城市多模式交通网络与广义枢纽协同优化研究综述

《交通强国建设纲要》提出构建便捷顺畅的城市交通网，注重一体化融合发展，强化方式衔接。基于城市多模式交通网络与枢纽衔接和转换的重要功能，提出了广义枢纽概念，围绕多模式交通网络与广义枢纽的供需特征、交通分配、优化方法、仿真研究等进行研究综述。基于城市综合交通呈现“多方式出行需求、多模式网络供给”发展趋势，提出未来重点研究方向，包括多模式交通网络供需特征及互动机理、一体化方式划分与交通分配、多模式网络与广义枢纽协同优化和多模式组合出行与广义枢纽仿真。上述重点研究方向将为提升城市综合交通系统一体化水平、提高城市综合交通系统运输能力、缓解城市交通拥堵、优化出行方式结构提供支撑。     

考虑行程时间不确定性的服务设施时空可达性度量

在我国拥挤的多模式交通网络中,出行者的行程时间具有较大的不确定性.行程时间不确定性是影响人们出行行为选择的重要因素,对于某些重要活动(如就医等),人们对行程时间的可靠度有较高要求.本文以南京市玄武区综合医院的时空可达性为例,采用引力模型和行程时间预算模型深入探索多模式交通网络中服务设施的时空可达性,提出了考虑行程时间不确定性的时空可达性度量方法,针对不同交通模式分析了出行者的风险规避行为,为城市多模式交通规划和土地利用布局提供了有效依据及评价指标.研究表明,对于不同的交通模式,在不同可靠性下服务设施的时空可达性具有显著差异.     

基于网络交通分配方法族谱的交通分配 一体化技术与工程应用

为满足交通规划、建设与管理等应用场景对交通分配多样化的需求，结合目前交通分配方 法族谱中的众多模型与方法，本文构建能够满足族谱中所有交通分配特征的一体化交通分配技 术框架，提出交通网络交通分配一体化技术体系，并将该体系嵌入交通分析平台软件“交运之星- TranStar”中。该技术体系包括：“模型关键参数”“交通阻抗函数”“交通网络交通分配基础模型与 快速算法”3部分模块组合的分析模型一体化；面向步行、自行车、机动车及公共交通等多模式交 通网络的分析对象一体化；针对城市土地开发，交通网络建设，交通管理控制，公共交通系统，以 及交通政策制定等应用场景一体化。选取南京市道路网络和公交网络进行实证分析。结果表 明，本文提出的交通分配一体化技术具有处理超万节点多模式交通网络的能力，对各类交通模 式、典型业务场景的分析结果可为城市交通系统规划、建设与管理提供决策支持。     

多层次多模式综合交通网络设计研究

基于多层次多模式研究如何设计可持续的综合交通网络. 根据交通网络层次特征定义了层次因子,结合交通负外部性定义了广义路径费用,构建了多层次多模式综合交通网络Logit-随机均衡的非线性规划模型,并构造了多层次多模式交通网络设计算法;通过算例网络的数值试验,着重分析了网络广义费用总量的层次结构弹性与需求弹性,以及模式分离参数对不同层次结构网络的广义费用总量的影响,与模式分离参数取定不同值的情况下平均广义费用的需求弹性;分析表明,在考虑层次性的情况下所设计的综合交通网络能更好地适应需求的增长,且层次结构网络对模式分离参数是不敏感的.     

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基于多层次多模式研究如何设计可持续的综合交通网络. 根据交通网络层次特征定义了层次因子,结合交通负外部性定义了广义路径费用,构建了多层次多模式综合交通网络Logit-随机均衡的非线性规划模型,并构造了多层次多模式交通网络设计算法;通过算例网络的数值试验,着重分析了网络广义费用总量的层次结构弹性与需求弹性,以及模式分离参数对不同层次结构网络的广义费用总量的影响,与模式分离参数取定不同值的情况下平均广义费用的需求弹性;分析表明,在考虑层次性的情况下所设计的综合交通网络能更好地适应需求的增长,且层次结构网络对模式分离参数是不敏感的.     

基于贝叶斯BWM的中小城市综合交通网络评价

研究中小城市综合交通网络的评价体系,为中小城市综合交通网络的合理规划提供理论依据。该研究从规模、结构、服务水平和布局4个层面进行评价,采用相关系数法筛选出符合中小城市交通发展特征的指标,建立综合评价指标体系。基于模糊综合评价法和直线型无量纲法,对定性和定量指标进行量化处理。为了提高赋权的准确性,考虑多位决策者的评价意见,采取贝叶斯BWM进行组合赋权,最后结合价值分析法和灰色关联分析法计算综合评价值。研究结果表明：本研究提出的综合评价体系能够全面评价中小城市的综合交通网络,对当前各交通模式中存在的问题进行讨论,并基于此提出未来交通规划的相关建议。     

定量化交通网络效率评价方法比较

比较了既有定量化交通网络效率评价方法, 考虑了网络结构、交通需求、出行选择和出行成本等因素, 分别从解析计算、固定网络结构下交通需求对网络效率的影响规律和固定交通需求下网络结构对网络效率的影响规律方面, 研究了3种评价方法的评价结果合理性, 总结了不同方法的优缺点和适用范围。比较结果表明: 赋权网络运行效率计算方法(方法1) 未考虑交通网络拥挤效应, 计算的网络效率是交通需求的单调函数, 不能用于交通拥挤网络; 交通拥挤网络效率计算方法(方法2) 能适用于拥挤网络的效率评价, 但在需求不变的前提下, 计算的效率是OD间连通路径数的单调递增函数, 不能反映网络结构对交通网络效率的影响规律; 交通网络效率计算方法(方法3) 能更加真实地反映交通网络结构、交通需求、出行成本与出行选择对网络效率的综合影响效应, 而且采用该方法计算的网络效率能够与交通网络中的“Braess”诡异现象进行相互解释, 证明了该方法在评价交通网络的实际运行绩效方面具有相对更好的合理性; 在固定结构的交通网络中, 总存在一个交通需求量, 使采用方法3计算的网络效率最大; 在固定需求的交通网络中, 总存在一个网络结构, 使采用方法3计算的网络效率最大。      

多方式条件下城市交通分配研究

随着城市综合交通体系的不断发展和完善,城市出行多方式化的特征日益突出.本文在充分考虑城市多方式交通网络结构特性的基础上,构建方式及路径联合选择模型,研究多方式条件下的交通分配方法.首先,基于随机效用最大化理论构建出行方式和路径联合选择的Nested Logit（NL）模型;其次,运用路段实测交通流数据标定道路混合交通流条件下的交通阻抗函数;最后,基于构造的多方式交通网络进行多方式交通分配,分析出行量在网络上的时空分布.结果表明,本文所提出的多方式条件下的交通分配方法,能够有效地描述城市多方式交通网络条件下的出行方式和路径选择行为,以及交通出行在交通网络上的时空分布规律,对于完善城市综合交通体系具有重要意义.     

城市交通空间需求与交通网络双均衡研究

从交通空间需求入手,运用均衡原理建立交通空间需求与交通网络二者的耦合关系模型,提出了一套城市交通空间需求与交通网络一体化均衡配置方法。该方法能够同时实现交通需求与交通网络的供需均衡以及交通网络自身的用户均衡,对于城市土地利用与交通系统的一体化规划以及城市规划与交通规划的结合具有重要的借鉴作用。     

双交通模式随机用户平衡问题的一种求解方法

对双交通网络中的次交通模式上的路段赋予虚拟路阻函数,将网络上的双交通模式随机用户平衡问题转化为传统模式的单模式固定需求随机用户问题,并证明了该方法的正确性,从而利用单模式固定需求随机用户问题对应的数学规划来求解．利用仿射尺度内点算法对一个小型路网进行了数值实验．     

城市路网交通状态分析方法研究

城市路网交通状态分析是智能交通系统中具有理论和实际应用双重性的基础问题,是涉及多尺度、多变量、高度随机和时变的复杂系统分析问题。其难点在于如何建立交通路网模型、如何定义交通状态变量和如何分析路网交通状态。本文对这些问题进行了研究,从中观角度把交通路口参数归入到路段参数,从路段的角度再定义新的路段交通状态系数,并建立用于交通状态分析的路网交通模型。提出了基于可达矩阵的路口分层方法,使用该方法能够得出在不同路段拥挤程度之下的路口层次,得出路口可达性、路段连通性以及整体路网交通状态的判别结果,可以找出路网中关键路口、关键路段,可以得到交通状态的演变方式, 进而为研究交通拥堵形成机理奠定基础。这种分析方法可以直接应用于交通状态分析中,对交通诱导、旅行信息发布也有重要价值。     

城市四交叉路口交通引导仿真系统

基于城市道路交通的拥挤和阻塞主要表现在若干个交叉路口的事实，提出了以四交叉路口为对象的交通引导仿真系统模型框架，并讨论了实际选取交叉路口应考虑的三个方面的因素。如果把每个交叉路口的车流看作排队事件，不同交叉路口的车流事件会发生冲突。轮询各个交叉路口的车流排队事件，用事件驱动状态转移与专家系统技术相结合的方法来疏解事件冲突，做出调整交通引导的决策。同时给出了仿真系统模型的目标、功能以及交叉口、车道、信号相位、信号周期等系统状态的描述。     

基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法

交通拥堵问题日趋严重,关键道路识别成为了交通领域的研究重点. 以在线地图的交通状态数据为基础,利用时空相关性理论计算道路交通状态的预测值和波动影响值,并通过Moran 散点图划分道路类型,提出了基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法. 首先,调用在线地图开发者平台API 采集路网的交通状态数据,利用集成学习动态预测交通状态;其次,分析交通状态波动的传播结构,以此量化道路对其近邻道路的影响值;然后,结合道路交通状态的预测值和波动影响值划分道路类型,进而识别出关键道路;最后,以实际路网为例,论证方法可行性.     

基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法

交通拥堵问题日趋严重,关键道路识别成为了交通领域的研究重点. 以在线地图的交通状态数据为基础,利用时空相关性理论计算道路交通状态的预测值和波动影响值,并通过Moran 散点图划分道路类型,提出了基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法. 首先,调用在线地图开发者平台API 采集路网的交通状态数据,利用集成学习动态预测交通状态;其次,分析交通状态波动的传播结构,以此量化道路对其近邻道路的影响值;然后,结合道路交通状态的预测值和波动影响值划分道路类型,进而识别出关键道路;最后,以实际路网为例,论证方法可行性.     

基于蚁群算法的动态路径选择优化方法

为了确保城市路网交通流平稳运行和各路段交通流量合理分配,提出了一种基 于伪随机状态转移规则的动态路径选择优化方法.该方法首先计算路段上流量和路阻,利 用伪随机状态转移规则和路径、路段信息素更新规则,模拟了出行者在路网节点的择路 行为,实现了路径选择过程中静态先验知识、动态交通状态及路径选择随机性的综合.算 例结果表明,该方法能够体现不同 OD 需求下路径选择的叠加效果和时延效果,相对于 平衡分配法可获得更好的路网交通均衡性,对于时变路况环境下的路径诱导系统也具有 一定的应用价值.     

基于宏观基本图的禁左交通组织评价模型

随着城市交叉口交通压力增加，采用禁止左转车辆通行成为缓解过饱和交通拥堵和提升通行效率的重要手段。为克服现有禁左方法多以单个交叉口为研究对象，而对干道和区域禁左措施缺乏科学评价依据的局限性，本文基于宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram，MFD) 区域性交通状态刻画的优势，分别建立单点、干道及区域等不同评价范围的禁左交通组织评价方法。首先，基于Logit模型刻画交叉口禁左后流量转移；其次，以左转流量转移比例与道路等级为关键因素构建禁左后的MFD，得出基于MFD的禁左交通组织评价模型；最后，通过对昆明市北京路片区VISSIM交通仿真分析评价模型可靠性。结果表明：在仿真区域内，当左转车流占比小于 15%时，采用单点禁左或干道禁左可以提升路网交通运行效率；当左转车流占比为15%~20%时， 仅单点禁左可以提升路网运行效率；而在任何左转车流比例状态下，对区域禁左均会降低交通运行效率。     

北京火车站接驳问题及对策

北京火车站是北京市的主要客站之一,在京津冀协同发展的背景下,区域经济发展和运输化的需求客观上需要实现各种交通方式的有效衔接,以保证客流及时、高效的疏散。针对北京站乘客换乘不便的问题,论述北京站客流节点的交通特征,以及区域交通接驳条件、问题症结,尤其是铁路与轨道交通的接驳问题。交通节点的问题放大到区域交通背景的研究,突显了北京站外围道路通达性不高、交通供给能力有限且无增容空间等问题,但是轨道交通2号线线网的剩余能力相对充裕,且客流到发晚高峰与通勤晚高峰不重叠。通过客流节点特征分析、区域对外接驳条件量化分析,为北京站交通接驳问题提出解决思路与对策,即充分利用轨道交通的运载能力,提高其接驳比例,释放区域更多的道路资源,避免对外交通与城市内各种交通方式无法实现有效的衔接。     

基于矩阵分析的公共交通网络最优路径算法

为了更符合实际情况，即充分考虑换乘次数是乘客选择公共交通网络的决定因素，运行时问是其重要因素，分析了乘客心理特征，用CIS技术建立了公共交通网络模型，构建了适合公共交通分析的直达矩阵和最小换乘矩阵．在此基础上，结合路段、节点运行时间，提出了公共交通网络最优路径算法，并用一个简单的算例对算法进行了说明．     

一种棋盘形路网中的公交环线网规划方法

公交线网规划是公交系统设计的关键,较大程度上决定公交系统的运行状况。本文针对现有公交线网客流量不均衡、平高峰转换迟缓、非直线系数较大等问题,以棋盘形路网为研究范围,提出一种在棋盘形路网下的环线布置思路。该方法用环线交错覆盖路网,首先在设定的换乘系数约束下满足直达客流,然后在约束条件限制下对线网局部到整体进行修正,从而完成整个线网的初步布设。最后考虑从不同目的和角度出发修正得到的公交线网,最终比选得到最优方案。     

基于实时交通数据的路网展示系统的开发研究

深入研究实时交通数据,并将其应用在交通管控系统中,研究开发出实时交通数据路网展示系统,可为交通管理者提供辅助决策的依据,增加道路交通指挥的反应时间,起到提前知晓、提前疏导的作用,同时也为交通参与者提供实时路网信息,为现有的道路导航系统提供道路状态信息。