基于路段流量二阶统计量的OD矩阵估计

在构建OD矩阵模型时,充分考虑路网中一定连续期内各路段流量的二阶统计量和出行者路径选择的随机性,提出了一种基于路段流量二阶统计量的OD矩阵估计模型,解决了观测路段的相关性和OD矩阵估计求解的不确定性问题.建立的模型所表述的路段出行量和实际路网中的出行量更加吻合.结合实例,说明了模型的可行性和有效性.     

基于定向树搜索的博弈配流模型

通过将交通路网中路径搜索的定向式启发策略与深度优先的树搜索算法相结合,提出了一种有效路径的定向树搜索算法。该算法利用节点坐标划定有效搜索区,使搜索范围缩小。在具体的求解过程中一是利用已求出的节点位势确定下一步搜索的邻接节点范围,二是利用一个简单的节点估价函数确定进一步要选择的节点。通过给每一个节点一个搜索标记号来记录搜索树的分杈情况,可以顺利的实现有效路径的连续搜索,并结合博弈理论建立了新的交通流分配模型,给出了博弈配流的步骤。新模型合理反映了交通路网中出行者的出行路径决策行为,提供了唯一的路径流量解,因此便于在交通网络的灵敏度分析和优化设计中应用。最后,用一个简单算例说明了该方法的有效性。     

动态路阻下的出行时间预测和路径选择模型

通过分析原有路径选择模型的不足之处,在考虑路网中路段路阻的动态性和出行者出行路径选择的随机性的基础上,提出了一种出行期望时间预测和动态路径选择模型,并引用一个具体算例来证明该模型的正确性和适用性;同时分别运用最短路径模型和文中所提出的动态路径选择模型进行求解,得到每条路径被选择的概率和最短期望出行时间,结果证明文中模型能计算出出行者期望时间和可能出行路径,比传统模型更加符合现实状况,更能模拟现实生活中出行者的出行行为和路网路阻随时间变化的状态,对出行者的出行决策更具指导价值。     

考虑路段容量降级的均衡流模式研究

为探究降级路网和非降级路网两种情形下交通网络流量的波动情况及演化规律,通过均匀分布来刻画路段容量的随机变化,在此基础上构建降级路网下基于传统路径更新规则的更新模型,该模型利用前一天使用路径的实际出行时间和前一天感知路径出行时间期望值来更新,并通过算例分析依赖参数和容量降级系数对降级路网交通流演化的影响。结果表明,降级路网和非降级路网下交通网络均能演化至稳定状态,但均演化不到随机用户均衡状态;相较于非降级路网,降级路网下交通网络演化至稳定状态所消耗的时间更长。     

基于高速公路收费站记录信息的路网流量获取

现有常规的道路流量调查方法有人工调查法和硬件检测法等,由于成本高,调查周期长,有一定危险性,无法应用于大面积的路网调查.国内每辆车进出高速公路时都会经过收费站,收费站数据库详细记录了每辆车的进口站、出口站、车型和出入时间等信息.利用这些数据、信息,并加以分析计算,得到路网中所需要的路径及路段流量,可大大缩短调查时间,节省调查成本.涉及的最主要算法为无向图2点之间所有路径求解,是作者根据以前所有路径算法加以改进,通过堆栈标记来实现的.经实例证明能较大程度提高运算效率,具有较强的实用性.     

动态交通信息策略博弈协调模型研究

对突发事件下驾驶员路径选择博弈行为进行了分析,基于协调用户和系统利益的思想,结合微波检测数据预测出行者行为的模型,提出了交通事件下变换信息供给策略的交通流诱导双层规划模型和相应的基于滚动时段的求解算法.仿真结果表明:在满足用户需求的同时,路网流量分布趋向管理者期望的方向,并能缩短事件影响和持续时间,缓解交通事件下的交通流振荡现象,改善路网使用效益,该方法具有可实施、操作性强的优点.     

基于节点承载力的高密度路网诱导路径选择方法

针对高密度路网诱导路径选择问题,基于图论对路网进行结构化选取,构建高密度路网模型。从节点评估的角度出发,提出综合考虑结构属性和交通运行状态属性的节点承载力指标。采用均质性、连通性2个指标评价路网节点结构属性,采用流量裕度、通行效率2个指标评价路网节点交通运行状态属性,提出一种基于TOPSIS算法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,优劣解距离法)的综合评价方法,实现对节点承载力的综合量化。基于节点承载力,构造路段承载力指标,采用重力模型和交通分配的方法将节点间的承载力分配到节点相连构成的路段上,并用路段实际交通条件修正即得到路段承载力。基于节点承载力和路段承载力,提出高密度路网诱导路径的确定方法。为证明本研究提出的高密度路网诱导路径选择方法的有效性,构建一高密度路网结构模型,同时采用本算法和传统Dijkstra算法规划诱导路径。结果表明:Dijkstra算法规划的路径虽为数学意义上的最优路径,但该路径途经低级节点,且需频繁切换道路进行交通转换,不符合驾驶员行车期望;本研究提出的基于节点承载力的高密度路网诱导路径选择方法得出的路径虽比Dijkstra算法稍长,但路径均由高等级节点和道路组成,这样的规划结果更符合实际交通诱导系统需求,更能体现驾驶人员选路偏好。     

考虑出行者有限理性的日变交通分配模型

现有的日变交通分配模型多数是以路径变量为研究对象,其主要有初始路径流量不唯一和忽略了路径之间的相关性等问题;而以路段为研究对象的日变交通分配模型虽然克服了上述不足,但其有限理性仅体现在出行者对最短路成本的认知上,本质上还是基于确定环境下的客观旅行时间进行决策,无法描述出行者在不确定环境下的风险态度和心理特征。基于此,在累计前景理论的框架下,构建了一个以路段变量为研究对象的日变交通分配模型,该模型克服了路径模型的两大缺陷,能够表征有限理性的出行者在不确定风险环境中的决策行为以及面对风险时的主观心理特征。最后,本研究通过一个算例讨论了有限理性、日变模型演化步长和损失规避系数对流量变化的影响,结果表明出行者的有限理性行为会增加路网上流量的波动性,这说明交通管理者应采用相关技术和方法减少出行者的有限理性行为,以达到减缓流量波动的目的。对于流量逐日演化步长和损失规避系数等参数而言,其取值越大,流量波动性也会相应增加,因此,在交通实践中,有必要对参数进行合理调控,如考虑一定程度的出行习惯,适当增加出行者对交通系统的敏感性等,从而减少旅行成本。     

公路网合理多路径集合判断方法的研究

先前的合理路径的判断是以路径之间的距离差别作为判断标准,如给出了路段删除、路段惩罚、K-最短路径等方法;但是随着路网的扩展以及路网中车流量的增加,现有的一些判断合理路径集合的方法存在着一些潜在的问题,作为判断依据并不能够全面地反映出行者选择的路径集合。本研究结合目前城市路网以及高速公路路网中常用的合理路径集合判断算法,给出一种更加综合性的合理路径集合判断方法。为进一步的合理路径集合判断建立更加全面的实践和理论依据。     

基于并行遗传神经网络算法的限制搜索区域最优路径方法

在大规模路网的路径诱导中，研究了基于神经网络的交通信息实时预测方法，构造了具有时变性的路阻矩阵，解决了传统静态路阻存在的局限性问题；探讨了基于并行遗传算法的最优路径求解问题，给出了相应的遗传、变异算子和群体更新方式，提出了矩形限制搜索区域方法，降低了并行遗传算法的搜索范围，解决了遗传算法在大规模路网中求解最优路径时存在的实时性差、收敛速度慢等问题；仿真实验表明该方法满足大规模路网路径诱导的准确性、实时性和快速性要求。     

OD估计的多步双层规划模型新算法研究

建立了一个OD估计模型.将OD估计分为固定的步数,每一步都是一个双层规划,上层为广义最小二乘估计,下层为随机用户均衡分配模型,即以广义最小二乘估计和随机用户均衡分配模型为基础,通过更新估计模型中目标矩阵和实测路段上的流量来估计OD矩阵.最后用一个简单的路网验证了该算法的有效性.     

随机交通分配中有效路径的定向树搜索算法

交通路网中有效路径的确定方法是进行各类随机交通流量分配的关键技术.文章将交通路网中节点位置的确定性与交通出行中路径选取的有向性相结合,模拟树的生长,提出了一种有效路径的定向树搜索算法.通过将该方法应用于随机用户均衡分配模型,说明了该方法的有效性.     

Emergency Evacuation Routing at Sutong Bridge Based on AHP Method

为了应对突发事件对交通运营造成的影响,必须建立突发事件的交通疏散预案.以苏通大桥为例,根据应急疏散的特点,分析了应急路径选择环节中的各种影响因素,选取平均疏散距离、路网基础设施建设、疏散路网的服务水平、疏散平均等待时间4大因素作为影响应急路径选择的决策属性,应用层次分析法进行权重分配.根据在最短时间内疏散的流量最大的目标,建立数学模型,运用Lingo分析运算,得到了路径选择方案.该研究可帮助应急调度中心提供科学的车辆线路调度决策,从而提高应急救援工作的响应能力.     

基于实时交通信息的行程时间估算及路径选择分析

路段行程时间的估计和预测是诱导系统的关键技术之一。由于路网参数不断变化,路段行程时间的估计必须满足实时性的要求。以城市交通控制系统的基本设施为基础,根据我国城市交通目前的发展状况,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成。利用设置在路段上的车辆自动检测装置搜集到的实时交通流信息,并结合随机服务系统的相关理论建立了城市道路路段行程时间的动态计算模型,提出了一种具有真实最短路径意义的实时动态最短路径选择的方法。     

改进的转弯比例模型及其在相位流量估计中的应用

针对现有交叉口转弯比例计算的约束非线性规划模型不满足交叉口流量守恒方程、准确性欠佳等不足,引入道路通行能力比TCR(Traffic Capacity Ratio),建立了改进的交叉口转弯比例计算模型,并用于交叉口各相位流量的估计,其估计值为优化路网流量分配方案和交通交叉口信号相位控制方案提供了依据.以典型的交叉口为例,...     

考虑健康损失的路阻模型的构建

运用高斯烟羽模型计算机动车尾气排放量,然后利用支付意愿法定量分析健康损失,同时考虑延误和健康损失构建考虑健康损失的路阻模型。根据实例,分别使用Transcad和新的路阻模型计算出2个路阻,并进行交通分配。结果显示2次交通分配的路网流量不同,表明考虑健康损失的路阻模型影响了人们的出行选择,可有效解决主干路拥挤,增加次干路车流量,协调整个路网车流量均衡,提高路网交通效率。     

非均衡网络交通流动态演化规律研究

为描述非均衡网络交通流实际成本-流量状态,考虑置存成本和路段行程时间,建立行程时间动态函数,将其引入用户均衡模型,构建基于出行总成本动态、路径流量动态、路段行程时间动态的交通流演化模型。利用简单网络,采用四阶龙格库塔方法对建立的模型进行数值模拟。动态模型弹性需求下,出行成本调整范围由大到小,趋于平衡值;路径流量迅速增加后,以较小调整范围,趋于平衡值;路段行程时间迅速增加后,逐步趋向于平衡值。固定需求下的出行成本、路径流量、路段行程时间均是反复调整多次后趋近于平衡值,调整范围缩小,次数增加。算例模拟结果表明,模型能够描述网络交通流从一种非均衡状态到另一种非均衡状态的动态调整过程。     

基于路段变异系数的路径行程时间可靠度评价

为了给出行者提供更准确的候选路径的行程时间可靠度,并克服缺乏完整观测样本的局限,介绍了一种符合对数正态分布假设和基于路段行程时间变异系数的路径行程时间可靠度评价方法,并解析了早到指数和迟到指数这2个符合概率特征的新指标.分别在仿真的城市信号灯路网和乌鲁木齐市内环快速路开展实证研究,验证该方法在城市道路上的路径行程时间可靠度估计的适应性.仿真结果证明,应用乌鲁木齐市少量浮动车数据的估计结果显示该方法简单实用,但是评价结果对各路段之间行程时间方差的差异程度较敏感,该方法易于夸大城市信控道路上的路径行程时间的不确定性.     

网状高速公路网下的多路径识别模型与费用清分算法

我国的高速公路网发展形成了复杂的网状结构,各省目前普遍面临着如何实现准确的收费清分的问题。本文提出了可以识别车辆行驶路径的"RFID标识站 组合式收费卡"的收清系统模型,利用支撑树理论确定需添加的RFID标识站的位置和数量,引入有效路径系数标定路网的合理路径,给出了依据车辆行驶路径的精确清分算法。最后以山东路网为例进行路网建模和算法分析,结果验证了本模型算法能实现公平、公正的通行费清分,符合高速公路管理的实际需求。     

Multi-path Traffic Assignment Model for Avoiding Short-distance Travel on Expressway and Algorithm Design

以快速路与常规道路功能明确及两者的有效衔接为目标,针对目前交通分配模型应用中没有考虑道路功能、忽略次要道路等问题,基于多路径交通分配模型,提出考虑避免快速路短距离出行的有效路径路权值的计算方法并进行算法设计.对构建的路网采用改进后的模型进行路网流量分配,结果显示,比较原有的分配模型,由于减少了短距离出行分配量,快速路及其节点所承担流量得到降低,而与其平行的常规道路被有效利用.而且,根据避免或减少快速路短距离出行的流量分配结果,便于识别与快速路平行或衔接的常规道路,为快速路路段与节点的设计、与快速路平行或衔接道路的改造,以及快速路与常规道路衔接段设计提供依据.