和自动驾驶车辆渗透率将共同决定路段的行程时间.相关成果可为未来自动驾驶专用车道的规划与设计提供理论支撑.     

停车场对连接路段车辆速度的影响研究

为了研究停车场出入口处车辆驶入驶出对连接路段车辆速度的影响,对停车场规模、驶入驶出率、出入口道路长度等影响因素进行分析,引入时间障碍率参数,利用时间障碍率来反映停车对路段车辆的影响,将停车影响作为路段车辆的交通阻抗,在BPR路阻函数模型的基础上建立主路车流受停车影响的车辆速度模型。运用VISSIM仿真软件进行停车场出入口处仿真,与车速模型计算结果进行对比分析。结果表明,车速模型计算结果与仿真结果相差较小,车速模型具有一定的准确性。     

静态多路径交通分配模型综述

静态交通分配反映路网交通流的拥挤性、路径选择的随机性等典型交通流特征,是交通规划方案评价和路网分析的重要方法.文章在介绍交通分配理论的基础上,对静态多路径交通分配的发展进行分析,并总结了静态多路径非平衡交通分配法的关键问题,分别对路阻函数及路权的计算、有效路径的定义、路网最短路算法、分配算法流程设计4个方面进行研究,总结静态交通非平衡分配法存在的不足,可为交通分配研究提供参考.     

基于路阻函数的可变车道转换时机研究

针对“潮汐式”交通问题,探讨可变车道的实施流程和转换机理．基于BPR路阻函数建立了可变车道调整数量优化模型。该模型不仅能根据交通流状况计算出需要调整的车道数．而且可以针对不同的道路条件计算出可变车道适合的转换时机。最后,通过实例验证了模型的可行性。     

美国联邦公路局路阻函数探讨

路阻函数在交通分配过程中左右着路径的选择，目前广泛采用的路阻函数是美国公路局提出的BPB函数．但在交通分配的实践过程中使用美国公路局推荐BPB参数得到的结果并不理想。论文对国内外关于BPB函数的修正模型研究进行了介绍；分析了现存BPB模型的优点与缺陷；提出了BPB函数适用情况的思考。