基于路口转弯流量的OD估计方法研究

机动车起终点矩阵(Origin-Destination Matrix,OD矩阵)的估计是交通规划和 交通管理等工作的重要基础.本文主要研究在采集数据日渐精细情况下的机动车OD估 计方法.基于车牌识别数据提取出路口转弯流量和路段断面流量,在此基础上建立应用广 义最小二乘模型进行机动车OD估计的模型及方法.利用S-Paramics 仿真平台及实测数 据,应用Nguyen–Dupuis 网络和实际城市路网对本文研究的方法进行了对比验证,分析 对比验证了是否已知真实OD、不同的数据输入类型、不同的已知检测量的比例等.结果 显示,与使用路段流量相比,使用转弯流量可以提高OD估计的准确性.     

定量分析在道路施工交通组织中的应用

基于现状GIS路网,采用TransCAD的OD矩阵反推技术和Vissim交通微观仿真软件,建立了一套道路施工组织方案的定量分析评价方法体系。以无锡市太湖大道快速化改造为例,根据调查流量数据反推得到高峰小时机动车OD矩阵,采用交通分配方法对各方案下的道路流量变化进行预测,分析得到施工影响范围,对交通组织方案进行了量化评估,并提出了推荐方案。     

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动态OD需求是城市交通规划、交通管理控制措施制定及评估工作的数据基础,然而现有多数动态OD估计模型存在着难以应用于真实路网OD估计的问题. 针对于此,本文提出了一种基于浮动车和RTMS数据的动态OD估计模型,该模型具有操作性和实用性强的特点. 模型的实现经历了两个阶段：第一阶段是利用RTMS数据进行静态OD反推,获得与现实OD需求相匹配的静态控制OD需求;第二阶段是基于浮动车数据和RTMS数据计算得到每个OD对的时变拆分比例,并用该比例拆分静态控制OD获得动态OD需求. 最后以北京西三环交通走廊为研究对象,开展了动态OD需求估计实例分析工作,从而验证模型的准确性和实用性.     

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以道路网络的路段流量为基础进行OD分布矩阵估计.与以往文献不同的是本文应用了多层前馈神经网络的方法.由于路段流量与相关的OD矩阵分布之间存在连续性关系,这为神经网络模型的逼近特性提供了可行性.本文的方法适用于OD分布矩阵的实时校正.在已知OD分布矩阵的前提下,对两种情境———试验网络和实际Naples农村道路网进行仿真分析.主成分分析法的应用减少了变量个数并有利于改进输入数据.估计误差相对较低,与分析方法相反的是处理的时间几乎是实时的,因此这种方法可用于动态交通管理.本文的神经网络方法在误差和计算时间方面优于传统商业软件得到的OD估计结果.     

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为优化区域交通网络中各信号控制器的配时方案,利用递推最小二乘算法(RLS)和同时扰动随机近似(SPSA)算法,由检测器流量估计DynaCHINA动态网络交通仿真与分析系统的动态OD矩阵,输入并标定各路段的速度-密度模型参数和饱和流量,获得网络状态的准确估计,包括各路段的速度、密度、流量、队列长度等;在此基础上,利用SPSA算法优化各信号控制器配时参数,包括各信号控制器的周期、相位差和绿信比,使得网络中车辆的平均旅行延误、队列长度、或交叉口通过量等指标最优. 针对实际路网的测试表明,本文的参数标定方法可以获得准确的检测器流量估计,结果明显优于Ashok K的动态OD矩阵与检测器流量估计方法;与现有的基于Synchro信号配时优化软件获得的结果相比较,该方法可较大幅度缩短车辆在路网中的平均旅行延误,并可推广应用于更复杂的区域路网的信号控制参数优化等场合.     

OD矩阵估计问题研究综述

OD矩阵是交通规划、管理与控制的重要决策支持数据,OD矩阵估计是获得OD矩阵数据的一种先进技术方法。主要对道路交通系统的OD矩阵估计(静态和动态)方面的相关主要文献进行概括总结与简单评述,包括研究现状及存在的主要问题等。主要涉及道路观测点的优化布设、静态OD矩阵估计模型及算法、动态OD矩阵估计模型和方法等几方面。最后,总结了近期OD矩阵估计方面的主要研究热点。     

公路网规划中交通流分配的动态规划法

交通分配是交通规划中的一个重要步骤，它是将调查得到的起迄点之间的出行分布数据（OD矩阵），按照一定的规则分配到路网中的各条道路上，从而推测各条道路上的交通量，并以此作为路网规划及设计的依据。一系列的OD矩阵推算模型均建立在一个共同的假设之上，即网络交通满足平衡条件，及交通流在网络上的分配服从Wardrop第一、第二原理。其推算模型是以分配的OD量总出行时间与观测的总出行时间最接近为目标函数．然后进行求解。     

公交线路客流OD矩阵推算方法研究

公交线路客流OD矩阵是公共交通管理和控制不可缺少的信息.参照机动车OD矩阵反推技术,对公交线路客流OD矩阵推算进行了专门研究.在公交线路客流OD调查数据的基础上,分析得到居民公交出行规律.首次建立了根据公交乘客上下车人数推算公交线路客流OD矩阵的极大熵模型,分别采用原始资料作为先验OD和重力模型形式的先验OD对模型进行求解,结果证明该模型精度较高.     

交通信号控制参数的仿真优化方法研究

为优化区域交通网络中各信号控制器的配时方案,利用递推最小二乘算法(RLS)和同时扰动随机近似(SPSA)算法,由检测器流量估计DynaCHINA动态网络交通仿真与分析系统的动态OD矩阵,输入并标定各路段的速度-密度模型参数和饱和流量,获得网络状态的准确估计,包括各路段的速度、密度、流量、队列长度等;在此基础上,利用SPSA算法优化各信号控制器配时参数,包括各信号控制器的周期、相位差和绿信比,使得网络中车辆的平均旅行延误、队列长度、或交叉口通过量等指标最优. 针对实际路网的测试表明,本文的参数标定方法可以获得准确的检测器流量估计,结果明显优于Ashok K的动态OD矩阵与检测器流量估计方法;与现有的基于Synchro信号配时优化软件获得的结果相比较,该方法可较大幅度缩短车辆在路网中的平均旅行延误,并可推广应用于更复杂的区域路网的信号控制参数优化等场合.     

基于马尔可夫过程的快速路OD矩阵估计方法

为得到城市快速路网络的OD矩阵,引入马尔可夫理论.运用吸收马尔可夫过程对快速路网络进行建模分析,给出相应求解算法推导路段流量,小区OD矩阵表达式,并介绍了运用MATLAB软件进行矩阵求解的方法.最后进行了算例分析,利用VISSIM仿真,通过布设线圈检测器,对OD矩阵估计模型及算法进行精度评价.结果显示,模型可很好地拟合...     

多源数据融合法更新公路通道车流OD矩阵

为了低成本地获取高速公路改扩建时交通运行管理用的更高精度公路通道车流OD矩阵,提出了基于工程预备阶段调查车流OD、互通出入口流量、部分路段流量等多元数据融合法更新分车型车流OD矩阵的新方法．该方法基于线性回归法识别需要调整的OD对,并结合互通与交通小区的映射关系调整OD;再利用χ2检验比较分配得到的路段流量与调查得到的路段流量的一致性,以判断调整后OD的准确性．该方法为提高车流OD的精度实行了双重校核．用该方法对京港澳高速公路（河北段）改扩建区域OD调整校核进行了实例分析,结果表明,在数据来源可靠的情况下,可实现对区域OD的更新和校核．     

考虑路段流量不确定性的OD矩阵反推算法

现有OD矩阵反推技术大都将路段流量确定为稳定不变的,导致反推精度不高。为了解决这一问题,以交通网络平衡和双层规划模型为理论基础,选取路段流量与实测流量之间的偏差平方和最小作为目标函数,删除OD矩阵的判别误差函数,将双层规划模型简化为单层规划,从而减少了计算量。以云南省某城市中心城区路网作为实际算例,采取用户平衡分配模型进行验证。结果表明,分配得到的路段流量与实测流量的相对误差都在12％以内,证明该方法与已有研究中以网络行驶时间最小作为目标函数的反推模型相比,精度更高。     

城市道路网络动态OD估计模型

针对以动态交通管理与控制为目标的动态交通需求计算问题,分析了OD量与交叉口转向交通量的动态关系,将其作为新的系统测量量引入,以此建立了同时考虑路段断面交通量和交叉口转向交通量的状态空间模型,得到了基于城市道路网络的动态OD估计模型,给出了考虑不等式约束的卡尔曼滤波递推方程及相应算法过程。利用微观仿真软件Paramics所建立的实验平台对该模型进行了仿真验证。结果表明：应用该模型进行交通量计算,与传统的仅考虑路段断面交通量模型相比,绝对误差平均减少9％,相对误差平均减少20％,而且其能更好地反映交通量真实值随时间变化的情况,计算结果明显优于传统模型。     

城市快速路系统OD矩阵推算技术研究

城市快速路OD信息是进行快速路交通运营、建设绩效分析的基础,采取恰当方法推算快速路OD矩阵可以减少直接询问OD信息的工作量、避免道路拥堵及其所造成OD信息受到扰动. 本文提出了基于进出匝道交通量和部分路段交通量,以快速路单方向一对相邻进出匝道划分交通小区,应用重力模型与双约束Frator法建立高质量先验OD矩阵,借助TransCAD交通规划软件中的矩阵反推模块进行矩阵推算,多角度检验OD矩阵推算效果的系统方法,并在广州市内环路快速路系统上进行了实例验证. 结果显示,应用本文方法设定先验OD矩阵与推算OD矩阵后,拟合的路段及进出匝道上的分配交通量误差、平均出行距离与日周转量误差均较小. 表明推算OD矩阵具有较高的准确性和可靠性,该方法是适用于快速路交通流分析的一种简便可靠的方法.     

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城市快速路OD信息是进行快速路交通运营、建设绩效分析的基础,采取恰当方法推算快速路OD矩阵可以减少直接询问OD信息的工作量、避免道路拥堵及其所造成OD信息受到扰动. 本文提出了基于进出匝道交通量和部分路段交通量,以快速路单方向一对相邻进出匝道划分交通小区,应用重力模型与双约束Frator法建立高质量先验OD矩阵,借助TransCAD交通规划软件中的矩阵反推模块进行矩阵推算,多角度检验OD矩阵推算效果的系统方法,并在广州市内环路快速路系统上进行了实例验证. 结果显示,应用本文方法设定先验OD矩阵与推算OD矩阵后,拟合的路段及进出匝道上的分配交通量误差、平均出行距离与日周转量误差均较小. 表明推算OD矩阵具有较高的准确性和可靠性,该方法是适用于快速路交通流分析的一种简便可靠的方法.     

城市公交枢纽换乘客流OD动态预测方法

换乘枢纽衔接公交线路的换乘客流OD是APTS下实施公交多线路动态协调调度的基础数据。以公交线路上下车乘客数的自动获取为前提,建立换乘OD推算优化模型,并设计了BP神经网络求解算法,应用数值试验对神经网络中的核心参数进行了标定。算例表明:BP神经网络为动态更新公交枢纽换乘客流OD提供了一种经济、有效的方法。     

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OD矩阵是公交线网规划和线网优化的重要依据.OD矩阵反推是获取公交OD数据的有效方法.相关文献中,针对城市整体公交体系的研究较少.依据西宁市建成区所有公交线路上客、下客、车上乘客的调查数据,采用VISUM软件构建了基于等概率下客分布、距离概率下客分布的公交OD矩阵反推模型;然后在VISUM全市整体公交模型中,将各线路反推所得到的OD矩阵归并至交通小区,并通过模型分配得到的路段客流与线路调查得到的路段实际客流比较,检验公交OD反推方法的有效性.研究表明,等概率分布OD矩阵反推在西宁案例中的精度与可靠性较高.最后指出,乘客在各站的下客概率影响因素较多,把握并合理运用其规律是公交OD反推的关键.