城市新区道路交通网络评价与优化

针对我国城市新区建设的实际,基于城市交通网络服务能力的评价目的,提出城市新区道路交通网络评价的指标体系。在对交通网络实际服务能力、相对服务能力进行分析的基础上,建立城市道路新区网络的优化模型。以某城市新区为例,根据提出的指标与模型对城市新区道路交通网络进行评价与优化,评价与优化结果可为城市新区建设和城市新区道路交通网络规划与设计提供决策参考。     

城市道路交通网络可靠性探讨

本文综述了城市道路交通网络可靠性的主要模型，针对诸多道路交通网络不可靠性因素，探讨解决城市道路交通网络可靠性评价体系，寻求路网结构合理化和交通运营优化，从动态时变性研究道路交通网络结构可靠性的时间冗余性、空间冗余性以及时间经济性和空间经济性．在分析全网可靠性的基础上，讨论公交网络可靠性对解决城市交通问题至关重要。     

基于拥挤收费的交通诱导控制策略研究

在城市道路交通网络中,一个或少数几个关键路段或路口如果出现拥堵,会使路口失效,并且在级联失效的作用下交通拥堵会形成连锁效应向外部扩散,最终导致路网的大面积交通拥堵。提出一种控制级联失效的交通诱导策略,通过改进诱导阻抗函数指引出行者的路径选择,控制级联失效的传播,保障交通网络的可靠性。通过试验分析得出:基于拥挤收费的交通诱导控制可有效地控制大规模网络级联失效的发生。     

基于路网二次分层模型的出行路径诱导优化方法

为了提高出行诱导路径搜索的效率和优度,提出了一种基于道路功能以及交通状态划分的路网二次分层模型,模型从道路的功能角度进行路网的初分层,从道路交通状态角度,通过设定的交通状态阂值进行路网的次分层,建立的路网二次分层模型从宏观方面反映路网的结构,从微观方面反映路网运行的交通参数;利用路网二次分层模型所划分的各层路网之间的协同,借助限制区域的A‘算法进行最优路径的“三段巡径”过程。实例表明该算法实用、高效,有助于搜索得到最优出行路径。     

基于社团结构发现的公交专用道施划影响分析

城市道路施划公交专用道是保障公交优先的重要举措,但会压缩社会车辆的运行空间,使得高峰期部分社会车辆不得不选择其他道路出行,从而对路网中其他交通流运行造成影响,严重时可能会引发更大范围的拥堵.因此,准确确定施划公交专用道后的交通影响范围是城市交通管理、控制与诱导策略制定的依据.本文结合城市路网的复杂网络结构特性及网络动力学基础,认为影响范围内的路段间存在相似性,可将问题转化为复杂网络的社团结构发现进行研究.以对偶拓扑的方式获取城市路网结构,通过改进的随机行走转移概率推导出网络节点相异度,采用凝聚算法划分出路网社团结构以确定影响范围.最后对北京市京通快速路施划公交专用道的实例进行数值分析和对比研究,证明了本文研究方法的可行性,也可为交通领域相关研究提供新的研究思路及方法.     

基于时空自相关的道路交通状态聚类方法

城市道路交通状态的识别对交通管理部门进行交通管理控制、出行诱导,以及 道路设施改造具有重要意义.本文运用时空Moran 散点图探索城市道路交通的时空关联 性,并据此构建一种基于时空自相关预分类的道路交通状态层次聚类方法.运用本文所提 出的聚类算法,以北京市二环快速路外环方向的路段为例,进行聚类研究,并分析了各类 型路段的交通状态时空特性.案例研究表明,所提出聚类算法能对道路交通状态进行有效 判断,充分反映交通需求与路网结构之间的内在匹配关系.特别是畅通异质和拥堵异质两 种交通状态的提出,为识别高峰时段路网中的瓶颈路段和能力富余路段提供了一种新的 思路和方法,进而可为完善路网、缓解拥堵及制定交通管理措施提供依据.     

都市区背景下的区域综合交通发展策略

在我国都市区加速发展的大背景下,大城市综合交通呈现交通网络高速化、交通枢纽国际化及交通运输与城市融合的发展诉求。以大西安都市区为例,结合我国都市区交通发展所面临的区域交通一体化进程缓慢、道路交通拥堵、潮汐交通明显等突出问题,提出建设通达国际的内陆门户枢纽、建设高速交通运输网络、以"一张路网"理念整合大西安都市区道路网络等综合交通发展策略。     

基于交通流时间序列相似性的NCut城市路网分区算法

针对大规模城市道路交通路网分区的实际需求,基于可反映时间序列变化趋势的皮尔逊相关系数和度量空间关系的欧式距离,构建了一种衡量交通流时间序列相似性的综合指标; 结合交通流时间序列的时空相似性特点,引入子区内的空间连通约束,利用归一化割(NCut)算法设计了一种改进的路网静态分区算法; 为体现交通路网分区的时变特征,选取了合适的评价指标来确定每一时间段内合理的分区数量,提出了一种基于时间序列的NCut路网动态分区算法; 利用北京市东北二环区域内采集的路段交通流速度数据,应用所设计的算法对7.23 km2的路网进行分区,对比了晚高峰时期的分区效果。研究结果表明:所提出的分区算法能实现对路网内不同区域交通状况的有效识别,以30 min为间隔的动态分区算法能划分出数量和范围随时间变化的多个可变子区域; 与子区数固定为2、3、4、5的静态分区算法相比,动态分区算法的评价指标分别提升了63.77%、50.06%、6.43%和7.13%,提高了路网分区效果。可见,本文提出的动态分区算法在保证子区内部连通性的基础上可将异质路网划分成多个内部同质子区域,并充分体现交通流动态演化的时空特性,有利于制定动态的多区域边界控制方案。      

城市道路交通网络脆弱性的云物元综合评价

基于云理论与物元方法相结合的云物元综合评价模型,构建了包括道路网络基础设施、政府监管以及路网服务水平3个方面的城市道路交通网络脆弱性等级评价指标体系,采取主观赋权(专家打分法)与客观赋权(熵权法)相结合融合的方法确定综合权重,结果更具有效性。通过青岛市的统计数据,对其路网脆弱性进行评价,结果表明:2016年青岛市道路交通网络脆弱性评价等级为IV级,脆弱性等级相对偏高,与现实情况相符,验证了评价模型的合理性和可操作性。     

基于出行个体行为的交通网络效率研究

为有效反映城市道路网络中出行者的个体微观行为对网络宏观特征的影响,根据出行个体对交通信息的接受情况不同对出行者的类型、及其路径选择规则进行重新设计,结合兼顾考虑交通需求、时间费用和交通流量的交通网络效率评价模型,利用仿真技术,模拟出行者个体行为对交通网络效率的影响。仿真结果显示:交通信息的及时供给和出行者对交通信息的学习能力,整体上会有效提升路网的运行效率;在相同出行规模情形下,具有学习行为的出行者交通网络效率稳定且波动小;在交通信息供给充分的条件下,信息学习出行者的规模受到路网的承载能力的影响。     

城市交叉口群信号协调控制范围动态划分方法

考虑交叉口群交通关联特征,本文提出了交叉口群信号协调控制范围动态划分 方法.为响应实时交通需求,采用交叉口通行能力利用率指标识别道路网络中的瓶颈区 域.根据协调系数与不均衡系数两类路段关联度指标,搜索瓶颈区域的影响范围.应用自 组织映射神经网络,作为路段关联度“强”与“弱”的临界划分工具.使用二分法逐步缩小搜 索范围,断开关联度较弱的路段连接,在余下的连通网络中继续分类直到满足交叉口群 协调控制规模约束的大小为止.仿真结果表明,交叉口群范围的合理划分有助于提高路网 信号协调控制的效率.     

基于交通限制的路网最优路径算法

为了解决车辆诱导系统中复杂道路结构表达及因为城市道路交通信号管理而产生的最优路径选择求解的复杂性,依据图论中最短路径算法的基本原理,提出了含有禁行路线路网的最优路径求解算法。以行程时间最少为目标,按照网络转化法把含有禁行路线的路网转化为不含有禁行路线的路网,采用邻接节点矩阵和邻接节点权矩阵实现了道路节点关系的表达,改善了传统的Dijkstra算法,将全局节点路径的求解转化为与求解节点紧密联系的局部区域求解,将所研究的网络转化方法和改进的路径寻优算法应用于车辆诱导系统。结果表明应用该算法能够在含有禁行路线的路网中求解最优路径,减少了问题求解的路网节点数,提高了计算效率。     

基于网络拓扑及交通特性的城市路网弹性评价

为了更好地应对城市道路的局部灾害,需对城市路网的抗灾能力进行评价。文章回顾了路网弹性的内涵,从路网拓扑结构和路网交通特征两个层面出发,提出路网弹性指数的概念并给出了量化方法:①基于复杂网络理论,分析了城市道路网络拓扑结构的特性,构建了基于节点度、中介中间度、接近中间度的节点拓扑指数;②基于交通量和富余饱和度指标构建了节点交通指数,并提出计算模型。     

MFD子区交通状态转移风险决策边界控制模型

根据交通流分布,决策区域路网交通状态转移风险是进行区域交通诱导与控制的重要基础.宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,MFD)无需复杂的路网OD数据,并可有效描述区域路网宏观特性,为解决这一问题提供了契机.因此以MFD特性为基础,考虑诱导与控制条件下驾驶人的路径决策对子区交通状态的影响,以路网最大完成率和最短总行程时间为约束,通过模糊风险管理,建立平衡MFD子区交通状态与成本的风险决策模型,并采用ALRS算法对模型进行求解.仿真结果表明,建立的交通状态风险决策模型可有效提高控制和诱导的效率,同时保证突发情况下交通控制的实时性和有效性.     

基于主观感受的区域路网服务水平实验

区域路网服务水平可以理解为出行者在区域路网中所感受到的道路交通条件和交通状态的质量水平,可以描述为出行者或交通管理人员对于区域路网交通状态的一种主观感受.基于这一点,本文提出一种新型的基于主观感知的实验方法.通过各种不同的区域路网图像来描述各种交通状态,并通过不同类型的评价人员对这些图片进行主观评价,根据其交通状态确定该图片属于哪一级服务水平.最终的评价结果可以作为区域服务水平的评价标准.     

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基于无向连通网络核和核度的计算方法，探讨有向连通网络核和核度的计算．并且提出动态流网络系统动态核的概念，阐述动态核应用所具有的广泛性．城市道路交通网络系统为典型的有向连通动态流网络系统，它的动态核和核度的计算具有代表性．最后，本文给出城市道路交通网络系统动态核和核度的计算算法，可以将其用于解决城市道路交通网络核心交叉口计算问题，由此可以用于监控道路交通的拥挤和阻塞．     

考虑容忍度下城市交通路网排放污染建模及分析

为了更好地从宏观角度研究交通路网污染状态,提出一种考虑容忍度的城市道路网络排放污染状况分析的方法。利用交通网络静态平衡以及容忍度概念构建一个双层数学规划模型,模型的下层为在已知OD(起讫)交通需求情况下路网各路段的静态交通分配,上层包含污染容忍基准及污染指数,其中这个指数反映了此条件下该道路网络的污染状态。同时,数值实例利用模型从环境角度分析了关键路段在交通网络中的重要性,证实了模型的实用性。研究结果表明,在有限的交通信息情况下模型能够对路网污染状态进行有效估测。     

基于虚拟多层次节点的道路网络模型研究

随着城市道路交通网络的发展,路网中出现越来越多的非平面路网情况,传统的基于节点-路段数据模型和N2A网络模型在几何、拓扑关系表达等方面都难以满足立体化交通需求,亟待建立基于虚拟多层次节点的道路网络模型等新模型。     

基于交通功能分析的山地城市立交选型建议—以重庆市雷家坡立交为例

随着我国城镇化、机动化进程的不断加快,交通拥堵已经成为几乎所有中国大型城市功能正常运转的障碍。山地城市受限于地形条件,其道路交通尤为复杂,在交通运行上具体表现为:次支路网连通性差,路网流量不均衡,立交节点交通拥堵常态化。对于重庆等山地城市来讲,立交形式选择尤为重要,不仅要做到功能与等级相匹配,同时,还要考虑到对环境等方面的影响。在传统的非饱和流状态下,立交节点形式优劣的评价标准一般以效率优先为主,而对于商圈周围等拥堵"常态化"区域,交通运行常常处于饱和流状态,有必要通过信号控制等方式"截流分压",实现对整个区域的交通流量控制。     

基于复杂网络的城市交通拥塞因子风险传播机理及其应用研究

为了解城市交通拥塞因子风险传播特性,提升拥塞风险控制能力,依据昆明市路网拥塞实际调查数据,利用Pearson相关系数分析风险影响因子间的相关性,构建交通拥塞因子风险复杂网络。通过软件gephi0.9.2计算复杂网络各指标,验证网络的可行性和适用性。计算网络节点的相关指标进而引入网络节点重要度 k 的概念,据此将网络节点划分为核心节点、一般节点和边缘节点,同时引入直接免疫率 ρ 共同构建风险传播模型。对筛选出的核心节点进行直接免疫控制,免疫概率 ρ 分别取0.028,0.056,0.112后计算分析可知,免疫概率 ρ 取值基本与感染节点峰值比例值成反比。结果显示,识别出网络中重要度较大的节点并进行免疫控制后,交通拥塞因子风险的传播规模和传播速率将得到较好控制,对现实生活中治理城市道路路网交通拥塞有较好的指导意义。