一种双层规划OD矩阵估计新方法及工程应用

OD矩阵是交通运输规划、管理等工作的基础资料。该文在深入对比分析国内外已有研究成果的基础上,提出一种基于可靠度和双层规划的OD矩阵估计新方法。该方法能充分利用路段观测交通量和先验OD矩阵来估计未知OD矩阵。区域工程实践结果表明,该方法比传统方法精度高,效率和经济性好,达到了预期的效果。     

交通网络中动态OD矩阵估计模型研究

动态起点-迄点（OD）矩阵为智能交通系统提供所需的基础数据。为了提高交通网络中动态OD矩阵估计的精度,在最小化路段实际交通量和分配交通量之间差值以及最小化历史OD矩阵和待估计OD矩阵之间差值的基础上,将浮动车采集信息融合到OD矩阵估计过程中;在动态网络加载过程中,OD矩阵估计值如果大于加载车辆数会使网络中的定点问题求解发散。为了避免该情况的发生,基于广义最小二乘模型并引入容量约束,提出1种带不等式约束的动态OD矩阵估计方法。仿真实验表明,该方法对于OD矩阵估计的精度较好,优于带滑动窗的广义最小二乘算法。     

基于 Select Link 的区域 OD 矩阵更新方法研究

在大范围机动车 OD 调查难以开展的背景下,通常采用路段流量进行 OD 反推,针对传统路段流量反推法无法检验分布结构的缺点,提出一种利用局部路段真实 OD 矩阵进行区域 OD 矩阵更新的方法。即从区域先验 OD 矩阵中减去模型 Select Link 计算的特定路段 OD 矩阵,再加上该路段真实 OD 矩阵,通过替换将区域分布结构更新。当区域多个路段真实 OD 矩阵需要替换到区域 OD矩阵中时,采用两步循环替换法:第一步,单个路段循环替换,每个路段替换后的 OD 矩阵作为下一路段 Select Link 计算的输入;第二步,利用第一步的最终结果,对所有路段 OD 矩阵进行整体替换。以桂林绕城(东)高速为例进行验证,与传统 OD 反推方法相比,结果 OD 矩阵长途出行比例提高了7%,反映了区域机动车分布变化规律,路段流量分配值与调查值相关系数达0.99,证明了更新后 OD 矩阵的准确性。      

基于贝叶斯智能学习OD矩阵估计与网络拓扑优化研究

OD矩阵（Origin—Destination Matrix）是路网规划与评价的基础数据。以往OD矩阵数据是通过交通调查的方法获得，这往往耗费了大量的人力和物力。运用贝叶斯定理的先验分布原理，构造贝叶斯智能学习的网络拓扑结构，提出由各路段交通流量的观测值来推算估计以及预测OD矩阵的一种有效方法。利用此方法可以准确估计出OD矩阵数据，同时在优化网络拓扑中，能对未来交通量的分配进行预测。对比分析表明，此方法能有效地提高交通运输规划的效率以及交通评价准确性。     

基于信息提取的动态OD估计技术体系研究

动态OD矩阵描述了时变的交通需求,是智能运输系统(ITS)中先进的交通信息服务系统(ATIS)和先进的交通管理系统(ATMS)的重要输入,直接影响 ITS系统的实时有效性,科学获取动态OD矩阵至关重要.文中从提高动态OD矩阵估计精度与科学整合ITS系统资源、功能两方面出发,提出了基于信息提取的动态OD矩阵估计理念;基于...     

OD估计的多步双层规划模型新算法研究

建立了一个OD估计模型.将OD估计分为固定的步数,每一步都是一个双层规划,上层为广义最小二乘估计,下层为随机用户均衡分配模型,即以广义最小二乘估计和随机用户均衡分配模型为基础,通过更新估计模型中目标矩阵和实测路段上的流量来估计OD矩阵.最后用一个简单的路网验证了该算法的有效性.     

基于浮动车定位数据的高速公路区间平均速度估计

通过对浮动车定位数据情况的分析,可知大部分速度估计算法仅适用于采样时间间隔不大于行程时间的情况,为在相同浮动车比例以及采样时间间隔的条件下,提高数据利用率,以提高速度估计结果的路网覆盖率,提出两种速度估计算法:车辆跟踪法、速度-距离积分法,并给出路段区间平均速度自适应估计模型.使用真实交通流OD 数据进行仿真,结果表明...     

基于路段流量二阶统计量的OD矩阵估计

在构建OD矩阵模型时,充分考虑路网中一定连续期内各路段流量的二阶统计量和出行者路径选择的随机性,提出了一种基于路段流量二阶统计量的OD矩阵估计模型,解决了观测路段的相关性和OD矩阵估计求解的不确定性问题.建立的模型所表述的路段出行量和实际路网中的出行量更加吻合.结合实例,说明了模型的可行性和有效性.     

考虑车辆排队长度的动态用户最优路径选择模型研究

基于交通流理论，建立了路段下游交叉路口前车辆排队长度、路段车流密度的数学模型，提出了新的路段阻抗函数。运用该阻抗函数建立基于路径的动态用户最优路径选择变分不等式模型，给出了该模型的启发式算法。实例分析表明，当路段上有排队时，若将车辆排队处理为质点，则低估车辆路段走行时间，被低估的相对差距约为22％；新的阻抗函数能较好反映路段的阻抗。     

无人驾驶环境下考虑OD结构的路网容量模型

为了研究未来无人驾驶车辆对路网容量的影响,揭示无人驾驶车辆与普通车辆的相互影响特性,假设无人驾驶车辆遵循系统最优路径,普通车辆遵循用户最优路径,构建了无人驾驶环境下的道路网络储备容量模型。上层模型为满足路段容量约束条件下的最大交通需求,各OD之间的交通需求采用不同的增长乘子;下层模型为两类用户的混合路径选择行为模型,无人驾驶车辆以系统总阻抗最小为目标,而普通车辆以个人出行成本最小为目标。采用多种群遗传算法进行求解,并通过算例验证了模型和算法的有效性和可行性,得到非统一增长乘子下的路网容量,比较了统一增长乘子与非统一增长乘子的异同之处。研究结果表明:①两种计算结果所得到的道路网络容量增长趋势类似,但是非统一增长乘子计算结果大于统一增长乘子计算结果,当无人驾驶车辆市场渗透率达到一定比例时,二者计算结果的差异随着市场渗透率的增加而逐渐减小;②不同OD对的增长乘子不一定相同,无人驾驶车辆的加入可以优化不同地区的OD需求分布,从而提升整个道路网络的容量;③非统一乘子的计算方法可以有效避免不同OD对的干扰作用,提高部分OD对在低市场渗透率下的路径利用率,路段流量分布更加均衡;④当无人驾驶市场渗透率达到较高的比例时,道路网络容量可增加的幅度较小。     

基于 OD 反推的交通需求分析方法研究

对于影响范围较大、道路系统较为复杂的项目的交通需求分析问题,结合T ransCAD软件平台,提出了基于OD反推的交通需求分析方法。以背景交通量作为路段流量,OD反推得到虚拟分区的客流发生、吸引量,继而进行四阶段交通需求预测。相对于传统"手工"分配,在背景交通量基础上叠加流量的方法,文章提出的方法能够有效避免高估干道,低估次要道路拥堵程度的情况,可以细化到支路层面进行分析。      

公交网络OD反推在公交线网规划中的应用

针对公交网络OD矩阵数据提取困难状况,提出了一种以修正路段观测流量数据为基础的OD矩阵估算模型,介绍了公交网络OD矩阵估算模型及其在EMME2软件中的实现方法,该方法提高了路段观测数据的有效性,使公交网络OD矩阵的估算结果更可靠.     

动态OD反推理论中的关键问题研究

针对ITS研究中动态OD矩阵难以获得的问题,回顾动态OD反推理论的发展历程,在此基础上明确了该领域研究中的四个关键问题:状态变量的选择、系统方程的确定、OD量与路段流量的关系和OD矩阵动态特性的体现,在对其进行分析的基础上提出每个关键问题的解决方法,为动态OD反推理论的进一步研究垫定基础。     

区域综合货运OD推算方法及信息价值研究

结合区域公路、铁路货运的特点,对可获取的多来源信息进行了分析,并用于基年货运OD矩阵的推算.建立了基于模糊规划理论的多源数据OD推算模型及算法,并通过江苏省综合货运OD推算的实例对多源信息的信息价值进行了分析,用于反馈指导多源信息的进一步收集.结果表明,模糊数学的引入有助于解决多源数据带来的不确定性问题,提高OD推算精度.另一方面,路段流量、子区域OD量,以及集计OD量的数值价值相对较大,而且路段流量当中,高流量数据较随机流量数价值更高.     

基于用地生成率和路段流量的OD矩阵估计

针对现有OD矩阵估计方法对用地形态和强度与交通生成的关系考虑不足问题,提出了一种基于用地生成率调查和路段流量调查的现状OD矩阵估计方法.由现状路段流量的调查可以进行OD矩阵的反推;直接调查各类用地生成率,可以得到各小区出发、到达量,通过Frator平衡法对反推所得的OD矩阵进行校正,进而得到现状OD矩阵.     

基于影响因素可靠度的改进OD反推算法

通过4组测试方案，采用敏感性分析、数理统计分析方法分析了先验矩阵总量、分布结构以及观测OD对数量对OD反推结果的影响程度；提出了考虑先验矩阵和观测路段流量可靠度的改进极大熵算法。研究结果表明：先验矩阵总量基本不影响OD反推结果；先验矩阵分布结构决定着反推结果的准确性；OD反推要求观测路段包含所有OD对，且OD对数量越多，反推结果越准确，基本不会出现OD信息冗余；在反推过程中考虑先验矩阵和观测路段流量可靠度，有助于提高反推精度。     

OD反推理论应用中的关键问题研究

研究了在OD反推理论具体应用过程中碰到的关键问题,包括初始矩阵的标定、观测路段的选择、路径选择模型的标定、路阻函数的确定及反推精度的检验,并提出了可操作的解决方法,取得了良好的效果。     

城市快速路AVI检测设施布局仿真优化

针对城市快速路车辆自动识别（AVI）系统行程时间检测与动态OD矩阵获取的双重目标,在检测器数量及检测精度有限的条件下,提出了城市快速路AVI检测设施布局优化模型与提高OD估计精度的车辆转向率法;应用Visual Basic编程语言通过Vissim组件对象模型接口建立了基于微观仿真的城市快速路AVI检测设施布局仿真优化平台,可对AVI检测设施布局优化模型进行＂软件在环＂的仿真评价,进而得出优化的布局方案。以上海市南北高架快速路AVI设施布局为例验证了AVI设施布局仿真优化的科学性,在90%检测精度条件下得到OD矩阵范数平均相对误差NMRE〈25%,需要检测器布设断面密度达到85%,并总结了城市快速路AVI设施布局的3条主要原则。