基于拓扑处理的Logit型网络加载算法

针对均衡交通分配问题,提出了一种基于拓扑处理来改进DIAL算法中合理路径的定义并求解Logit型网络加载模型的新算法。当道路网络存在环路时,算法根据从节点到讫点的阻抗的降序来删除节点上游没有遍历的路段,从而将有环网络变为无环网络并根据拓扑排序确定的节点计算顺序来计算路段权重和流量。对于无环网络,新算法可以得到与理论值完全一致的结果;对有环网络,可以减少DIAL算法中非合理路径的数目。计算实例表明:新算法可降低DIAL算法中合理路径定义过于严格所带来的误差。     

基于均衡原理的单向交通瓶颈路段诊断法

以单向交通组织区域边界的道路节点为OD点,把交叉口转向流线虚拟成路段,转向车道的通行能力作为虚拟路段的容量,转向车道的行程延误作为虚拟路段的交通阻抗,与实际的路段一起组成单向交通组织区域节点OD之间的路径,采用集合运算合成节点OD之间的通道容量。利用交通均衡方法,经交通分配得到单向交通组织区域的路段和虚拟路段的交通量。通过计算饱和度判断路段和交叉口的拥挤程度,诊断出交通瓶颈,为单向交通组织方案的完善提供可靠的支持。     

道路交通拥挤事件判别准则与检测算法

针对中国城市道路中存在的交通拥挤现象,通过对城市道路路段上环形线圈采集到的交通流流量和占有率数据进行对比性分析和统计推导,从理论上论证了交通拥挤产生的原因;提出了交通拥挤现象出现与消散过程的相对增量判别准则,并利用给出的判别准则构造出相应的拥挤检测指标,给出了城市道路路段上交通拥挤的平均占有率自动检测算法;最后结合实际调查的数据,对算法的正确性进行了验证。     

Multi-path Traffic Assignment Model for Avoiding Short-distance Travel on Expressway and Algorithm Design

以快速路与常规道路功能明确及两者的有效衔接为目标,针对目前交通分配模型应用中没有考虑道路功能、忽略次要道路等问题,基于多路径交通分配模型,提出考虑避免快速路短距离出行的有效路径路权值的计算方法并进行算法设计.对构建的路网采用改进后的模型进行路网流量分配,结果显示,比较原有的分配模型,由于减少了短距离出行分配量,快速路及其节点所承担流量得到降低,而与其平行的常规道路被有效利用.而且,根据避免或减少快速路短距离出行的流量分配结果,便于识别与快速路平行或衔接的常规道路,为快速路路段与节点的设计、与快速路平行或衔接道路的改造,以及快速路与常规道路衔接段设计提供依据.     

转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型及算法研究

为了更真实地反映拥堵交通网络实际情况,考虑到交叉口转向延误和路段容量约束对交通分配模型的影响,首先构建了带转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型,利用Karush-Kuhn-Tucker条件证明其等价性;其次,通过改进的最短路算法,利用Projection Gradient算法作为内循环、增强拉格朗日乘子法作为外循环求解该模型.最后,利用算例路网证明该算法的可行性,对比初始状态、管控措施及双约束状态下的均衡网络流交通分配结果,发现得到路径解的同时能清晰地知道某一路段或路径交通流量转移情况,该模型通过流量转移为交通管控措施提供决策依据,进而有效地缓解交通拥堵.     

动态状态交通分配模型及其运用

静态交通分配模型不能很好地反映实际交通状况,而动态交通分配模型计算复杂、计算量大。本文基于动态用户状态均衡条件下,提出一种动态和静态交通分配的折衷方案———动态状态交通分配模型,给出了该模型计算路段平均队列长度和平均通行时间的公式,以及动态状态交通分配算法;最后给出一个运用于正常工作日动态交通分配的例子进行模型检验及其检验的数值结果。     

最短路-最大流交通分配法

为确定公路网各路段交通量,在最短路交通分配法的基础上,引入了求最短路上最大流的分析技术,提出了最短路上最大流交通分配计算方法。依据对公路网中不同路段初定的技术等级所具备的最大服务交通量和拥挤度的要求,确定出该路段的容许交通量,当路段所分配到的交通量累计达到这一量值时,及时地对路段技术等级进行调整,进而对该路段的路权与容许交通量进行适时的调整。算例表明:该计算方法有效地提高了交通分配过程中有关路权处理的整体质量,较现行的最短路交通分配法和交通容量限制分配法的分配结果更趋合理。     

大型城市网络OD推算

提出了对已知流量的路段数少于OD对的对数的路网进行OD推算，利用Logit概率多路径选择模型，建立已知流量路段的分配模型，采用迭代算法对其进行求解，并对结果进行分析，提出了大型城市网路OD推算步骤。     

基于TransCAD软件的交通影响分析方法研究

为了简化交通影响分析的交通需求预测计算步骤,降低计算难度,提出了进行过境交通量预测的基本思路.根据调查路段交通量,利用TransCAD软件反推现状出行OD矩阵,再根据反推的OD矩阵标定重力模型参数推算出各小区出行产生量;然后利用简化的出行分布和交通分配的组合程序,得到预测的未来年路段过境交通量;应用出行率法得到项目交通产生量,通过方式划分、交通分配,可得到未来年由项目产生的路段交通量.将路段交通量叠加,得到未来年路段交通总量,以此为基础计算服务水平,作为交通影响分析的依据.     

基于遗传算法的动态交通分配研究

主要研究动态系统最优（DSO）模型。以总的花费时间最小为目标函数,对模型的节点集、路段集分别进行研究。通过模拟路段的流入量、流出量和路段上的交通量来建模。用传统的迭代算法解决动态交通分配问题非常复杂,而对传统迭代算法进行改进或用遗传算法等新的智能算法求解则会很简洁和方便。     

考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配

为刻画拥堵空间排队与溢出现象对交通流分配的影响，提出考虑拥堵空间排队与溢出的道路网静态交通流分配问题，并构建相关的求解算法，用于描述交通需求在起讫点移动过程中路网整体的宏观运行状态。首先，丰富和完善考虑拥堵空间排队与溢出的静态交通流分配的相关假设，提出次生瓶颈、拥堵干扰与渗透和分段化路段阻抗等基本概念和理论，来刻画拥堵交通瓶颈、拥堵空间排队等交通现象；其次，建立网络瓶颈识别算法和空间排队回溯算法，基于此构建考虑拥堵空间排队和溢出的增量分配算法，用于求解交通流分配的结果；最后，通过使用一个具有说明型的算例进行对比分析。研究结果表明：建立的瓶颈识别、排队回溯和增量分配算法可以识别路网中的瓶颈位置及其拥堵排队区域，并可计算得到各路段上的分段分配流量；与点排队只影响瓶颈路段的运行状况和均一的路段分配结果相比，可有效描述路网整体的宏观运行状态以及由于拥堵空间排队所导致的拥堵干扰与渗透现象；不同于“时间片”的伪动态交通流分配模型，新建算法的分配结果是“全时段”与“整体性”的路网宏观运行状态，包含了拥堵瓶颈的具体位置和空间排队的干扰与渗透情况；一般拥堵点排队模型和基于“时间片”的拥堵空间排队模型难以刻画拥堵干扰与渗透现象以及路网整体的宏观运行状态，故所建立的分配方法是对传统拥堵交通流分配的丰富和发展。     

双向混合交通OD分布与用户平衡配流组合模型及算法

传统四阶段法中,运量分布与均衡配流这2个阶段独立进行。在此背景下,基于我国城市道路机动车与非机动车混合双向行驶的特点和交通网络中各地区发展的不平衡性,借助于引力模型,建立了带有双约束的双向混合交通运量分布与均衡配流组合模型。在此基础上,进一步利用最优化的知识证明了模型的一阶条件与Wardrop用户平衡条件等价、模型解的惟一存在性及其OD流量满足运量分布的引力模型。给出了求解模型的具体算法,并通过算例证明了模型的一阶条件等价性。     

交通量观测数据处理的模糊融合算法

交通量数据资料是交通规划的基础，但限于观测手段、观测方式等原因，致使交通量数据不完整、数据失置：针对这些存在的问题，介绍了3路交叉和4路交叉转向交通量的分解方法，提出了路段交通量的模糊融合模型及其量解算法。最后以某简单路网为例对模糊融合模型进行计算，结果证明利用该算法对原始数据进行处理，可以得到完整可靠的交通量数据。该方法借助MATLAB软件求解，简便可行，提高了交通规划工作的效率。     

基于满意控制的动态交通分配模型研究

城市交通意外事件易诱发局部交通路网拥堵,为防止交通状况恶化,需采取相应的交通控制、诱导手段。针对交通意外事件造成城市交通路网运行状态突变的现象,从用户平衡原理出发,提出了基于满意控制理论的动态交通分配模型。该模型不仅考虑了动态交通分配过程中各种常规的要求(目标、约束),还考虑了动态交通分配的易操作性和交通流控制、疏导过程中的安全性。通过该模型可寻找易于求解及实现的满意解,快速、平稳地实现区域内交通流的正常运行。算例表明该模型及其算法能够快速获得满意解,有效地解决交通状况突变情况下的动态交通分配问题。     

容量限制的交通分配优化方法研究

容量限制一直是交通分配研究的重要内容，是造成路段和路网拥挤的根本原因。目前大多数的研究都是基于拥挤模型进行理论分析和实际计算，而实际中的拥挤路网大多不是一个平衡分配问题。以Fisk提出的Losit分配优化思想及Wardrop的系统最优为基础，建立了容量限制下的路网分配优化模型，并给出了相应的启发式优化算法。     

灾害事件下局域路网应急疏散交通分配模型

应急疏散的目的是要在灾害发生时将处于危险地带的人群尽快转移至安全地带。针对不同灾害事件类型而引发的单源单汇、单(多)源多汇网络状态的路网疏散问题分别进行了分析。在各路段通行能力的约束条件下,以疏散交通流量最大、总疏散时间最小为优化目标,运用最小费用最大流理论建立了局域路网疏散分配模型。通过实例对模型进行了求解,并在Matlab中得到了实现。通过查找最小截量组成弧的分布位置,并对路网中最小截量组成弧的路段扩容改造,进而有效提高局域路网的应急疏散能力。     

无信号T型交叉口次要道路通行能力分析

以可接受间隙理论为基础,利用概率分析法,对由大型车、中型车和小型车组成的混合车流进行分析,并考虑了主路和支路冲突车流的相互影响。在无信号T型交叉口主路车流车头时距服从改进后的M3分布的条件下,建立了支路3种车型混合车流的通行能力模型。并通过计算机模拟,分析了主路交通量、主路左转车比例以及可接受间隙对支路通行能力的影响。     

一种多模式下考虑排放的交通分配模型及其算法研究

讨论了一类考虑排放的、非可加路径费用下的交通分配问题.在Venigalla等人研究的基础上,进一步完善了考虑不同发动机启动模式下考虑排放的交通分配模型,并采用一种基于路径的、非集计的单纯分解算法求解,然后应用到一个网络实例中进行了数值验证.数值计算结果表明,在求最优解的迭代过程中,基于非集计的单纯分解算法比基于F-W算法的收敛速度快,适用于求解非可加路径费用的大规模交通分配问题.