对城市交通发展战略研究的思考--以济南市城市交通发展战略研究为例

为应对城市面临的空间拓展和结构整合、机动化发展和可持续发展等各种挑战,交通发展战略需要建立城市交通发展目标和策略的整体框架.本文以济南城市交通发展战略研究为例,介绍了分析城市交通面临的挑战、制定城市交通发展目标和策略、提出综合交通网络系统方案的技术方法和思路.     

换乘约束下城市多方式交通分配模型与算法

基于超网络理论构建了可换乘条件下城市多方式交通系统的超网络模型,同时基于所建超网络,在考虑出行者的换乘规律和换乘行为等因素下,定义了可行超路径.将超网络的路段划分为行驶路段、换乘路段、上网路段和下网路段等4类,考虑出行时间、货币费用及舒适度感受3种因素,建立各类路段的广义费用函数及超路径广义费用函数.基于超路径费用,定义了有效超路径.在此基础上,提出城市多方式交通系统的随机平衡分配模型,并且提出了换乘约束下有效超路径和最短可行超路径的搜索算法.最后,通过一个数值算例说明所提出方法的可行性和有效性.     

城市交通需求预测组合模型的研究

分析了交通需求预测组合模型的应用，重点研究了适用于城市交通需求预测的两种组合模型。给出了基于熵最大化原理的交通分布与交通分配组合模型的求解算例，并且构造了各种客运交通方式的广义出行费用模型，提出了基于广义出行费用和动脉多路径概率分配的交通方式划分和交通分配组合模型。     

多用户多方式混合随机交通平衡分配模型

为了实现交通网络混合交通流随机平衡分配, 分析了广义费用下多用户多方式的路径选择机理与网络平衡条件及信息条件下多用户多方式对路径选择的影响特征, 运用数学规划理论, 建立了基于信息条件的随机混合交通平衡分配模型, 并证明了模型解的等价性与唯一性。计算结果表明: 在信息市场占有率为30%, 经过6次迭代, 模型的解能够很快收敛, 显示了信息条件占有率对交通方式选择和流量分配的影响程度, 因此, 模型可行。     

不同市场机制下多种交通方式定价模型研究

停车费和公交票价是平衡交通方式分担的有效交通需求管理措施. 在分析私家车和公交车两种交通方式并存的路网中出行者的旅行选择均衡行为的基础上,建立了路段及停车设施能力约束下等价的网络均衡模型. 然后,给出了不同市场经营机制下多种交通方式的定价模型,其中市场机制包括垄断、寡头竞争和社会最优. 模型考虑了停车费和公交票价定价策略对出行者交通方式和路径选择行为的影响以及出行需求弹性. 最后,给出一算例说明文中所提出模型的应用,并解释了不同市场机制下解的经济含义.     

Logit多路径分配模型及其求解算法研究

通过对多路径Logit分配模型及经典的Dail算法的研究,并针对kgit分配模型及Dail算法的缺陷,提出的一种改进的kgit模型及相应改进的Dail算法,对交通分配及速度求解速度都有非常重要的意义。     

基于NL-累计前景理论的出行方式 选择预测模型研究

为改进效用理论在个体风险偏好、非完全理性决策、方式整体效用等方面的表述局限,联立出行方式与出发时段构建双因素出行方案,并建立基于巢式 Logit(NL)-累计前景理论的出行方式选择预测优化模型.通过累计前景理论将 NL模型所获方案客观效用及选择概率主观化,构建累计权重函数、价值函数并以前景值的形式描述出行方式对出行者的实际感知价值,最后通过调查数据进行建模与验证.结果表明,与仅基于 NL模型进行的方式预测相比,所建模型综合命中率从74.8%上升至85.2%,各方式预测命中率更为均衡.     

改进的Logit多路径分配模型及其求解算法研究

通过对多路径Logit分配模型及经典的Dail算法的研究,并针对Logit分配模型及Dail算法的缺陷,提出的一种改进的Logit模型及相应改进的Dail法,对交通分配及速度求解速度都有非常重要的意义.     

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针对综合运输网络运量预测需求,建立了多式网络分层分配模型,以分层网络拓扑结构和相应路径搜索算法的改进为重点,建立了适合分层网络结构的运量分配模型. 分层网络模型中心节点代表城市中心和换乘枢纽,相应地构建适用分层网络结构的广义费用函数、路径搜索算法. 以本文研究方法为基础开发了辅助计算系统,用于解决大规模运输网络的运输需求预测问题. 以在建的京沪高速铁路沿线运输网络为研究案例,研究结果验证了本文构建的多方式分层分配模型的有效性与实用性.     

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研究Logit随机网络配流模型及实现模型求解的Dial算法,针对原模型及算法的缺陷,通过引入路段长度相关的容错系数指标重新定义有效路径的判定条件,在此基础上提出一种改进的Dial算法,并应用于Logit随机网络配流模型中.改进算法在不降低原算法精度下不仅保留了原算法的无需路径枚举、计算效率高等优越性,而且满足实际出行者偏好在较短路段上“迂回”选择潜在有效路段的特点.最后通过一个路网实例对2种算法的配流结果进行了对比.结果表明,改进的算法避免了原算法缺陷导致的结果异常,配流效果更加符合实际,其计算效果明显优于原算法.     

多模式疏散交通车队配置与车道分配协同优化研究

考虑疏散交通的动态性和风险性,研究多模式疏散交通车队配置与车道分配的联合优化问题。首先,根据不同类型车辆的自由流速度,将路网离散为多尺寸元胞网络,采用元胞传输模型模拟混合交通流。然后,以最小化疏散总风险为目标,将多模式交通协同的动态疏散问题描述为混合整数线性规划模型,引入惩罚项消除因模型松弛产生的“车辆滞留”问题。在 NguyenDupuis路网中分析不同疏散需求下的最优车队配置、车道分配、疏散效率和疏散路径。结果表明：存在一个疏散交通需求区间,相比单模式疏散,组织多模式车队能够进一步降低疏散总风险,而且最优的公交车配置比例呈阶梯变化;受路网通行能力限制,路网利用率存在上限;疏散总风险指标对疏散需求的变化比网络清空时间更敏感;多模式交通共享的路段一般位于临近风险源的出口通道,大容量的公交车优先占用最短路线,以提升疏散系统的效率。     

基于GP算法的城市轨道交通客流分配问题研究

城市轨道交通客流分配问题是城市轨道交通规划领域的重点,也是城市轨道交通运营管理和列车开行方案的基础。结合城市轨道交通系统的基本特性,考虑客流在站点的停车时间和换乘时间费用,以及拥挤导致乘客无法上车的现象,建立包括延误时间在内的客流出行费用函数,构建城市轨道交通均衡配流模型,针对经典的FrankWolfe算法难以给出有效路径解的不足,提出基于路径配流的改进GP算法。最后,通过算例验证模型和算法的有效性。     

静态多路径交通分配模型综述

静态交通分配反映路网交通流的拥挤性、路径选择的随机性等典型交通流特征,是交通规划方案评价和路网分析的重要方法.文章在介绍交通分配理论的基础上,对静态多路径交通分配的发展进行分析,并总结了静态多路径非平衡交通分配法的关键问题,分别对路阻函数及路权的计算、有效路径的定义、路网最短路算法、分配算法流程设计4个方面进行研究,总结静态交通非平衡分配法存在的不足,可为交通分配研究提供参考.     

动态交通控制—交通分配组合模型的求解算法研究

介绍了动态交通控制-交通分配组合模型(DTCA),在此基础上研究了动态交通控制-交通分配组合模型算法,即DTCA算法,并通过计算机编程根据所给算法思想求解了一个设有交通控制信号的简单网络,并通过对算例结果的相关数据分析,说明了动态交通控制-交通分配组合算法的合理性。     

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充分考虑城市轨道交通网络中影响乘客路径选择的主要因素,包括乘车时间、换乘次数和换乘时间,通过对换乘时间进行惩罚,构造了包括换乘在内的城市轨道交通网络的路径广义费用模型,基于随机效用理论分析了乘客的路径选择行为.根据最短路径费用定义OD之间的有效路径集合,同时,使用路径相对费用代替路径绝对费用,对传统Logit模型进行改进,提出基于改进Logit模型的城市轨道交通网络客流分配方法.采用基于图的遍历算法确定OD间的有效路径.最后,以2008年北京市轨道交通网络为研究对象,对模型和算法进行了分析和验证.     

基于事件惩罚的公路应急交通动态分配模型

深入剖析应急交通与常规交通在动态交通分配要求的异同,将应急时空需求分布和动态交通分配模型联系起来,提供可行的公路应急交通疏散动态分析方法.首先,根据应急期限要求建立公路交通疏散需求的时空分布预测模型,得到分时段OD矩阵.其次,借助DYMIN双层规划模型,对分时段OD矩阵进行动态交通分配得到各路段的分时初始阻抗,同时为在路径选择中体现事件扩散对路段阻抗的影响,通过定义事件惩罚函数来修正路段阻抗,引导车辆选择受事件影响程度低的最短路径进行疏散.最后,基于TransModeler 软件进行反馈式仿真,比较事件惩罚函数运用前后的公路应急交通分配结果,验证了模型的有效性.     

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。     

多类型信息下的网络交通流演化模型

交通信息发布机构提供描述信息和规范信息给不同的出行者,描述信息接收者依据信息和经验更新路径行程时间认知,根据认知选择路径;规范信息接收者仅根据经验更新认知.规范信息遵从者选择推荐路径,非遵从者依据认知选择路径.两类信息遵从率都取决于信息准确度.依据非线性动力学理论分析了模型性质,研究表明,模型不动点存在但是不一定唯一,不动点状态与信息混合使用情况有关.数值试验结果表明,模型不动点与随机用户均衡点不同,以恰当比例混合使用两类信息可提高交通流稳定性.