考虑环境影响的分流路网设计双层规划模型

研究了考虑环境影响的分流路网设计问题的双层优化模型。其中，上层模型以系统出行总时间最小，CO排放最小为优化目标，并以路段最大饱和度为约束，下层模型为确定性需求下Logit型随机用户均衡配流模型。使用是否选择道路用于分流作为决策变量，将道路网络离散化，设计了基于MSA-Dail的遗传算法对模型进行求解，并利用Nguyen&Dupuis网络对模型和算法进行了验证。研究结果表明：相比于不考虑CO排放，考虑CO排放影响下所设计的分流路网能够减少2 760 g的CO排放以及145 h的出行时间。同时，还求得了客车和货车的分流路网，并给出了各个路段上客车和货车的交通量。此外，通过对OD出行需求的敏感性分析，发现OD出行需求大小对分流路网决策方案的设计有较大的影响，在实际分流路网设计时，应尽可能获取准确的OD出行需求，并针对高峰期和平峰期设计不同的分流方案。     

高速公路改扩建施工交通分流方案研究

以高速公路改扩建施工中区域公路网络的流量饱和度为评价指标,考虑路网分流条件和施工方案对道路通行能力的影响,建立高速公路改扩建交通流量分配模型。模型以区域路网交通流总行程时间最优为目标,考虑道路服务水平、路网储备容量等约束条件,运用均衡理论,量化计算分流交通量。以南京市机场高速公路扩建项目为例,应用模型对分流方案实施前后的路网运行状态进行了对比,提出了合理的交通量分流比例。结果还表明,对大型车实行强制分流的方案更加有利于保障施工道路的运行效率。     

基于分形维数的交通路网覆盖形态特性研究

为科学合理地规划区域交通路网和优化其运输结构,利用分形理论中的分形维数,对区域交通路网覆盖形态结构特性进行了分析研究和评价,提出了区域路网覆盖形态结构特性的测度模型和算法,并进行了案例分析研究,以期为区域交通路网规划及其运输结构优化提供新的思路和方法.研究结果表明:用路网覆盖度和覆盖深度来测度区域交通路网覆盖形态结构特性,比通常所用的交通路网密度等指数更科学合理;覆盖度D(r)(即分形维数)1.661及其覆盖深度r可作为评判区域路网形态结构是否合理和功能是否完善的基本标准.     

网络条件下高速公路收费费率优化方法研究

以区域公路网为研究对象,在分析高速公路收费费率与交通量之间关系的基础上,建立收费费率优化双层规划模型,兼顾经营者和使用者的利益,并考虑路网交通流分布,设计了模型的实用求解算法。该方法弥补了已有方法多以运输通道为研究对象的不足之处,可以在收费系数确定的情况下根据优化目标直接得到优化结果,具有较为广泛的适用性。     

基于最优树算法的城市区域闭环路网相位差优化

针对区域协调控制中相位差的封闭性,采用图论知识,建立了闭环路网的判别方法及闭环路网相位差封闭性的表达模型;考虑协调相位每周期到达车辆数、闭环路网相位差对车辆造成的阻滞两个因素,建立了路段权重模型;以协调控制效益损失最小为优化目标,建立了基于最优生成树的闭环路网相位差优化方法.最后以一个区域闭环路网为例对所建方法进行具体分析.本文的研究可以为区域协调控制中闭环路网的相位差优化提供理论依据.     

基于运输需求的基础路网规划理论与方法研究

为了解决中国公路运输的"瓶颈"问题,使运输更好地为国民经济服务,提出了基础路网的概念,分析了现有公路网的干线路网和基础路网的范畴,研究了运输需求与交通需求在作为路网规划的变量时的区别以及运输需求对基础路网布局规划的影响。以有利于国民经济和社会发展产生的运输需求为目标,构造了基础路网规划的模型和算法。规划模型以投资费用最小为前提,为缩短路网建设里程,节约建设成本,增加了费马点,并证明了该方法是有效的。开发了模型与算法的集成软件ArcGIS,使得整个规划过程的计算与分析数据化,结果可视化,并对模型和算法的效果进行了验证。分析结果表明:规划后的基础路网使用效率能相对保持在70%～80%这一理想范围内,能够清楚地反映研究区域运输需求的要素。因此,基于运输需求来规划基础路网可行。     

老城区交通微循环的双层规划模型

老城区道路街巷网络密集，利用交通微循环可以缓解交通干道的压力，提高区域路网的承载力和可达性。以干路饱和度和街道级交通指数为优化目标，支路不拥堵为约束条件，构建上层模型，采用用户均衡交通分配与借助Tran CAD求解下层模型，构建老城区交通微循环的双层规划模型，并通过实例说明了模型的建立与求解过程。     

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。     

高速公路改扩建工程周边路网交通瓶颈识别

为满足日益增加的交通需求和提高通行质量,同时保障高速公路区域路网和作业区的交通正常运行,有必要开展高速公路改扩建工程周边路网交通均衡诱导研究,对改扩建高速公路上过载的交通流量进行分流和转移。准确地识别高速公路周边路网的交通瓶颈路段,是进行高速公路改扩建工程周边路网交通均衡诱导的重要基础。在对国内某高速公路改扩建工程周边路网交通运行状况调研的基础上,耦合了速度-密度关系模型和服务水平法,构建了交通瓶颈识别模型。然后,基于所构建的交通瓶颈识别模型,结合周边路网的通行能力和不同时段的服务水平,对周边路网不同时段下的交通瓶颈路段进行识别。     

基于潜在瓶颈路段识别的可变信息标志选址分析

为了降低交通事故和交通拥堵对城市交通的影响程度,科学、合理地确定可变信息标志(Variable Message Signs,VMS)规划布设的点位并最大地发挥其交通诱导功能,以VMS的交通分流作用作为其选址的前提,首先利用路段脆弱度指标进行潜在瓶颈路段的识别,并在此基础上结合VMS的影响范围,明确VMS选址的路段候选集合;其次,引用驾驶人对于交通标志记忆的统计数据,得到标志信息随行程距离的衰减规律以确定信息效益,采用ARCGIS软件的网络分析模块寻求可替换路径以确定绕行效益,运用改进的用户均衡交通分配模型求解从VMS候选路段出发的节点间重新分流路径以确定路网总行程时间;最后将VMS信息利用最大化、绕行效益最大化和路网总行程时间最小化作为优化目标,以VMS布设成本作为约束,建立VMS选址优化模型,并以快速分类的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对选址优化模型进行运算。研究结果表明:以西安城区局部路网为例,可求得不同VMS设置数量下的点位布设非劣方案,从而验证模型和算法的可行性;随着路网VMS设置数量的增加,各Pareto解集的总体信息效益和绕行效益呈线性上升趋势,总行程时间呈线性下降趋势;合理的VMS设置数量能够使各选址方案的目标效益分布趋于集中。     

基于微分进化算法的经济圈公路网双层优化模型

在界定经济圈内涵的基础上,利用微分进化算法对经济圈公路网优化问题进行了研究。在探讨经济圈公路网优化目标、优化原则和优化意义的基础上,以经济圈交通效率、运营成本、能源消耗、环境保护和出行时间等为优化目标函数,建立了经济圈公路网优化的双层模型,并采用微分进化算法求解。经济圈公路网双层优化模型是利用生成的初始路径点集,经过提炼处理来提高经济圈公路网交通效率,并得到最佳优化路网,相对于传统的优化模型更能结合经济圈交通系统与经济特性,结论更加符合经济圈实际情况。研究结果表明：优化模型不仅能够满足经济圈交通需求,而且能够满足经济圈交通系统的环境保护目标、促进经济圈交通系统可持续发展。     

综合运输网络中的公路交通量分析与预测探讨

在综合运输网络中,公路与铁路、水运等运输方式间的竞争与协作关系日益复杂。而传统公路项目交通量预测往往从公路交通系统自身的角度出发,割裂了公路交通与其他运输方式之间的复杂关系,因而影响了预测结果的可靠性。本文以国道主干线上海至成都高速公路(沪蓉高速)麻城至武汉段为例,站在综合运输的全局角度,在全面分析公路、铁路运输特性及其对综合运输分担的影响的基础上,提出了综合运输网络下的公路项目交通量分析与预测方法,并在方式分担预测过程中创造性地引入了LOGIT模型修正系数以提高其可靠性,从而保证了交通量预测的精度和准确性,以利于客观反映出公路项目在综合运输网络中的客货运地位和作用。     

基于交通环境承载力的公路网交通量预测

提出将交通环境承载力相关理论应用到公路网交通量预测中,提出基于交通环境承载力的公路网交通量预测模型。从环境系统污染物的输入输出模型出发,构建基于大气污染承载力的公路网交通量预测数学模型,实现基于大气环境的交通量控制目标,为交通规划部门制定可持续的交通发展规模提供科学决策依据。     

城市群公路可达性与衔接提升研究

为探究城市群路网服务能力，提升城市群可达性水平，提出以中心城市到其他节点的出行时间作为城市群可达性基数，按照等时线测度交通服务的可达性概念，给出了公路交通以及公路衔接其他交通方式下的城市群可达性测算方法。根据测算出的到中心城市出行时间将各区域划分为不同等级的交通圈，并分别以面积、人口、GDP三项指标的小时交通圈覆盖率对公路交通以及公路衔接其他交通方式下城市群可达性水平进行评价。以关中城市群为例，分别测算了公路网络、公路衔接现状高速铁路网络与公路衔接规划中高速铁路网络3种情景下的城市群可达性。经过比对分析发现，公路衔接高速铁路对扩大城市群2 h交通圈具有重要贡献，其中交通圈等级提升明显的县域主要沿铁路线路分布，且呈现距离中心城市西安越远，提升等级越高的趋势。公路衔接高速铁路模式的优势主要体现在中长距离的出行，即1，2 h交通圈上。在引入规划中的高速铁路、城际铁路后，发现城市群可达性进一步提升，2 h交通圈覆盖率进一步扩大，面积覆盖率达到95%，但城市群内仍有少部分区域距离中心城市的出行时间达到2 h以上，即规划的路网仍不能满足《交通强国建设纲要》中“城市群2小时通达”的目标，需要考虑进一步引入更快速的交通方式并配合完善公路网。     

区域高等级公路网交通状态识别与分析模型研究

为了在区域内分析高等级路网交通状态,建立了一种区域高等级路网交通状态分析模型。首先分析路网结构并对路段的交通状态进行识别分类,建立在实时交通状态下的区域高等级路网模型;然后基于路网模型运用系统结构分析法建立路网交通状态分析模型,根据不同交通状态分析需求得到不同的交通状态可达矩阵,并对可达矩阵分层分析。通过实例表明：该模型能够有效地判别路网中节点的可达性和连通性,描述路网的交通状态时空变化规律,若通过及时发布信息,出行者可根据不同的信息需求来选择最优路径,避免大范围拥挤,从而提高整个路网的运行效率。     

区域高等级公路网交通状态识别与分析模型研究

为了在区域内分析高等级路网交通状态,建立了一种区域高等级路网交通状态分析模型.首先分析路网结构并对路段的交通状态进行识别分类,建立在实时交通状态下的区域高等级路网模型;然后基于路网模型运用系统结构分析法建立路网交通状态分析模型,根据不同交通状态分析需求得到不同的交通状态可达矩阵,并对可达矩阵分层分析.实例分析表明:该模...     

基于动态分段技术的路段交通流量可视化方案探讨

在介绍动态分段基本原理的基础上,以广东省普通国道网为例,将里程桩号作为路线系统的量测M值的校正参考依据,并把年度交调数据中路段交通流量观测值作为线事件引入国道网的路线系统中,实现了路段交通流量与空间矢量地图的匹配,为路网的进一步网络分析及研究决策提供了科学的参考依据。     

广东地区2007年公路交通量不均匀系数分析

公路交通量不均匀系数作为公路工程可行性研究和公路网规划中样本OD资料扩大的重要参数,直接影响到基年OD产生的精度。文章收集了广东地区2007年详细的交通量调查资料,采用统计分析的方法,按不同等级、不同地区对各种车型的周和月不均匀系数进行分析,找出不均匀系数的分布规律,作为公路可行性研究和公路网规划工作中参数取值的参考。     

基于定量分析的公交线路网络优化与粒子群算法

针对公交线网优化问题,利用粒子群算法进行了研究。在考虑城市公交系统多因素的基础上,给出了公交线网的优化原则、优化目标和约束条件,并将优化目标和约束条件定量化处理,给出了相应的数学表达式。在定义6维空间的基础上,利用经济转化系数,将公交线网优化的多目标问题转化为单目标优化问题的情况下,建立了公交线网优化的线性模型,并用粒子群算法进行了求解计算。通过粒子在解空间中搜索,找到最佳的公交线路网络。最后对算法进行了实际应用分析,结果表明该法简单实用、结果可信,有广泛的应用前景,而且该法也为多目标优化问题提供了一种合理可行的方法。     

基于功效系数法的城市公交线网优化模型

城市公共交通线网优化是城市客运交通规划的重要部分之一。对现有公交线网进行优化,可以更有效地利用现有资源,解决城市交通问题。通过对城市公交线网优化的主要内容、优化模式、优化目标以及约束条件的分析,同时兼顾乘客出行时间、线网平均满载率、公交线网密度和公交线网的布局,对整个城市交通系统的影响提出优化目标的函数表达式及相应约束条件的数学表达式,建立公交线网优化的多目标模型。通过对模型的分析,提出可用功效系数法对模型进行寻优和评价。