城市混合交通网络系统优化模型及其算法

针对中国城市混合交通网络的特点,考虑影响出行者交通选择的主要因素,分析了城市混合交通网络中出行者的交通选择行为(包括交通方式选择和路径选择);从交通需求的角度出发,基于BPR公式构造了城市混合交通网络的路段阻抗函数,提出了城市混合交通网络流量分离及分配的变分不等式模型.在此基础上,以城市交通网络系统总阻抗最小为目标,以城市交通管理的政策为手段,采用双层规划方法构造了城市混合交通网络的系统优化模型,并设计了其求解算法.最后通过数值算例,分析了不同交通需求条件下,各种出行方式的流量变化情况以及应采取的系统优化策略.计算结果表明:无论在拥挤条件下还是在非拥挤条件下,优先发展公共交通都是降低网络总费用的有效手段.     

基于随机用户平衡的混合交通网络流量分离模型

考虑了影响出行者交通选择行为的主要因素(时间、费用、方便性、舒适性等),分析了在多种交通方式(私家车、出租车、公交车、轨道交通以及自行车等)存在条件下城市交通网络中出行者交通选择行为,包括交通方式选择和出行路径选择,并基于随机用户平衡(SUE)理论构造了城市混合交通网络的流量分离和分配综合模型及求解算法。最后通过一个简单算例,得到了当各种影响因素变化时,各种交通方式的流量变化情况。     

基于粒子群算法城市道路网络容量最优设置研究

从对道路使用者(出行者)与政府追求不同的目标分析入手,建立上层为交通网络系统社会效益最优化,下层为弹性需求的交通均衡分配的双层规划模型,采用改进粒子群算法求解,研究城市交通网络最佳设置问题。通过实例计算证明其可行性。     

出行者信息类型偏好对其路径选择行为影响研究

城市交通系统本质上是由大量个体出行行为聚集形成的宏观系统,对于城市交通管理者而言,研究微观个体出行者的自身内在因素以及一些外在因素对其选择行为的影响,是制定相关有效管理措施的前提.通过RP调查方法,获取了城市交通出行者个体属性(性别、年龄和驾龄)、信息类型偏好(描述性信息和规范性信息)以及路径选择偏好(最短路径、可接受路径以及固定路径)数据.基于调查数据,研究构建了城市交通出行者信息类型偏好对其路径选择行为影响的结构方程模型,通过对模型的拟合分析,探讨了城市交通出行者的个体属性及信息类型偏好,对其路径选择偏好的影响.研究发现,城市交通出行者个体属性间的差异,使得他们偏好于不同类型的交通信息,有着不同的路径选择行为;描述性信息能够使得城市交通出行者更加倾向于选择最短出行路径,而规范性信息能够使得城市交通出行者更多地打破其固定路径选择行为;但是在交通信息影响下,仍有部分出行者倾向于选择固定路径,即使该固定路径并非是最优出行路径.文中相关研究结果有助于交通管理者更好地去预测,在交通信息影响下不同类型出行者的路径选择行为变化情况.      

基于行程质量的随机用户平衡分配模型

提出行程质量的概念以描述出行者在不确定环境下的路径选择准则。将行程质量定义为行程时间和行程时间可靠性的线性加权和,综合了影响路径选择的两个不同的重要因素:行程时间和行程时间可靠性。假定在路段通行能力随机变化的情况下出行者以估计行程质量费用最小作为路径选择的标准,建立了基于行程质量的随机用户平衡分配模型。证明了模型解的等价性和唯一性,给出了求解模型的MSA算法。在一个小型测试网络上的计算结果表明:模型能够反映出行者在随机路网中的路径选择行为。     

BRT线网优化模型研究

根据城市公共交通线网的组成和结构特征,在常规公交线网评价指标体系研究的基础上,给出了衡量多式公共交通线网运力资源分布均衡性的新指标.以给定的公共交通出行OD为前提,在考虑出行者策略选择的基础上,提出了在既有城市公共交通线网条件下对BRT线网进行设计和优化的模型,给出了求解思路,通过模拟系统开发,采用遗传算法和PSO(particle swarm optimization)算法相结合的混合启发式算法对模型进行了求解.     

能力约束下的停车行为模型及其求解算法

建立了能力约束下的旅行选择和停车行为模型,模型同时考虑了出行者对旅行路径和停车设施的选择、道路路段和停车设施的能力约束以及道路网络的需求弹性。构造了数学规划模型,证明在非主动能力约束下,网络均衡条件与该数学规划模型等价;当能力约束为主动约束时,该数学规划模型的解不是网络均衡解,但当对路网的饱和路段和饱和停车设施征收某个附加费用之后,网络均衡解满足能力约束。设计了增广的Lagrangian对偶算法和部分线性化算法来求解该模型,并利用算例来验证模型和算法的效率及评价交通政策的效果。计算结果表明:停车收费、新增停车设施、停车设施与目的地之间的步行距离将显著影响出行者的旅行选择和停车行为。     

呼和浩特市综合客运枢纽的发展战略研究

综合客运枢纽是城市交通的重要节点,枢纽内设施及总体服务水平的高低,直接影响到整个城市交通系统的效率和发展。基于国内外城市综合客运枢纽的发展分析,借鉴国内外综合交通枢纽的发展策略,结合呼和浩特市城市综合客运枢纽的发展现状及相关建设问题,提出了呼和浩特市未来综合客运枢纽的发展战略。     

换乘交通枢纽行人设施布局仿真评价研究

换乘交通枢纽是城市交通转换出行方式关键节点,其交通设施布局直接影响乘客换乘效率,因此,对枢纽行人设施布局在设计阶段进行“事先”评价并进行优化是当前城市交通面临的问题.文中在分析行人交通需求方案与设施布局方案的基础上,采用交叉法设计仿真方案;将换乘矩阵转化为行人步行起讫点OD,以最短路为行人路径选择原则,将换乘矩阵分配枢纽行人路径上;以Legion行人模拟软件作为仿真软件,仿真行人设施仿真方案;在建立行人设施布局方案初步筛选原则的基础上,选择换乘总时间为评价指标比选设施布局方案.以宋家庄换乘交通枢纽设计方案为例,选择了设置中部自动扶梯的行人设施布局方案,其换乘总时间比不设置要减少34 h.     

私家车出行者交通信息需求研究

交通出行信息对私家车出行者行为选择存在不同程度的影响。通过对大连市私家车出行者交通出行信息使用意向调查,获取私家车出行者交通出行信息选择行为特性数据,引入因子分析方法对交通出行信息内容进行合理分类,建立交通出行信息选择累积Logistic回归模型,对私家车出行者交通出行信息需求进行研究。研究结果表明私家车出行者对交通出行信息内容存在不同程度的需求,其中与个人私家车出行质量相关信息的需求最高,面向私家车出行者的城市交通信息服务系统建设与运营应体现针对性。     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%;被优化的3个目标之间无直接关联,说明将停车换乘选址问题建立为多目标模型是必要的。模型与算法可为现实城市中的停车换乘设施选址优化设计提供解决思路。     

先进的旅行者信息系统对出行者选择行为的影响研究

目前研究先进的旅行者信息系统对出行者选择行为的影响主要集中在对路径选择行为的影响上,而忽略了对出行者出行终点和交通方式选择的影响。假定路网中的出行者一部分装有信息装置,另一部分没有装信息装置,利用离散选择理论中的层次选择结构模型和交通规划理论中的随机均衡方法,研究了先进的旅行者信息系统对出行者终点选择,方式分担和路径选择行为的综合影响,建立了一个与网络均衡条件等价的数学规划模型,设计了模型的求解算法,并用一算例分析了市场渗透率和信息质量对出行者选择行为的影响。     

城市交通可持续发展的模糊积分评价方法

根据城市交通系统的特点和可持续发展理论,选取公平性、发展能力、可达性、机动性、安全性和环境影响6个评价准则面,提出了从关于设施、服务和交通方式的控制变量指标到中间指标再到评价指标的选取方法。城市交通可持续性评价方法采用了建立在模糊测度基础上的模糊积分技术,并将其应用于淮北市交通可持续发展状况的评价。结果表明,构建的指标体系便于决策层调控设施、服务的供给以及车辆使用政策的确立,具有较强的实用性;对于准则间不严格独立及较多主观判断的城市交通可持续评价问题,基于非可加性模糊积分的评价方法有其适应性和有效性。     

基于大数据技术的城市交通在线实验环境设计

城市智能交通系统解决方案的开发和验证是制约我国城市智能交通系统应用的1个重要因素。针对我国城市智能交通系统解决方案验证的需求,应用大数据理论和方法,提出了1个基于大数据技术的城市交通在线实验环境,论述了其主要需求和特点,给出了其功能框架和物理框架,并采用当前主流的 Hadoop开源框架,基于 HDFS数据存储和MapReduce数据并行处理机制建立了该实验环境的软件实施框架。利用该实验环境可定制并创建面向用户的城市智能交通业务分析虚拟实验室,实现城市智能交通系统解决方案的快速开发和验证,有助于我国城市智能交通系统的开发和建设。      

不同市场经营机制下停车设施定价模型

基于网络均衡理论,在分析出行者交通方式、出行路径和停车设施选择均衡的基础上,建立了不同市场经营机制(包括垄断、寡头竞争和社会最优3种类型)下市区内的路外停车设施和市区边缘的停车换乘设施的定价模型;并对所提出模型进行了实际应用,同时比较了不同市场均衡解的效果。结果表明:垄断经营机制会导致最高的停车收费价格、最低的停车需求和社会福利及最高的总系统利润;社会最优与其相反,而寡头竞争介于二者之间。     

带转向延误的非对称多模式用户平衡模型及算法

为了在网络建模中更精确地反映交通网络和出行行为的复杂特征,从多模式用户平衡原理出发,综合考虑多模式和转向延误因素以及不同模式、路段和转向之间的非对称作用,利用变分不等式理论建立了带转向延误的非对称多模式用户平衡模型,并在精简对角化算法的框架内设计了求解算法。该模型集成了交通网络的诸多特征,且能直接刻画转向延误与转向流量之间的互动关系,避免了传统扩展网络法的缺陷。算例表明:该模型及其算法对问题的描述与求解是有效的。     

弹性需求下的组合出行模型与求解算法

研究了弹性需求下的组合出行行为,利用网络均衡理论和超级网络方法,给出了弹性需求下组合方式出行的混合网络均衡条件,提出了与均衡条件等价的变分不等式模型,讨论了模型解的存在性和唯一性。设计了求解模型的算法,并用一个算例分析了模型参数对模型求解结果和算法收敛性能的影响。结果表明:该模型能够有效地描述人们的组合出行行为。这一研究将有助于加深对交通行为的理解,有助于合理规划与布局停车换乘设施以及协调发展多种交通方式。     

基于Box-Cox Dogit模型的公共交通分担率预测

通过分析影响交通方式选择的外部因素和内部因素,基于最大随机效用理论,提出了城市公共交通分担率预测的非集计Box-Cox Dogit模型。针对模型的建立、参数标定以及计算过程进行了推导。最后结合杭州市的实际调查数据,进行了公共交通分担率的预测实验,独立样本检验结果表明,模型预测准确率较高。     

强化系统性交通管理是“畅通重庆”之本

重庆成为直辖市以来交通发展取得了一定的成就,然而重庆主城区交通拥挤、城乡区域交通发展失衡和安全事故频发等不良状况仍在蔓延,已严重影响到和谐社会的构建,只有强化系统性交通管理才是＂畅通重庆＂之本。从交通规划管理、交通投资管理、交通需求管理、运输市场管理、交通运行管理、交通安全管理及交通环境管理7个方面系统性提出管理实施对策来改善、发展重庆综合交通,使重庆交通更安全、更高效、更经济、更便捷、更舒适、更环保。     

超高层建筑停车配建指标计算方法研究——以西安市为例

合理的超高层建筑停车配建指标对解决大城市停车问题具有重要作用。基于公共交通服务能力,提出了超高层建筑的核心影响区范围。总结国内已建成的超高层建筑需求特征,结合均衡论统筹考虑超高层建筑的内外环境。认为外环境中的公共交通可达性水平、公共服务能力;内环境中的超高层建筑面积、停车共享效用指数为主要影响因素。根据影响因素,标准化研究超高层建筑停车配建指标的折减系数。提出逐步折减已有城市普通建筑停车配建标准的计算方法,并在其核心影响区范围内验算既有公共交通服务能力约束下的指标折减合理性。以西安市某超高层建设项目为例,计算得到停车配建指标0.45位/100 m2,与规范要求的配建停车位相比,停车位数量大幅度减少。从中心区可用于停车设施资源建设的有限性、停车需求政策调控性、国内主要一线城市配建指标的对比分析等方面,验证了计算结果的合理性。