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．     

随机时间依赖交通网络自适应路径选择

根据路段旅行时间具有随机性、时间依赖性等特点,将路段在不同时刻的旅行时间定义为离散随机变量;建立了随机的时间依赖网络的自适应路径模型,给出用多项式表示时间复杂性的算法,获得基于最小期望时间的所有节点到给定终点的自适应路径.出行者可以根据到达某节点的具体时刻选择下一步的最优路径.通过算例验证了算法的可行性.     

多用户类型弹性需求随机期望-超额用户平衡模型

为准确描述随机路网环境下出行者规避行程时间不确定风险的择路行为,推导了通勤者需求量服从对数正态分布和路段通行能力服从贝塔分布条件下计算期望-超额行程时间的计算公式,并在考虑出行者对行程时间的估计误差和路网服务水平对交通需求影响的基础上,建立了用等价变分不等式表示的多用户弹性随机期望-超额用户平衡模型.算例结果表明:随着需求水平波动程度和路段通行能力退化程度的加剧,当需求方差-均值比从0.5增至2.0、贝塔分布参数(l和m)从90和10变为10和10时,通勤者和非通勤者期望最小理解期望-超额行程时间分别增加了48.5%和99.2%.     

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人行道的主要功能是满足步行交通的需要并且不影响路面车流的行驶。在人行道被占用且仍有可供行人通过的宽度时，行人通行的空间变小，行人的行走受到限制，速度降低，舒适度减小。当人行道完全被占用时，行人利用最外侧的车行道来绕过被占用的人行道路段，直接与车辆发生冲突，车辆的行驶对行人的安全构成威胁，使人产生恐惧感，行人的出行安全没有保证。人行道被完全占用时，行人占用车行道通行，使道路的通行能力降低，同时使车辆的行驶速度降低，行车延误增大。     

基于出行时间预算的SUE交通分配

基于均匀分布的路段容量,分析了降级路网中路段和路径出行时间的随机变动,假定出行者根据以往的出行经验获取路径出行时间的可变性,并以出行时间预算的形式将这种可变性纳入到其路径选择过程中,进而定义路径出行时间预算为路径出行时间均值与出行时间安全边际之和.在此基础上,采用变分不等式技术构建了基于出行时间预算的多用户类型弹性需求随机用户均衡交通分配模型,并证明了模型解的等价性.     

尾气污染对宜行车出行选择的影响研究

为了解机动车尾气对自行车出行的影响,首先在出行者离散选择模型效用函数基础上,引入尾气污染效用项,然后提出尾气污染规避附加时间的概念,并基于调查数据给出不同道路空气质量等级下尾气规避附加时间的计算方式,建立考虑尾气污染效用项的自行车网络分配模型,最后通过算例分析效用函数修正前后自行车流网络分配的差异.这对于研究自行车路径选择行为以及合理规划自行车道路资源具有一定的意义.     

尾气污染对自行车出行选择的影响研究

为了解机动车尾气对自行车出行的影响,首先在出行者离散选择模型效用函数基础上,引入尾气污染效用项．然后提出尾气污染规避附加时间的概念,并基于调查数据给出不同道路空气质量等级下尾气规避附加时间的计算方式．建立考虑尾气污染效用项的自行车网络分配模型,最后通过算例分析效用函数修正前后自行车流网络分配的差异。这对于研究自行车路径选择行为以及合理规划自行车道路资源具有一定的意义。     

混合交通条件下无信号交叉口次要道路通行能力研究

道路交叉口的通行能力影响着整个道路网的通行能力,由于车辆的转向而引起车流之间的冲突、交汇、分流等车流运行行为,使交叉口的交通特性较为复杂,观测数据较为困难,因此,研究无控平面交叉口的通行能力成为道路通行能力研究的难点. 无信号交叉口是最普遍的交叉类型.当一个无信号交叉口运行状况不良时,可能会导致所连接路段的拥挤,甚至波及整个路网和运输系统的运行,因此,对于无信号交叉口通行能力的研究具有重要意义.目前主路优先无信号交叉口次要道路通行能力的计算研究主要采用可接受间隙理论和概率论方法、很多学者也用此方法建立了多转向多车型的混合车流次要道路通行能力理想模型.在理想模型的推导假设中,临界间隙时间和次要道路上的车头视距都取的是定值,这与实际是不相符的.由于不同类型车辆所需的最小间隙时间是小同的,而且次要道路下的车辆类型存在差异,因此车头视距也不会是定值、其次,两股车流的情况只是理想模型,在实际中也是几乎不存在的,而实际中常见的是多车流多转向的形式.     

基于累积自学习机制的驾驶员路径选择博弈模型

为弥补已有驾驶员路径选择博弈模型将驾驶员视为完全理性的不足,探求无诱导信息情况 下路网交通流临界状态,将驾驶员视为有限理性,其依赖累积时间感受收益做出下一次的路径选 择策略,并以驾驶员的行程时间感受作为决策收益建立了基于累积自学习机制的无诱导信息驾驶 员路径选择博弈模型。利用该模型,分析了驾驶员路径选择行为对路网交通流的影响,并通过仿 真验证得出了不同初始状态下的模型博弈平衡结果。仿真结果表明：博弈平衡状态与路网车流总 量及初始流量分配比例密切相关。当路网车流总量小于或接近路网总通行能力时,不发布诱导信 息,路网的交通流分布达到稳定平衡,路网通行能力利用率较高;当路网车流总量远大于路网总 通行能力时,不发布诱导信息,路网交通流分布会形成峰谷平衡,不能有效利用路网通行能力, 应采取相应的交通管理措施。     

城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法

为提高城市快速路网的整体功能和运行效益,利用实时动态交通数据,根据动态交通因素对路段通行时间的影响,将城市快速路网划分为非拥塞和拥塞两种情况,基于安全停车距离和剩余通行能力,分别计算了两种情况的路段通行时间,提出了以行程时间最短为目标的城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法.将该算法应用于西安城市快速路网进行案例分析,结果表明:该算法的最优路径计算结果与实际相符,误差在15%以内;最优路径的距离约为最短路径的1.84倍.      

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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.     

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．     

交通事件影响下的路径行程时间变化分析

为了对交通管理系统中的事件管理提供可靠的决策依据,针对持续期为数天的交通事件,考虑事件发生后出行者日常路径选择的随机性,基于路径流量联合概率分布的动态调整过程,建立了描述路网系统路径行程时间变化的随机动态交通分配模型.并用算例网络验证了本文建立模型的可行性.算例研究结果表明:交通事件持续期每增加10 d,持续期内路径的平均行程时间增加0.24%;与普通路段相比,事件发生在关键路段导致平均行程时间增加3.07%; 路段通行能力每下降10%,平均行程时间增加2.53%;不同事发路段对路网系统在事件结束后恢复到均衡状态所需时间的差别显著,关键路段通行时间的恢复约为普通路段的4倍.      

路段容量随机下降路网的行程时间可靠性

基于均匀分布的路段容量,分析了退化路网中路段行程时间的随机变动,构建了概率用户均衡交通分配模型,证明了等价数学规划模型解的等价性,设计了模型求解算法.在此基础上,建立了路段、路径及OD对行程时间可靠性计算模型.最后,在一简单网络上进行了计算分析.     

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在基于走行时间可靠性的交通均衡问题中,普遍存在假设是引起走行时间变异的O D (Origin Destination)需求或路段通行能力的概率分布是精确已知的。然而,现实中这些概率分布很难精确获得.本文放松这个假设而仅要求知道O D需求的前m阶矩(这里m是和路段费用函数的形式相关的正整数),通过运用最坏风险价值和最坏条件风险价值指标定义鲁棒分位走行时间和鲁棒超过期望走行时间,并证明在一般分布下两种出行时间是等价的.基于此定义,通过整合出行者的感知误差,提出了鲁棒分位随机用户均衡(鲁棒超过期望随机交通均衡)模型,模型被表示为一个变分不等式,并证明了解的存在性,然后运用一种启发式算法求解该模型.数值算例显现了模型在应用上的特性及算法上的有效性.     

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基于行程时间对交通需求的影响,建立路段交通流模型,对路段交通流量稳定性及通行能力的退化状态进行分析.在出行者的交通需求具有弹性的情况下,路段行程时间越长,交通需求越低.模型中行程时间由道路上的交通状态决定,车辆行驶过程的计算利用MITSIM模型,通过数值模拟方法分析弹性需求对交通流的稳定性及通行能力的影响.仿真结果表明,在交通需求和路段性能相互作用下,路段交通流量趋向于稳定,非饱和状态下的稳定流量随着交通压力的增加逐渐上升到最大通行能力,而饱和状态下的稳定流量小于最大通行能力且交通压力越高通行能力退化越严重.因此在城市路网规划时,应综合考虑路网中各路段通行能力,避免路段通行能力下降.     

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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.     

交通信息系统作用下的随机用户均衡模型与演进

在有交通信息系统作用下的路网中,出行者会根据交通信息系统提供的交通状况信息和以往的经验选择白己的出行路线和出发时间。根据出行者对交通信息的信任和接受程度,本文将出行者分为怀疑保守型和信任乐观型两大类,在他们的路径旅行时间基础之上,推导出新一轮期望理解路径时间函数,讨论了该函数的特性,并建立了一个等价的随时间演进的随机用户均衡模型。