2017年北京市城市路网交通运行特征分析

正截至2017年底全市机动车保有量590. 9万辆.城市路网全年日高峰平均交通指数5. 6,总体处于轻度拥堵级别;早高峰平均交通指数5. 1,晚高峰平均交通指数6. 2.各月特征:9月为全年压力最大月; 2月受春节假期及延续效应影响,交通压力全年最低.周中各日特征;工作日交通压力明显高于双休日,周一早高峰和周五晚高峰交通压力突出.限行影响:4/9限行日交通压力最大.环路特征:二环内路网交通压力最为突出.城六区特征:西城区和东城区交通压力较为突出.     

Model of Relation between Urban Transportation Development and Macroscopic Road Network Operation in Beijing

在对北京城市交通发展水平统计分析的基础上,提出了城市交通发展水平指标选取的原则,从社会发展、交通供给和交通需求3个方面构建了由16个指标组成的城市交通发展水平综合评价指标体系,并提出了基于路网拥堵指数和骨干网高峰小时运行速度的宏观路网运行状态评价指标体系.通过对2003 -2010年北京市实际数据的搜集和指标处理,确定了关系模型的输入指标,利用偏最小二乘方法建立城市交通发展水平与路网运行状态关系模型,并利用现有数据对模型进行验证,验证结果表明:模型精度在10％以内,能较好地满足实际应用需求.关系模型能为北京市未来城市交通发展决策和交通发展战略提供重要支撑.     

基于 FCD 的城市路网常发性拥堵路段识别方法研究

常发性拥堵严重影响了城市路网运行效率,准确识别常发性拥堵是交通部门解决交通拥堵问题的重要任务。研究选取浮动车数据作为基础,确定了数据分析的时间粒度,从常发性拥堵的时空特性角度出发,建立拥堵阈值、时段拥堵时长比和常发频度3级判别指标,并运用 GIS 技术,结合指标体系设计了常发性拥堵时空分布的筛选平台。以北京为例,针对早高峰常发性拥堵路段进行识别。通过对识别结果的分析和相关数据对比,成果可反映常发拥堵的特征,以及北京近年来的缓堵工作效果。      

基于速度性能指标的雨天环境对北京快速路网影响研究

降雨作为一种常见的气象条件,对城市路网的交通状态有着直接的影响.为避免不同道路交通状态速度评价标准的不统一,基于道路的最高限速,提出了速度性能指标,进而建立了衡量路段和路网拥堵状态的路段和路网拥堵指标,量化了路段和路网的拥堵程度.以大量数据为基础,在对比雨天和晴天2种环境下的各项拥堵指标基础上,探讨了雨天环境对北京快速路网的宏观影响,为雨天条件下的交通规划与管理提供了重要的依据.同时,基于路段拥堵指数,利用ArcGIS软件可视化展示了北京快速路拥堵路段的空间分布.结果表明,与晴天相比,雨天环境降低了车辆速度,增加了路段偶发性拥堵,也加剧了路网的拥堵程度.同时,雨天环境下的工作日平均每小时路网拥堵指数增加了17.2%,周末则增加了28.6%;而其标准差分别增加了22.2%和62.5%,表明雨天环境下工作日和周末的拥堵特性存在一定的差异性.      

基于MFD的路网周边交通控制策略与仿真

宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagrams,MFD)是路网的固有属性,可从宏观层面监视和预测路网交通运行状态。鉴于此,该文提出基于MFD的路网周边交通控制策略,其思路是依据MFD理论确定路网的MFD,当路网交通趋于拥挤时,通过调整周边交叉口的信号配时方案(如周期、绿信比),对周边车流涌入量进行限制,使路网区域交通保持良好的运行状态。为验证该策略的有效性,以广州天河商业区为试验区域,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,依据MFD相关理论和仿真数据,确定该区域的MFD,当该区域交通趋于拥堵时,根据该策略确定周边交通涌入量和入口绿灯时长,并仿真对比该区域实施该策略前后的各项交通信号控制性能指标。结果表明:当路网交通趋于拥挤时,实施周边交通控制策略后路网平均延误时间、平均停车次数、平均排队长度等交通信号控制指标得到明显改善。     

城市机动车出行导向系统的创新设计

为抑制交通拥堵峰值到来,构建廉价、连续、高效的路网分流系统,提出城市机动车出行导向系统设计,即以智能交通监理技术对车牌尾号控制方式,实现对称双向交通运行网络,将这种交通方式组成对偶循环网络,使其交通负荷按路强力分配,负荷则是以车牌尾号为出行导向,对号上路,减少模糊出行,从而改变交通流向分布特性,缩短交叉口交通拥堵时段以及弱化拥堵峰值.研究结果表明,制定出行导向系统实则是制定对称分流达到对称疏散目的,体现区域交通宜疏不宜堵的组织效果,保障导向系统交通流处于均衡、最优、最廉价状态,显现静态交通组织与动态交通组织的最佳匹配.本设计研究适宜城市潮汐交通高峰时段,根据平峰拥堵状况也可考虑全天实施.     

宏观交通网络拥堵区边界最优控制

为了缓解交通拥堵,解决拥堵状态下区域交通控制问题,提出了宏观交通网络拥堵区边界最优控制方法。首先,基于同质性路网宏观基本图特性固定划分控制子区,通过分析子区之间的车辆流入、流出关系,建立了宏观网络车流平衡方程;其次,以路网旅行车辆完成率最高,同时子区边界处受阻车辆数最低为优化目标建立了拥堵区边界最优控制模型,根据最优控制确定子区边界输入、输出最佳交通流量,进而以饱和度高的边界交叉口饱和度快速降低为优化目标,提出了子区边界交叉口流量分配及信号配时参数优化方法;最后,以合肥市一环路以内的路网为测试对象,通过微观仿真分析,比较了无区域边界控制、拥堵区入口Bang-Bang边界控制、拥堵区出口与入口BangBang边界控制和最优控制4种控制方案。结果表明:最优控制条件下宏观路网运行效益比前3种方法分别提高49.17%、30.19%、71.99%,车辆行程延误分别降低21.65%、3.74%、1.94%;最优控制可有效改善拥堵区内外交通密度的均衡性;宏观路网拥堵区的边界控制可有效降低高峰期间拥堵区的拥塞程度,提高整个路网的疏散能力。     

考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配

为刻画拥堵空间排队与溢出现象对交通流分配的影响，提出考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配问题，并构建相关的求解算法，用于描述交通需求在起讫点移动过程中路网整体的宏观运行状态。首先，丰富和完善考虑拥堵空间排队与溢出的静态交通流分配的相关假设，提出次生瓶颈、拥堵干扰与渗透和分段化路段阻抗等基本概念和理论，来刻画拥堵交通瓶颈、拥堵空间排队等交通现象；其次，建立网络瓶颈识别算法和空间排队回溯算法，基于此构建考虑拥堵空间排队和溢出的增量分配算法，用于求解交通流分配的结果；最后，通过使用一个具有说明型的算例进行对比分析。研究结果表明：建立的瓶颈识别、排队回溯和增量分配算法可以识别路网中的瓶颈位置及其拥堵排队区域，并可计算得到各路段上的分段分配流量；与点排队只影响瓶颈路段的运行状况和均一的路段分配结果相比，可有效描述路网整体的宏观运行状态以及由于拥堵空间排队所导致的拥堵干扰与渗透现象；不同于“时间片”的伪动态交通流分配模型，新建算法的分配结果是“全时段”与“整体性”的路网宏观运行状态，包含了拥堵瓶颈的具体位置和空间排队的干扰与渗透情况；一般拥堵点排队模型和基于“时间片”的拥堵空间排队模型难以刻画拥堵干扰与渗透现象以及路网整体的宏观运行状态，故所建立的分配方法是对传统拥堵交通流分配的丰富和发展。     

拥挤收费实施效果的系统动力学分析

为了准确描述城市交通系统的运行现状,建立了城市交通系统各要素因果关系,明确了交通拥挤产生的原因以及拥挤收费的作用机制。考虑交通与经济、人口、环境等因素的相互关系,引入机动车限购政策的影响,构建了拥挤收费实施效果分析的系统动力学模型。以交通指数、路网平均速度、NOx排放情况为研究对象,从交通和环境两方面综合考察政策实施效果。以北京市道路交通运行现状为背景,对2015~2020年北京市道路交通运行状况及交通环境进行预测;结果显示,仅以缓解拥堵为目标,拥挤收费价格为16元/车次时效果较好,更高的定价可能导致道路资源浪费;而综合考虑缓堵和减少排放时,收费11元/车次,即拥挤收费价格略低于出行者平均每次出行时间价值时,能够兼顾交通和环境的改善。     

北京市交通拥堵影响因素研究

本研究从城市发展、交通需求、交通供给等方面选择影响指标,通过对2008~2012年近五年来数据指标的相关性分析,确定北京市交通拥堵的影响因素类型。计算结果表明:自行车日均出行量、机动车增长率与五环内晚高峰平均速度呈高度负相关性;汽油价格、公共电汽车运营线路条数和轨道交通年客运量、人均GDP、停车位数量与五环内晚高峰平均速度呈正相关性;而其他的影响因素与晚高峰平均速度的相关性较低。     

基于数据驱动的城市快速路段拥堵状态辨识及诱导对象选择方法

交通诱导实施效果不佳的主要原因之一是具有差异性出行特征的出行者无法接受单一的诱导方案。针对城市快速路高峰时段拥堵问题, 研究了考虑车辆出行特征差异的交通诱导对象精准识别方法, 以保障诱导方案的实施效果。利用高德路况数据提取拥堵路段, 根据拥堵路段与相邻路段交通状态的相关性提出拥堵源路段识别方法; 利用车牌识别数据提取使用快速路车辆的出行特征, 包括快速路出行强度、地面道路出行强度、快速路出发时刻离散度和快速路路径选择多样性; 采用K-means++算法对车辆出行特征进行聚类, 识别出显著影响道路交通状态的出行者, 并为出行者推荐适合其出行特征的错峰或绕行诱导方案。以苏州快速路为例, 研究发现: 针对拥堵源路段的交通诱导能有效改善拥堵路段的交通状态; 类型3车辆(高频出行且易绕行)占单月工作日早高峰所有使用快速路车辆总数的14%, 却占单日早高峰总交通量的51%, 是重点诱导对象; 通过精准识别, 可推荐诱导车辆数占总车辆数的47%。      

基于点、线、面层次的公路网交通运行状态评价

由于公路网是由点成线、由线成面的统一体,为了更准确地分析和改善公路网运行状态,加强公路节点、路段、路网评价之间的联系,便于确定交通拥堵产生根由并有效采取措施,建立了一种基于点、线、面层次的公路网交通运行状态的综合评价方法。在基本单元划分和指标选取方面,以交叉口、互通式立交、收费站和基本路段作为基本单元,结合交通流理论,综合考虑各基本单元的特点,分别选取对应的评价指标,以极小型指标评价法为基本原理,构建基本单元交通综合运行指数评价模型,并确定相应的分级阈值。在交通运行状态评价方面,依托专家经验的主成分分析与客观的交通量统计调查相结合的方法确定各基本评价单元的权重向量,从而构建路段运行评价模型并给出评价分级阈值,再以各等级道路拥堵程度和路网客、货运量,分别构建路网赋权矩阵或向量,从而获得路网交通综合运行指数模型并确定评价分级阈值。最后结合算例说明该评价方法的具体操作过程,通过获取的各项基本数据,从点层过渡至线层再至面层,依次计算各层交通运行指数,确定各基本单元、路段、路网分别对应的交通运行状态。研究结果表明：不同层面之间的交通运行状态存在一定的联系,不同节点和基本路段处的运行指数差异较大,路线运行指数差别也较大,从而影响路网最终的运行状态,因此,可以通过逐级评价确定交通拥堵症结所在,有针对性地采取相关改善措施。     

面向常发拥堵点的交通信号协调控制方法

针对高峰期间常发拥堵点交通需求过大、周边关联交叉口交通负荷分布不均的问题, 研究了面向常发拥堵点的交通信号协调控制方法。通过对常发拥堵点的车流进行追踪与溯源, 根据交通量关联度确定信号协调控制范围, 然后基于路径的流量分担率与路段平均饱和度识别信号协调控制范围内的关键路径。基于宏观基本图理论, 考虑关键路径对路网运行状态的影响, 构建边界交叉口主动限流控制模型。同时, 利用元胞传输模型描述交叉口与路段的运行状态, 以关键路径通行能力最大化和进口道饱和度均衡化为信号控制优化目标, 建立均衡路网交通负荷的信号控制优化模型。以武汉市发展大道青年路交叉口以及关联交叉口为对象开展仿真实验, 结果表明: 虽然本文方法下的边界交叉口车均延误增加了6.8 s, 但常发拥堵点的车均延误降低了15.7 s; 关键路径的车均延误减少72.6 s, 平均排队长度减少26.1 m。并且, 路网整体的车均延误降低14.7%, 驶出车辆数增加26.6%, 验证了提出方法缓解常发拥堵点交通拥堵的有效性。      

城市路网畅通可靠性分析

借鉴网络可靠性分析方法,基于交通供需随机性分析,建立了适合城市交通系统的概率型评价指标———畅通可靠度;在此基础上,提出了道路单元及路网畅通可靠性分析方法。并以北京市二环内路网为例,对其交通状况进行了分析,结果表明利用畅通可靠性分析方法可以合理的评价分析路网的运行状态,从而使交通管理规划部门充分认识城市交通供需矛盾,实现有限资源的合理利用和路网潜力的充分发挥,最终从根本上解决城市交通问题。     

“局部试点校车”将成北京缓堵措施之一

2010年3月13日,北京市交通委主任刘小明在做客北京城市管理广播节目时表示,北京市年内将出台10项缓解交通拥堵措施,包括:进一步完善错峰上下班、局部地区试点校车、加大占掘路工程的管理、进一步优化公交线路、优化高峰区域限行措施等。同时,2010年将针对出租车出台管理措施,推广电话叫车服务,减少出租车路面空驶率。多年来,北京市尽管已采取了许多缓堵措施,但仍难以根除市区交通拥堵这一顽疾;所以,北京市有关部门只好不断创新缓解拥堵的措施和方法。不     

面向常发拥堵点的主动交通诱导方法

基于动态用户均衡、系统最优分配的诱导方法,侧重路网需求的宏观预测和调节,难以准确辨识道路拥堵点的关联车流,制约了诱导效果。为精准调控致堵车流,有效缓解常发性拥堵,研究基于需求溯源的主动交通诱导方法。遵循靶向诱导的思路,分析车辆行驶轨迹和常发拥堵点的交通流关联性,运用卡尔曼滤波对关联车流进行短时预测,在此基础上,结合流量占比、路径饱和度等指标,对诱导目标车流进行优选。同时,从负荷均衡的角度出发,基于路段与路径交通流的时空关联更新路网交通状态,建立以饱和度均衡为目标的主动诱导优化模型。仿真结果表明:相比反应型诱导与基于路径偏好的主动型诱导,所提方法使常发拥堵点的车均延误、停车次数等下降30%~60%,路网车均延误、停车次数等下降10%~15%,模型收敛速度提高,交通效益提升,验证了该方法的有效性。      

基于网约车轨迹数据的城市路网宏观运行质量评价方法

准确地定量化评价城市路网宏观运行质量是提升交通管理水平的关键,网约车轨迹数据为精确获取路网运行状态提供了良好的数据基础.基于双流模型,考虑路网中要素的关联性,引入畅行指数和适应度指数,评价路网对交通需求变化的响应能力.以高频网约车轨迹数据为基础,提出了基于行程单元的评价指标计算方法.以北京和上海为例,上海市路网运行状态好于北京市路网,上海路网的最大平均行驶速度高于北京约4.5km/h,适应能力高于北京4% ~6%;这2座城市中心城区的畅行程度由内向外逐渐变好,但是中心城区的路网适应性更高.      

摩托车不是交通堵塞的“罪魁祸首”

<正>9月1日起,佛山市主城区全面禁摩,这是珠三角9个城市中第8个宣布禁限摩的城市,至此珠三角仅剩江门市未对摩托车设限。然而,佛山市主城区禁摩首日遭遇了大堵车,很多道路出现"停车场"现象。受新学年开学、中秋国庆双节、大型活动集中、商业打折促销活动频繁、探亲访友旅游增多等多种因素叠加影响,9月被誉为各市全年"最堵月"。近日,北京交通委预判9月将有9天严重拥堵,北京市交管部门除了采取新开商务班车6条、6号线晚高峰延长运营、开通紫竹院路潮汐车道、重点拥堵区域加大警力等多种措施缓堵外,9月份开始,早、晚高峰期间,北京四环内主要道路     

北京市区域交通状态和服务水平评价系统的设计与实现

为有效缓解城市道路交通拥堵现象,对城市交通系统运行状态进行评价显得十分重要。立足于城市道路交通状态和服务水平评价指标体系,通过用户功能需求分析,设计了北京市区域交通状态和服务水平评价系统的功能结构和网络结构。该系统运行以来,不断整合现有交通流数据,实现了对城市道路路段、区域交通状态和服务水平的实时监测和评价,为交管部门制定合理决策提供了有力的信息支持。     

多场景模式下网约车与巡游车运营特征差异及调度策略研究

基于厦门市出租车的GPS数据、订单数据以及路网、行政区和蜂窝网格空间矢量数据等,提出了多源数据预处理规则,构建了出租车运营特征指标体系,探究了常态化和疫情条件下出租车的运营特征和需求时空分布情况.研究表明:厦门市80%网约车与巡游车的订单运距分布在10 km以内,而在长距离出行时居民更倾向于选择网约车;出租车需求热点区域主要集中在重要交通枢纽、居住区、商业区、景区和高校等地;网约车的日均载客次数、平均运距和运行时长均高于巡游车,空驶率低于巡游车;城市中心区域网约车和巡游车订单量相对均衡,由内向外均衡性逐渐变差,以网约车为主;网约车订单量在工作日呈双峰特征,在非工作日和节假日期间呈单峰模式,而巡游车订单量在08:00达到较高水平后保持相对稳定状态;2020年后疫情时期巡游车的空驶率显著增加,而网约车的空驶率保持相对较低且稳定的状态.研究有助于精准提升多场景模式下城市出租车行业供需动态平衡、运营服务水平和乘客出行满意度.