道路网络容量与机动车流规模

针对以车速为标准对城市交通拥堵进行排序和对新型城镇化提出的路网密度要求存在认识误区的现象进行论述,指出有必要明确车速是路网容量和车流规模相互关系的反映,不能脱离路网饱和度和不同城市交通特性差异片面追求速度指标。结合上海市第三次、第五次交通调查成果,回顾上海10年间的路网发展和车流增长过程,提出路网容量与车流规模的增长过程要互动契合。借鉴国际先进城市经验,确定合理的速度目标,在路网达到一定规模之后,不应再无休止增加路网,高密度路网不能解决交通拥堵问题,路网规模有增长极限。     

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针对城市道路路段上车流的流量和密度之间的特性，对道路元胞自动机交通流模型进行了改进，使CA模型能够较好模拟城市道路交通流。提出了网格动态调整算法，该算法根据模型模拟的路段流量和密度计算车辆平均通行距离，并以此距离动态调整CA模型的格子长度，按照城市道路路段上车辆速度的统计分布规律，以路段的车流速度密度模型输出作为下步模拟的平均车速，通过车辆速度的分布范围确定车辆加速减速的概率，对模型车速进行更新。选择500米长的城市主干道上的一条车道，利用本文改进的CA模型进行模拟，模拟结果表明:该模型在车速为30-65公里/小时范围内，能较好模拟城市道路上车流的运行特性。改进后的CA模型，适用于对城市道路上中速车流运行状况的模拟。     

面向拥堵筛查决策应用的物联网云平台模型

利用地磁传感技术、车辆检测识别技术、通讯控制技术、物联网云平台技术、预测技术等，通过建立仿真模型进行分析，获得适用于收费站车流、车速检测拥堵状况的流量快速筛查与自动决策方案，并通过后续的设计优化，研发出一套可以满足对收费站车辆运行状况的精准、快速、高效监测、筛选和响应系统，实现收费站车流状态实时监测、数据上传、存储与报警、车流预测等功能，真正实现快速、高效的排堵保畅。     

基于关键冲突车流的交叉口饱和度计算及应用

提出基于关键冲突车流的交叉口饱和度（CCF饱和度）计算方法,可得出最佳配时条件下的整个交叉口（信号控制或非信号控制）的饱和度．该方法可用于信号控制设计前的交叉口渠化方案优化,同时适用于中观层面交叉口评价,可迅速识别区域关键交叉口．将典型十字形交叉口冲突车流分为2类8组,取冲突车流组合中车道流量之和与冲突点（区域）通行能力之比的最大值作为交叉口饱和度,计算中考虑进口合用车道、右转机动车不受控、行人与非机动车干扰等因素对饱和度的影响．将CCF饱和度与Webster相位等饱和度进行对比,并给出CCF饱和度的应用实例．     

高速公路交通事件线性模型及车流波分析

高速公路由于交通事件的发生导致正常交通流发生改变,为了消散车流拥挤或阻塞,减少排队延误,应采取一定干预措施。运用流体力学车流波理论,分析了交通事件和干预措施综作用下对车流状态的影响,建立了关于车速与交通密度线性模型下的车流波波速模型,这些模型为有效确定事件处理方案,尽快消除拥挤或阻塞提供了理论依据。     

基于实测数据的路段可靠性近似算法研究

利用北京市快速路与主干路的流量与车速实测数据,分析交通流量的变化规律,拟合流量-速度关系;分别采用车速和流量计算可靠度与饱和度,得到欠饱和与超饱和状态下可靠度与饱和度之间的一一对应关系,从而建立可靠度与饱和度之间的关系模型;最后利用实测数据对该模型进行了验证,结果表明快速路最大误差为0．0885,主干路最大误差为0．0923．     

行人干扰对左转车流速度和加速规律影响及量化

中国信号交叉口中,机非干扰现象十分普遍.本文通过实际调查,以无行人影响的左转饱和车流为基础,通过显著分析方法,量化了行人位置（转弯车流内、外侧与距离）、人数对专用左转车流车速的影响,并根据严重程度将影响划分为4 个等级,同时拟合了各级影响下排队车辆起步后的速度时间变化曲线.研究结果表明：（1）行人距车流距离是显著影响因素,而行人人数不是;（2）车流两侧同时有行人对饱和车流造成的影响,与其中较严重的单侧行人影响情况相同;（3）排队车辆在加速过程中的速度变化曲线呈“S” 型,行人对车流影响越严重,车流加速到饱和流所需时间越长,饱和流车速越低,但不影响速度-时间曲线线型--“S”型.这些结论可为科学的交通管理奠定基础.     

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中国信号交叉口中,机非干扰现象十分普遍。本文通过实际调查,以无行人影响的左转饱和车流为基础,通过显著分析方法,量化了行人位置（转弯车流内、外侧与距离）、人数对专用左转车流车速的影响,并根据严重程度将影响划分为4个等级,同时拟合了各级影响下排队车辆起步后的速度时间变化曲线。研究结果表明：（1）行人距车流距离是显著影响因素,而行人人数不是;（2）车流两侧同时有行人对饱和车流造成的影响,与其中较严重的单侧行人影响情况相同;（3）排队车辆在加速过程中的速度变化曲线呈“S”型,行人对车流影响越严重,车流加速到饱和流所需时间越长,饱和流车速越低,但不影响速度—时间曲线线型——“S”型。这些结论可为科学的交通管理奠定基础。     

环形交叉口交织区车流运行特性的研究

由于环形交叉口入口车辆直行和左转的绕行而避免了流线冲突,交织区存在着大量的分流、合流行为,车流运行特性复杂. 通过对环形交叉口交织区的摄像调查,测算并分析在该区域的合流与分流运行行为的速度分布、换道位置分布,合流车与环道上前后车的车头时距分布,以及可插间隙的利用等规律,研究发现环形交叉口交织区运行行为具有以下特性：外环道车速比内环道的车速大,合流车的车速最低;分流行为发生于合流行为之后;当可插间隙增大时,合流车速有增大的趋势;对于较小的可插间隙,通常后车时距大于前车时距;多车道环形交叉口的当量车流的临界间隙小于单车道环形交叉口临界间隙.     

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由于环形交叉口入口车辆直行和左转的绕行而避免了流线冲突,交织区存在着大量的分流、合流行为,车流运行特性复杂. 通过对环形交叉口交织区的摄像调查,测算并分析在该区域的合流与分流运行行为的速度分布、换道位置分布,合流车与环道上前后车的车头时距分布,以及可插间隙的利用等规律,研究发现环形交叉口交织区运行行为具有以下特性：外环道车速比内环道的车速大,合流车的车速最低;分流行为发生于合流行为之后;当可插间隙增大时,合流车速有增大的趋势;对于较小的可插间隙,通常后车时距大于前车时距;多车道环形交叉口的当量车流的临界间隙小于单车道环形交叉口临界间隙.     

城市路内停车设置规模非线性优化模型及其算法

为了达到路内与路外停车的合理匹配,减小停车成本,从路内停车带与路外停车场匹配关系入手,分析了车辆停放者选择停车场行为,分别量化了路内车辆停放者和路段车辆出行者的社会成本,综合考虑路内停车对道路交通流延误的影响、绕行距离、收费差额以及个体时间效益的基础上,提出了一种基于停车成本整体最小的路内停车带设置规模优化模型,设计了求解模型的内点法。实例计算结果表明,与设置路内停车带之前相比,优化后停车平均绕行距离减少了63.0%,停车综合成本下降了37.3%,可以看出路内停车带规模模型能够优化路内与路外停车之间匹配关系,使停车系统综合成本最小。     

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鉴于目前我国许多城市中心区制定的路边停车收费费率不尽合理,路边停车泊位周转率低,路边乱停车现象十分严重的实际情况,结合对城市中心区交通运行状况和路边停车实况调查及问卷调查数据的统计分析,在确定城市路边停车收费目的的基础上,考虑停车者对路边停车收费的容忍度函数,建立了以调节道路交通量、调节停车位供求关系及规范停车行为为目的的城市中心区路边停车收费定价模型,设计了用于求解模型的遗传算法,并以苏州市观前地区和无锡市商业区路边停车收费实况为例进行模拟分析,其模拟结果与实际情况相吻合,说明本模型能够有效地计算我国城市中心区路边停车收费的最佳费率。     

基于用地和交通特征的停车需求预测模型

为了解决城市停车难问题,对停车需求进行合理预测,考虑目前日益紧张的土地资源和快速增长的交通流量,分析了用地与交通影响预测模型建立的基本原理,采用用地特征函数描述了土地使用性质与停车生成率之间的关系,采用交通影响函数分析了路网流量增长率和停车率对停车需求的影响,在此基础上建立了停车需求预测模型。利用开发的软件系统,根据典型区域的土地资源规划和道路交通调查数据,进行了城市停车需求预测。预测结果表明:随着时间的变化,在各种因素影响下,停车需求近5 a增长较缓慢,而在随后的5 a中停车需求快速增长,且日停车需求量的增长速度明显高于高峰小时的增长速度。     

路内停车对非机动车交通行为影响研究

针对路内停车影响下的非机动车越线占用机动车道的行为,采用寿命分析法对越线行为和非机动车流量数据进行建模. 提出有效流量概念描述越线行为发生概率同非机动车流量间的关系,并以此衡量路内停车对非机动车交通行为的影响. 根据越线行为发生情况将流量数据定义为删失数据与完全数据,并分别采用非参数法和参数法进行模型估计. 结果显示,路内停车对非机动车越线行为具有显著影响,会降低非机动车道的有效流量,增大越线行为的发生概率,有效流量分布同非机动车道宽度具有正相关性. 研究结果有助于评价路内停车对非机动车的影响,并为路内停车规划提供依据.     

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在NS模型基础上,考虑到公交车进出站的优先权、逐步变速等因素,建立了多站台港湾式公交站混合交通流双车道元胞自动机模型.通过模型模拟,对比分析了单站台和多站台港湾式公交站两种停靠方式的交通流特性,研究了多站台港湾式公交站的站台长度、站台间距以及公交车比例对交通流的影响.结果表明,在公交车密度较大的路段上,设置多站台港湾式公交站并选择适当站台长度、站台间距可以提高车站的处理能力,更有效的缓解由公交站引起的道路拥堵,从而提高道路的通行能力.该模型作为城市现有道路改造时确定公交车站停靠方式及站台长度的参考.     

基于智能体模拟的浮动式停车价格实施效果研究

在城市机动车保有量快速增长的背景下,制定合理的停车价格对缓解停车难问题具有重要的作用. 基于多智能体的建模方法,结合典型城市商业区停车调查数据搭建仿真环境,通过编程实现停车过程中的行为决策规则,建立浮动式停车价格下的路内停车模拟平台,并对浮动式停车价格的实施效果进行研究. 模拟结果表明,浮动式停车价格策略的实施不仅使路内停车资源的利用更为均衡,区域内车位紧张状况有所缓解,停车寻泊时间有所减少,还提高了周边道路上车辆运行速度. 本研究可以为提高停车效率、缓解区域道路交通拥堵提供一定决策建议.     

新城（镇）路内停车规划研究

为缓解停车难问题、处理好动态交通和静态交通的关系,在新城（镇）土地利用规划阶段做好停车规划,特别是路内停车规划,尤为重要。首先分析了路内停车带设置位置及车辆停放方式。然后从供给和需求两方面进行分析,建立路内停车总量规划模型,并给出了路内停车规划的一般原则。最后以藤桥镇总体规划（镇区范围）相关数据为例,对模型进行验证。结果表明,设置路内停车泊位后,藤桥镇道路饱和度均在0.7以下,处于可接受水平。     

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路内停车是城市公共停车的重要组成部分,合理的路内停车定价对于提高停车场使用效率,缓解城市交通拥挤均有积极作用. 本文微观上分析车辆停放的选择过程,结合车辆停放者的行程时间、停车场搜索时间、停车等待时间、出口时间和停车场自身费用,建立当前停车场的选择效用函数. 通过效用函数建立了车辆停放者的概率选择模型,通过考虑停车选择的约束条件,在提高整个停车设施使用效率的前提下建立路内停车定价模型. 结合容量加载方法进行求解,并给出铜陵市路内停车定价优化模型的实例,实例证明了模型和算法具有实用性和可靠性.     

基于智能体模拟的浮动式停车价格实施效果研究

在城市机动车保有量快速增长的背景下，制定合理的停车价格对缓解停车难问题具有重要的作用. 基于多智能体的建模方法，结合典型城市商业区停车调查数据搭建仿真环境，通过编程实现停车过程中的行为决策规则，建立浮动式停车价格下的路内停车模拟平台，并对浮动式停车价格的实施效果进行研究. 模拟结果表明，浮动式停车价格策略的实施不仅使路内停车资源的利用更为均衡，区域内车位紧张状况有所缓解，停车寻泊时间有所减少，还提高了周边道路上车辆运行速度. 本研究可以为提高停车效率、缓解区域道路交通拥堵提供一定决策建议.     

基于区位分析和诱增流量的停车需求预测模型研究

静态交通需求与城市停车供应状况直接决定了城市交通秩序和拥挤程度,以往的各种停车预测模型多以建筑规模来求得静态交通需求,笔者在通过大量的调查数据分析得出静态交通需求与土地利用区位以及周边机动车交通流量密切相关,提出了基于区位分析和诱增流量的停车需求预测模型.