城市道路网络路段状态相关性与道路间距分析

为优化城市道路网络布局,以若干个城市高德地图实时路况的交通出行数据为基础,研究了主干路、次干路、支路等不同等级道路的路段状态相关性,设置了考虑相关性的道路间距,计算了城市路网密度与等级级配。分析结果表明:主干路和主干路、主干路和次干路、主干路和支路相关单元的平行距离均服从对数正态分布,平行距离的85%分位值分别为2.4、1.0、0.9km;主干路间距取为2.4~2.5km,主干路间设置2条次干路,次干路与主干路的间距为0.8~1.2km,支路间距为0.2km或0.3km;次干路和支路对应平行距离的85%分位值比较接近,实际路网中次干路和支路的功能区分尚不明确。所得路网结构布局符合相关性、路网密度与等级级配的要求,可为路网规划提供参考。     

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。     

城市次干路集散功能可靠度量化评价与实证研究

依据《城市道路工程设计规范》(CJJ37—2012)关于次干路功能的阐述,以"支路车流经过次干路汇集向主干路"和"主干路车流经过次干路分散到支路"为研究对象,提出城市次干路集散功能可靠度的概念,作为定量评价次干路功能实现程度的概率测度指标,进而建立相应的数学模型.基于郑州市区2条次干路,采用实地调查的延误、信号配时和交通量数据资料,论证了非饱和情况下,车流由主干路向次干路和由次干路向支路分散,或由支路向次干路和由次干路向主路汇集的相邻交叉口左转延误的不相关性;结合模型分别计算得到各自的集功能可靠度值、散功能可靠度值,与实际交通运行状态进行对比分析,验证了所提方法的可行性与适用性.     

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。     

基于各等级道路的交通方式出行距离分布研究

研究交通方式在各等级道路的出行距离分布规律是交通需求研究的基础,也是各等级道路资源的合理配置的重要依据.在分析居民出行调查数据的基础上,对短距离、中距离、长距离三种长度进行了划分,然后根据各等级道路承担不同出行距离的交通功能的特点,探讨了各等级道路承担的出行距离规律.最后利用已有的交通方式分担率模型,建立交通方式在各等级道路上的出行距离分布模型.     

基于能耗测度的道路拥挤收费模型

分别建立了考虑能源消耗与拥挤收费的小汽车广义出行费用及考虑舒适性消耗的 公共汽车广义出行费用,构建了由这两种交通出行方式组成的交通系统总能源消耗函数.考虑 能耗对出行者路径选择行为的影响,建立能耗目标约束下的以出行时间最小为上层目标函数 的双层规划模型,其中上层模型以一定节能水平下的系统延误最小为目标;下层模型满足双 模式交通网络的随机用户平衡,并采用遗传算法和Frank-Wolfe 算法求解.通过算例,将道路拥 堵收费及节能目标抽象化后代入模型,探讨了道路收费前后交通能耗变化及在不同的节能目 标情况下,道路拥堵收费的节能效果.计算结果表明,在交通需求量较大时,实施道路拥挤收费 有利于减少交通能耗,当节能目标小于25%且同时采取道路收费时,路网出行时间都会相应 减少.     

基于Logistic模型的城市慢行交通出行者特性研究

为了防治机动车污染,提升慢行交通系统使用率与服务水平,针对慢行交通出行者特性开 展研究。以铜川市居民出行调查为数据基础,将其分为家庭属性、个人属性与出行特征属性3 个 类别,借助SPSS 软件构建二元Logistic 模型,以优势比（OR） 为主要评判标准,从多种属性变 量中辨识影响慢行交通使用的主要变量,阐述出行者特征。研究结果表明：步行出行距离一般小 于3km,自行车出行距离小于5km,各种属性变量对慢行交通的选择有不同程度的影响,步行与 自行车出行的影响变量也存在差异;女性更倾向于步行而男性使用自行车的几率更高;非通勤出 行以步行为主;交通工具保有量的提升会降低步行使用率,而对自行车出行基本不产生影响;家 庭收入与是否选择慢行交通出行不存在显著关系。     

基于面板数据的宁杭城际出行方式选择行为研究

随着中国城市群的快速发展,城际交通出行环境发生了巨大的变化,因此城际出行者也会不断地重建自己的出行习惯,这就要求建立动态模型研究城际出行者出行行为和预测城际交通需求.本文调查出行者在宁杭城际高铁开通前后两个时期的出行信息,并且引入状态依赖变量表征出行者之前选择结果对之后出行选择的影响,建立了基于面板数据的城际出行方式选择动态模型.模型结果表明,基于面板数据的动态模型比传统的基于出行者单次出行数据的模型拥有更高精度.同时本文根据宁杭城际出行背景设置三组政策变化方案预测出行分担率,结果表明,当选择环境发生变化时,传统模型会高估出行方式分担率的变化程度.以上结论能更好地服务于中国城际交通的规划.     

交通事故下出行者非理性出行行为研究

基于前景理论,研究交通事故下出行者路径选择行为规律.应用前景理论,考虑交通事故的发生概率,以出行者出行总花费时间作为出行效用,提出出行者路径选择的效用函数;然后通过分析出行者效用函数的分布规律,在出行效用连续随机分布的条件下,建立出行者感知效用模型.通过连续函数离散化方法构建出行者路径选择模型.通过一个算例,描述非理性条件下出行者选择行为,并分析交通事故的特征对效用值和选择结果的影响,说明感知效用为0 的参考点并不是路径实际效用分布的期望值,而是比期望值小.     

具有模糊特性变量的出行方式预测Logit模型

基于非集计模型与模糊数学理论,以城市群居民出行行为为研究对象,选择出行者的出行时间和出行费用作为影响因素,利用极大似然估计法进行参数标定,通过t检验、命中率检验与优度检验,将出行时间模糊化,忽略出行费用的影响,建立了具有模糊特性变量的出行方式预测Logit模型。将轨道交通与小汽车2种出行方式的时间模糊化参数分别选为0.1、0.3、0.5,分析了出行方式与出行时间对居民出行行为的影响。分析结果表明:轨道交通与小汽车的平均出行感知时间之比为0.8～1.2,且2种出行感知时间同等程度变化;当轨道交通出行时间模糊化参数为0.1,小汽车出行时间小于70min时,出行者均选择轨道交通出行;当轨道交通出行时间模糊化参数为0.3,小汽车出行时间小于67min时,出行者继续选择轨道交通出行,但当小汽车出行时间大于67min,小汽车出行时间模糊化参数分别为0.1、0.3时,出行者选择小汽车出行;当轨道交通出行时间模糊化参数为0.5,小汽车出行时间小于58min时,出行者仍然选择轨道交通出行,但当小汽车出行时间大于66min时,出行者均选择小汽车出行。     

先进出行信息下事故对行程时间可靠性的影响

定义路径行程时间可靠性为在交通事故期间内平均路径行驶时间小于事故前路径出行时间乘以可接受拥堵水平的概率,由此导出路网行程时间可靠性.假定事故持续时间服从正态分布并将研究时域划分成相同的时段,在先进出行信息下,利用元胞传输模型进行路段流量加载,给出了每一个时段内路径行程时间的递推式,并在每一个时段内更新1次路径出行时间,出行者根据更新的出行时间运用Logit模型进行路径决策,最后基于Monte-Carlo法模拟求解路网行程时间可靠性.算例结果表明,行程时间可靠性随事故持续时间和方差及需求的增加而减小;可靠性随可接受拥堵水平的增加而增加;在拥堵网络中,包含事故路段的OD间需求越高,可靠性越低.     

基于微观仿真的路段行程时间预测方法

实时路段行程时间预测是动态交通分配中路径选择的关键技术之一,采用微观交通仿真手段和指数平滑方法估计路段行程时间,在路段行程时间估计模型中考虑了交叉口排队延误、信号控制延误和交叉口内转向行程时间,提出了基于灰色等维新息GM(1,1)模型的路段行程时间预测方法,根据路段行程时间的历史数据和实时采集数据,滚动预测未来的路段行程时间,通过实例应用证明了模型有很好的预测精度.     

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为考察出行信息对道路网络出行时间可靠性的改善效果,将出行者划分为“有ATIS接收装置”和“无ATIS接收装置”两类,且均以随机方式选择路径,运用混合网络随机用户均衡建模理论构建了信息诱导下的出行路径选择模型.从路段容量的实际变化规律出发,假定其服从截尾正态分布,基于Monte Carlo仿真技术和网络均衡流求解算法,建立了信息影响下的道路网络出行时间可靠性评估方法.数值分析结果表明：道路网络出行时间可靠性随出行信息质量和信息系统的市场渗透率增加而递增,但其边际影响递减;对于交通需求水平高的道路网路,信息的提供对网络出行时间可靠性的改进更加明显.     

多方式条件下城市交通分配研究

随着城市综合交通体系的不断发展和完善,城市出行多方式化的特征日益突出.本文在充分考虑城市多方式交通网络结构特性的基础上,构建方式及路径联合选择模型,研究多方式条件下的交通分配方法.首先,基于随机效用最大化理论构建出行方式和路径联合选择的Nested Logit（NL）模型;其次,运用路段实测交通流数据标定道路混合交通流条件下的交通阻抗函数;最后,基于构造的多方式交通网络进行多方式交通分配,分析出行量在网络上的时空分布.结果表明,本文所提出的多方式条件下的交通分配方法,能够有效地描述城市多方式交通网络条件下的出行方式和路径选择行为,以及交通出行在交通网络上的时空分布规律,对于完善城市综合交通体系具有重要意义.     

基于交通控制与诱导的准动态交通分配策略与算法研究

交通出行诱导系统下的路网动态交通分配是进行交通出行诱导方案分析、评价的基础。本文主要考虑交通控制与诱导信息对路段阻抗的影响和出行者对交通诱导信息的接受程度,给出了两种准动态交通分配的策略：修改了出行路径阻抗和改变了出行路径选择。并基于常规非平衡交通分配,通过OD需求量“全有全无”方法,实现了OD变需求影响下的多时段连续准动态交通分配。最后,通过示例路网,验证了所研究的分配策略与算法的正确性。     

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为描述交通事故影响下路网中走行时间与用户择路概率的相互作用及其演变规律,建立了基于事故路段及非事故路段流量状态及LOGIT原则的拟动态模型.利用分流合流模型及速度—密度函数,分别建立路段容纳车辆数和非事故路段走行时间模型,通过分析事故路段交通流的演化过程,利用交通波理论估计排队长度 ,建立事故路段走行时间模型.结果表明：事故发生前,经过一定的模拟时段后,路网交通流趋近稳定,各条路径的选择概率趋于平衡;事故持续时段内,排队长度、路径走行时间、路径选择概率相互影响,且均呈现出震荡状态;事故清除后,路径走行时间持续下降;排队完全消散后,经过一定时段稳定后的路径走行时间和路径选择概率达到新的平衡.     

考虑自行车步行影响的交通平衡综合分析模型

步行和自行车等外界因素对机动车流的影响也具有随机性,但是这种影响更多地表现为可预见性和可控制性(尤其从交通管理的角度来看),可以说这种影响将导致可预见性的路段实际通过能力降级,并且可预见性特征使得这种影响不同于随机用户平衡中路段旅行时间的感知误差.笔者通过区分路段通过能力降级因素为内因(路段上车流量增加导致道路服务水平降级)和外因(由与路段上与车流量无关的外部因素,如随意过街人流、自行车流等外部因素,引起的道路通过能力降级),并且区分路段旅行时间为通行能力降级路段上行程时间和排解交通拥堵花费的滞留时间两个构成部分的基础上,建立了考虑自行车步行影响的交通平衡综合分析模型;通过对路段参数敏感性分析和实例对照,既展示了该综合分析模型-路径期望旅行时间平衡分析模型与确定性网络用户平衡分析模型的差异性,又展示了路径期望旅行时间平衡分析模型能较好地再现人们对道路路段通行能力降级情形下的车流路径选择行为.     

基于道路交通状态的随机用户平衡

运用随机用户平衡配流的基本思想和交通流理论，提出了道路交通状态的概念，以便讨论交通拥挤情况下的交通量分配问题．将道路交通状态定义为行程时间和道路拥挤度的线性加权和．假定在路网随机变化的情况下，出行者以行程时间和道路拥挤度最低为路径选择准则，建立了基于道路交通状态的随机用户平衡配流模型，并证明了模型的等价性和唯一性，给出了该模型的连续平均求解算法．一个小型网络的数值计算结果表明，该模型能反映出行者在随机路网中的路径选择行为．     

双目标路径诱导下的交通信息定价策略

为了提高交通信息定价精度,在假定出行者权衡出行时间和出行费用双目标路径诱导的基础上,建立混合均衡定价模型,通过实例对模型进行了标定和验证,对比评价了单目标和双目标路径诱导下的交通信息定价策略,并给出双目标路径诱导下的交通信息定价结果。研究结果表明,与双目标路径诱导相比,单目标路径诱导改变了交通信息定价的可行区域,当具有信息的出行者、交通信息提供者、交通管理者三方各自的利益为决策主体时,交通信息的最终价格分别为1.3、2.6和1.8元,说明了混合均衡定价模型是有效的。     

城市居民出行方式选择的结构方程分析

为克服Logit类模型的局限性,以出行链为分析单元,构建了快速城市化进程中居民出行方式选择的结构方程模型．首先,依据已有研究基础及城市化进程中居民出行特征,确定影响居民出行方式选择的3类因素,建立影响因素与出行方式之间的关系结构;在此基础上,构建结构方程模型,利用北京市居民出行调查数据对模型进行辨识与修正,最终得到了个人与家庭属性、土地利用、出行链等各类因素对出行方式的影响方向与程度．研究结果对优化居民出行方式结构、改善城市交通拥堵具有指导意义．