城市复合交通网络的若干特性研究

针对北京市三环内实际交通网络,分别构建城市道路交通网络和由城市轨道交通网络叠加形成的城市复合交通网络模型.基于复杂网络理论,采用Matlab 计算节点度、聚类系数、平均路径长度、介数和节点紧密度等指标,分析了其分布规律,然后对这两个网络模型的统计特征值进行比较分析.结果表明,它们都具有一定的随机网络模型和无标度网络模型的小聚类系数特征,叠加后的城市交通网络直径和平均最短路径减小,平均度、聚类系数和节点紧密度都有不同程度增加,使整个路网的可达性得到了一定的提高,网络承载力变大.     

基于换乘链断裂点时空信息的公交换乘行为识别

分析了公交智能卡数据挖掘中转乘行为、通勤出行、非通勤出行识别的改进方法, 将关注点从公交换乘过程信息转移到换乘链间隔期的持续时长和空间位移信息, 以换乘链断裂时长和位移2个维度计算公交换乘链断裂点概率, 制作工作日和非工作日断裂点时空变量联合概率分布矩阵, 对比了这2种分布的差异;检验了断裂时长序列和断裂位移序列的稳定性, 标识了2条曲线的突变点和拐点, 用于推断转乘引起的转移距离和转乘时长的阈值参数;对工作日和非工作日差值时长序列曲线进行移动平均滤波处理, 使得曲线的突变与极值之间的关联能够解释转乘、通勤出行和非通勤出行3种行为与通勤和非通勤出行之间的关联;采用北京市整个一周的地面公交和地铁系统样本数据对方法进行验证, 并根据时间序列和位移序列曲线确定样本数据中常见公交换乘行为的阈值参数。分析结果表明:断裂点时空信息对样本数据中的换乘行为能提供更合理的识别分类参数;持卡人在站点间转移的容忍距离约为1.6km;断裂点转乘时长与非通勤出行的断裂时长临界点为22~48min;非通勤出行和通勤出行的时长临界点约为478min, 非通勤出行断裂点最大概率时长为140min;通勤出行的断裂时长接近期望值为601且标准差为44的正态分布;基于新方法得出的参数改善了公交出行活动的识别率, 转乘行为、通勤出行与非通勤出行的识别率分别提高了16.1%、4.2%、6.2%。可见, 换乘链断裂点的时间信息和空间信息不但可作为公交换乘行为识别的依据, 还可能带来更好的识别效果。     

基于马尔可夫过程的快速路OD矩阵估计方法

为得到城市快速路网络的OD矩阵,引入马尔可夫理论.运用吸收马尔可夫过程对快速路网络进行建模分析,给出相应求解算法推导路段流量,小区OD矩阵表达式,并介绍了运用MATLAB软件进行矩阵求解的方法.最后进行了算例分析,利用VISSIM仿真,通过布设线圈检测器,对OD矩阵估计模型及算法进行精度评价.结果显示,模型可很好地拟合...     

基于公交IC卡数据的OD推算技术研究

公交OD矩阵是进行公交调度和公交线网优化的基础资料.随着公交IC卡技术的广泛应用,如何利用IC卡的数据信息来推算公交OD矩阵以及换乘次数、出行次数等公交出行信息,具有很强的现实意义和实用价值.通过对IC卡统计数据特点的分析,利用数据挖掘技术,分别对公交线路站点OD和区间出行OD的推算方法进行了研究,并进一步研究了如何从IC卡统计数据中得到公交出行的其他信息.分别给出了由IC卡统计数据推算公交线路站点OD和区间出行OD的方法,并提出了基于GIS的公交IC卡数据分析处理系统框架,建立了系统分析流程来实现公交OD的推算.通过分析发现,公交IC卡的数据分析处理最终要建立起能将数据库的处理功能和地理空间的属性特性结合起来的地理信息系统,才能够有效地解决公交OD推算、换乘次数以及出行次数等问题.     

基于最小换乘的公交线网优化模型

本文结合我国城市公共交通的现状及特点,系统地分析了城市公交线网的优化原则、优化目标、约束条件;在结合相关领域研究成果的基础上,提出一种基于最小换乘的公交线路优化模型,通过简单的算例阐述基于最小换乘的公交线路优化方法.     

基于公交数据挖掘的时刻表排班协同换乘优化

为实现公交换乘协同排班,减少乘客出行换乘时间,本文对公交信息系统的IC卡数据及车辆GPS数据进行数据挖掘,提取换乘信息并对现有的发车排班进行优化.首先,构建了公交运行状态信息提取模型,提取现有的公交运行状态信息.在此基础上,设计了邻域搜索的公交时刻排班优化算法,得到最佳发车排班时刻表.为验证所提出方法的有效性,选取了成都市的56路和3路公交线路的实际数据进行案例验证.结果表明:通过优化排班的方法,在不改变现有的公交供需条件的前提下,可以有效实现协同换乘;与原有的公交服务相比,优化之后的公交服务能够更加贴近出行需求,提升线路之间的换乘衔接效率,从而提高公交服务质量.     

基于出行链的城市客运交通枢纽换乘需求预测模型

城市客运交通枢纽的换乘需求预测具有一定复杂性,还没有一种固定有效的计算模式.本文首先分析了基于出行链的客运枢纽客流构成,然后通过构建一个虚拟三维网络模型来描述多方式交通系统,提出了将方式划分与路径选择联合的客流预测模型,使得客运枢纽多种方式间的两两换乘需求预测简化为求解换乘弧上流量的问题.最后使用TransCAD给出一个算例,结果表明此法具有原理清晰,应用方便的优点.     

换乘通道开挖对既有地铁结构及轨道的影响分析

为研究既有地铁新增换乘通道开挖对周边结构影响,在模拟换乘通道的开挖过程时,考虑到该过程分为竖井的开挖、竖井通道的开挖及换乘通道的开挖,选用ANSYS软件分别对各个工序进行数值模拟,从横向和纵向分别分析换乘通道开挖到不同时间段时的施工过程对既有地铁结构与轨道的影响,得出其变形的规律,为换乘通道开挖提供变形控制标准.结果表...     

基于数据包络分析的单向交通网络运行效率评价

为了缓解交通拥堵和提高单向交通网络的运行效率,建立了基于数据包络分析法的评价模型并对其影响因素进行分析。首先确定了单向交通网络的运行效率评价指标,然后将路网结构和路网运行状况分别作为输入与输出变量建立了评价模型,选择路网级配水平、非直线系数、路网密度等指标作为投入指标层,路网平均饱和度和车辆绕行时间作为产出指标层。基于该运行效率评价模型对南京市某街区的单向交通网络运行效率进行分析,发现所提供的组织方案可实现该路网运行效率最优。最后,通过Vissim 数据显示功能对评价模型的有效性进行了验证。案例研究结果表明,采用Z形和C形走向的交通组织方案可使模型的运行效率达到最佳;适当提高支路网密度可使区域单向交通组织得以有效优化。     

基于手机数据的城市交通大区OD分布估计 ——以旧金山市为例

在大数据时代,手机数据因普及率高、采集成本低等优点逐渐受到人们的重视.手机通信运营商在为手机用户提供通信服务的同时会记录每次服务的时空信息,因此利用手机数据可以挖掘出用户的位置信息,并应用于城市居民出行OD分布估计.提出以手机数据为基础对城市交通大区之间OD分布进行估计的方法.利用居民手机数据估计美国旧金山市各交通大区之间的出行分布,并结合居民出行调查数据对估计结果进行检验.结果显示基于手机数据的出行估计具有较高的可靠性.     

基于离散时间序列OD量的动态交通分配方法

为了更确切地描述离散时间动态交通分配问题中各离散时段分配时的路网阻抗特性、更合理地反映各时段分配过程中出行者的出行行为,提出了一种基于消散周期OD量和差额OD量、分阶段分配的梯阶分配思想,它考虑了各离散时段分配前路网既有剩留交通量对后继离散时段OD用户出行选择的影响,更符合实际. 通过融合相继平均法,设计了梯阶分配算法,并据此对数据结构做了适应性补充. 示例路网下新算法与相继平均算法的数值模拟结果表明,新算法分配结果能够更为客观真实地反映现实交通中的动态现象,仿真度更高.
最后给出了梯阶分配思想在现实中的应用.     

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为了更确切地描述离散时间动态交通分配问题中各离散时段分配时的路网阻抗特性、更合理地反映各时段分配过程中出行者的出行行为,提出了一种基于消散周期OD量和差额OD量、分阶段分配的梯阶分配思想,它考虑了各离散时段分配前路网既有剩留交通量对后继离散时段OD用户出行选择的影响,更符合实际. 通过融合相继平均法,设计了梯阶分配算法,并据此对数据结构做了适应性补充. 示例路网下新算法与相继平均算法的数值模拟结果表明,新算法分配结果能够更为客观真实地反映现实交通中的动态现象,仿真度更高.
最后给出了梯阶分配思想在现实中的应用.     

铁路客运站地区的城市交通衔接研究

本文针对铁路客运站地区城市交通换乘的问题,分析了北京站地区交通衔接的现状,指出存在的主要问题是换乘地铁走行距离过长、公交车站设计不合理和站前广场人流车流混杂。参照国外建设立体综合枢纽的成功经验,结合实例,从车站的平立面设计、站前广场设计、与轨道交通的换乘设计以及运营管理等方面提出了改善我国铁路客运站地区交通衔接的基本思路,结合当今社会经济情况,对北京站作出了一些小方面的调整建议,最后,提出了新建同类型车站的设计方案．     

公路建设项目交通需求预测与分析

按照公路建设项目交通需求预测与分析的思路,对公路建设项目在路网中的作用、区域社会经济发展预测、交通发生/吸引预测、交通分布预测、交通分配预测、与其它运输方式间的转移交通量预测等进行了解释和说明,从而为合理推算公路交通量提供了理论基础.     

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以道路子网为研究对象,采用Elman神经网络实现道路网多断面交通流短时预测. 首先通过提取交通流空间特性对道路网进行划分,降低道路网整体分析复杂度及解空间维数,提高交通流预测的计算精度和效率;其次以实时采集的交通流数据为基础,并以重构的交通流时间序列作为输入,采用Elman神经网络实现道路网多断面交通流同时预测;最后,基于城市快速路多断面交通流量数据对短时交通流预测方法进行验证,并与BP神经网络预测结果进行对比分析. 验证结果表明,本文提出的道路网划分方法能够划分出满足预测需求的子路网,在划分的子路网上,应用Elman神经网络能够实现道路网多断面同时预测,且预测效果优于BP神经网络.     

基于模糊预测的高速铁路客流OD 表的推算方法

科学预测客流的变化趋势与波动及获取路网客流OD 表是制定旅客列车开行 方案的依据.结合高速铁路客运的运营实际,利用客流变化相对稳定特征,本文提出了客 流OD 表的反推方法和计算流程,该方法的计算工作量相对叠加法节省了（n2-2n）.考虑 实际客流日波动特征,依据模糊预测原理,建立了车站客运指标的时间序列模糊预测方 程和预测方法,该方法可获取预测期客运指标的变化区间.以南方一高速铁路线为背景, 对车站发送人数进行了预测,预测值与实际数据相比误差在1%以内.在车站发送人数预 测的基础上,给出了线路客流OD 表的反推演算.     

省级公路网规划中免OD调查的交通量预测方法

交通部颁发的《公路网规划编制办法》中规定的四阶段交通量预测方法需要以现状公路网OD调查结果为基础,而OD调查是一项耗费巨大财力、物力和时间的工作,并且调查所得也仅仅是不稳定的小样本抽样调查结果,实际应用存在一些问题.全国各省近30 a的公路建设积累了大量的工程可行性报告,并且这些可行性报告中关于交通量调查的数据也都曾耗费了大量投入,工程建设完成后就一直没有再被充分利用过.本中利用公路可行性报告数据,探索在区域路网规划中不进行网络OD调查条件下的交通量预测方法.这种预测方法可以节约大量的用于调查的经费和人力投入,也可以显著节省规划工作时间,而实用效果令人满意.     

基于改进MD模型的区域交通方式划分预测方法

分析了MD模型的基本原理;综合考虑出行时间、费用、安全、方便和舒适等5个因素对出行方式选择的影响,完善了出行牺牲量的量化方法,加入了安全性、舒适性、方便性的量化指标及其量化方法;建立了基于改进的MD模型的区域交通方式分担率预测方法,并提出了预测流程及预测模型中关键变量的求解算法;以沪宁通道内客运方式分担率的预测为实例,对比分析了改进前后MD模型及Logit模型的预测结果。验证了改进后MD模型能较好地模拟区域交通方式选择过程,预测有效可行。     

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动态OD需求是城市交通规划、交通管理控制措施制定及评估工作的数据基础,然而现有多数动态OD估计模型存在着难以应用于真实路网OD估计的问题. 针对于此,本文提出了一种基于浮动车和RTMS数据的动态OD估计模型,该模型具有操作性和实用性强的特点. 模型的实现经历了两个阶段：第一阶段是利用RTMS数据进行静态OD反推,获得与现实OD需求相匹配的静态控制OD需求;第二阶段是基于浮动车数据和RTMS数据计算得到每个OD对的时变拆分比例,并用该比例拆分静态控制OD获得动态OD需求. 最后以北京西三环交通走廊为研究对象,开展了动态OD需求估计实例分析工作,从而验证模型的准确性和实用性.     

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随着城市社会经济的发展，城市道路交通供给和需求的矛盾日益突出，并引发很多交通问题。本文根据城市交通的特点和面临的交通问题，提出基于交通灯控制的城市交通流动态管理系统。通过分析城市交通流的特征，将通信网研究领域的流量控制思想和计算机图形学的拓扑优化思想引入城市交通的流量优化研究中，提出控制城市交通流量优化和规避拥塞的算法。这项技术可以帮助交通管理部门根据实时交通信息，自动生成动态交通流控制方案，改变城市道路中的交通流分布，从而提前根除和缓解交通阻塞，优化城市交通管理。