基于计划延误成本的出发时间选择模型

出行时间不确定性对出行者造成诸多负面影响,其中之一就是计划延误成本增加.向出行者提供交通信息可减少出行时间不确定性的负面影响,减少计划延误成本.为了估计其负面效应和出行时间信息的价值,研究了一个出行时间不确定性下的出发时间选择模型.假定在不同的出发时间下,出行时间分布的形式不同.模型中出行者可得到交通信息服务系统(A T IS)提供的基于平均出行状况的交通信息或基于当日出行状况的交通信息,同时他对得到的信息有自己的感知值,基于此感知预测出行时间并选择出发时间.用算例反映了出行时间不确定性、不同信息状况和信息预测的质量对出行者广义出行阻抗的影响.结果表明交通信息的收益不应该只表现为传统的出行时间节省,它还能减少约30% ~40% 的计划延误成本.      

成都市拼车可行性分析及对策研究

为缓解成都市道路交通拥堵,保证交通安全,对成都市拼车行为可行性进行研究.对拼车概念、国内外现状及措施进行介绍.对500位市民进行问卷调查,内容涉及市民出行方式分析、拼车需求与收入关系分析、市民拼车经历统计、拼车收费情况分析、拼车信息获取方式分析、拼车认可度及市民拼车出行态度分析等,通过分析,成都市目前有高达61%的公交车出行用户,且中低收入水平的市民中有高达80%的人群愿意拼车,为拼车奠定了群众基础.此外,拼车认可度及市民拼车出行态度分析中,大力支持与鼓励拼车的比例分别高达36%,37%,进一步表明拼车在成都是可行的.对拼车可能带来的问题进行了分析,并且针对问题提出了相应的五项对策.      

基于行程时间和路口延误的网络VMS选址算法

路段车辆行程时间和交叉口延误共同构成路径的综合阻抗,通过实际路段车辆行程时间和交叉口延误的交通数据计算路网的路径阻抗,以路网效用函数最大化为优化目标,在比较各种选址方案目标函数的基础上,选取效用函数值最大的方案作为实施方案.采用北京市西直门桥至复兴门桥之间的实际路网作为算例,经计算,其结果与实际情况吻合较好,并与该区域的VMS建设趋势一致.     

城区桥梁施工期交通组织设计与优化——以浦南运河桥为例

以上海市奉贤区浦南运河桥为例,分析桥梁施工对城区交通运营的影响.采用Synchro仿真软件、信号配时优化算法评价交通组织方案.根据仿真结果对路网服务水平及延误时间进行评价.结果表明,公交车不绕行社会车辆绕行方案相对于公交车半绕行社会车辆绕行方案,早晚高峰平均延误较少,道路服务水平降低值较小,并据此建立动态综合安全评价模型.最终建议选取对周围路网服务水平影响较小、延误水平较低的公交车辆不绕行社会车辆绕行方案.      

考虑行程时间可靠性的阻抗函数及其应用

目前对于交通网络上交通阻抗的选取一般选用时间、距离、费用等因素,其最优路径通常为最小阻抗路径。随着城市交通变得日益拥挤及影响出行因素的不可靠的增加,行程时间可靠性成为人们选择出行路径的一个重要影响因素。文中考虑这个因素,建立了行程时间可靠性函数,并对其进行变形处理,提出了行程时间可靠性费用的概念,将其作为路阻函数,将求解最大可靠性路径问题转化为求解最小行程时间可靠性费用问题,使路阻不但考虑了交通阻抗中最关键的因素即出行时间,又考虑了出行时间的不稳定性,更符合实际路网中出行者对于出行路径的选择行为,还能作为路阻费用在交通规划软件中方便使用;最后将该方法用于交通影响评价中交通影响范围的确定,并在TransCAD中进行了实现,将其结果与基于时间确定的交通影响范围进行比较,证明了该方法的可行性及实际应用价值。     

考虑公共自行车的城市公交出行路径优化方法和模型

目前,城市公交出行路线优化时未考虑结合公共自行车的优点,使得现有的部分公交出行路径优化不够合理.针对这一情况,重点增加了对合理区域内步行、骑自行车换乘的考虑.分析公共自行车加公交出行路径优化的影响因素,并结合GIS建立公交(含公共自行车)数据模型,以换乘次数最少为优先目标,充分考虑合理区域内换乘的情况,起点和终点双向展开搜索,利用公交线路、公交站点集合求交集的方法查询出候选方案集.分别选取行程时间、乘车距离、步行距离较短的出行方案推荐给出行者.结合GIS系统利用该算法进行查询,将获得的优化方案与现有的优化方案进行比较,发现考虑自行车换乘的出行方案平均出行时间减少15.8%,平均出行距离减少18.7%,平均出行费用减少32.3%.      

基于MFD的路网可扩展边界控制策略

为了缓解城市路网中区域性的大范围交通拥堵,基于宏观基本图的相关理论,提出了一种针对过饱和路网的可扩展边界控制策略。该控制策略以提升路网整体运行效益为目标,具体方法分为两步:首先是考虑堵塞区域边界节点上游路段的储存车队能力,避免边界路口上游路段排队溢出,建立边界控制的约束条件,确定反馈"闸门"的控制位置,通过实时动态调整堵塞区域的控制边界,形成一种新的扩展边界;然后建立区域反馈控制模型,在堵塞区域扩展边界路口设置反馈"闸门"限制车流进入堵塞区路网,维持堵塞区路网车辆总数在一个合理可行范围内,从而使被控区域保持高效运行。为验证该策略的有效性,以Sioux Falls测试路网为研究区域,运用Vissim仿真软件对实施该控制策略前后的路网运行情况进行了对比分析。研究结果表明,在可扩展边界控制策略实施后,路网各项运行指标均有明显改善,大范围的交通拥堵状况得到明显缓解,并且不影响边界外的路网运行效率。在整个仿真分析时段,路网平均延误时间降低约35%,路网平均速度提高约30%,路网平均出行时间减少约15%,平均停车次数减少约30%,离开路网的车辆数增加约13%。     

基于高速公路收费数据的路网运行状态评价

探讨利用高速公路收费数据作为数据资源进行路网运行状态评价的可行性,并完整分析了相关算法.选取某实际运营的高速公路网2008-2010年间7～10月的收费数据作为基础,重点介绍数据的分析处理过程,包括进行数据准备,执行各类数据质量控制规则、资料库配置及构建样本输出模型等,深入挖掘高速公路网运行存在的出行时间分布及周期分布等潜在规律,计算和提取了平均速度、出行延误、行驶时间指数、计划行驶时间指数、拥堵持续时间等几类路网运行状态评价的核心指标,并指出了采用高速公路收费数据作为数据资源开展此类研究的优缺点.分析表明,收费数据可应用于高速公路网运营绩效的评估,并可为交通出行提供参考信息.     

交叉口指路标志信息要素需求研究

指路标志在驾驶人出行过程中至关重要,目前标志系统现存一些问题,如指路信息无法满足驾驶人需求,在交叉口处尤为明显.为研究驾驶人在出行过程中对路网信息要素的需求,设计并开展了交叉口周边路网信息的需求实验与调查问卷.结果表明,驾驶人开车行驶至交叉口时,对近端路名、地名信息的需求程度高于对远端信息的需求;出行过程中对不同指路信息的需求与目的地有关;91% 的驾驶人倾向于指路标志中选取路名信息;78% 的驾驶人倾向于指路标志中选取方向信息;94%的驾驶人认为指路标志信息数量在4~9条之间较为合适.通过对3类信息的重要程度进行排序,得出路名信息最为重要,其次为地名信息,最后为方向信息.      

基于预测型路线行程时间的信号控制相位差优化技术研究

相位差是区域信号协调控制的重要参数,其动态优化直接影响通行能力和路网延误。论文考虑交通流诱导与交通信号控制的协同运作,通过研究车队在停车线车头受阻和车尾受阻的不同等待状态,建立了相位差与诱导参数路段行程时间的相关关系,基于诱导控制协同的动态性考虑,提出基于预测型诱导用行程时间的信号控制相位差优化技术,阐述其优化算法流程。论文利用长春市长春大街含3个交叉口的路线进行算例试验,结果表明利用预测型行程时间优化相位差之后干线总行程时间最高节约12.9%左右,延误减少高达51.3%,达到诱导控制信息共享、协同运作提高路网运行效率的目的。     

Carpooling problem: A new mathematical model,branch-and-bound,and heuristic beam search algorithm

Carpooling is an environmentally friendly transportation system. It can efficaciously help resolve a variety of societal concerns of the urban areas, ranging from traffic congestion to environmental pollution. In this paper, we propose a new mathematical model to solve the carpooling problem. The model simultaneously minimizes the costs of travel times, the vehicle use, and the vehicle delays. An exact solution method based on Branch-and-Bound (B&B) algorithm is proposed to efficiently obtain the optimal solution of the problem. In order to find the near-optimal solutions for large-scale problems, a heuristic beam search algorithm is introduced, which is based on the partial relaxation of some fathoming criteria applied in our proposed B&B. The computational experiments are conducted, based upon the transportation network of Isfahan city, Iran. The results demonstrate the great capability of the proposed exact solution method in terms of both computational solving time required and the number of the evaluated nodes, in comparison with CPLEX software package. The findings of this research can be applied to solve the carpooling problem compatible to the real-life situations.     

流量和信号控制对运行时间预测的影响

通过对实际交通状况的分析，说明路线运行时间不仅是路线交通流量的函数，而且是由于交叉口信号控制引起延误的函数。     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%...     

Providing personalized system optimum traveler information in a congested traffic network with mixed users

The advancement of information and communication technology allows the use of more sophisticated information provision strategies for real-time traffic management in a congested network. This article proposes a personalized system optimum traveler information (PSOI) system under ubiquitous communication, which allows traffic system operators to fully optimize and coordinate individuals' trip plans according to the personal attributes, such as real-time location, value of time, allowable budgets for congestion tolling, and willingness to take detours. We also developed an efficient queue-based evaluation and solution heuristic algorithm using mesoscopic simulation models to solve for near-optimal PSOI strategies—route suggestions for each individual traveler. The simulation optimization algorithm can account for different information users and provide predictive information that robustly accounts for potential decisions of other travelers in real time. Case studies were carried out on a test network and a real-world network, and the proposed heuristic algorithm is proven effective. Also, sensitivity analyses show that PSOI not only is an effective traffic management method in reducing average system travel time, but also potentially provides travelers with reasonable or even shorter travel times compared with other information users. Further, simulation results showed that even in mixed traffic, PSOI is able to shorten travel times for both users without information and users of other information types. Thus, PSOI is recommended by this article as an advantageous way for next-generation advanced information systems and dynamic traffic management.     

快速公交路径优化设计模型及算法研究

分析了当前大城市多模式公交网络结构,构建了多模式公交超级网络;研究了公交出行者的策略选择行为,在考虑行程时间可靠性、座位期望以及诸多延误因子的基础上改进了策略阻抗模型;提出了BRT网络设计的双层规划模型:下层模型以改进策略阻抗模型为前提,进行了多模式公交网络平衡配流,上层模型旨在优化BRT的线路走向和布局;基于遗传算法和粒子群优化,设计了求解该双层规划模型的混合启发式算法,并用一个简单算例验证了本研究中模型与算法的可行性,提出了BRT线网优化设计的建议。     

公交到站时间预测研究现状与发展趋势

实时的公交到站时间预测是智能公交的重要组成部分,准确的预测有利于帮助居民进行出行规划和减少等待时间.通过研究公交到站时间预测的原理和方法,系统总结了基于GPS、APC等数据的统计学方法和分析模型.对历史平均法、神经网络、卡尔曼滤波、支持向量机和基于概率的预测模型等几种典型方法的预测原理进行了介绍,从预测精度、实时性、计算复杂性等几个方面对模型的优缺点进行了比较.分析了公交到站时间预测发展趋势,提出了该领域需要进一步研究的问题.      

信号协调控制下城市干道运行效率评价研究

以信号协调控制的城市干道为研究对象,从平均行程延误、排队长度、停车率、行程车速及饱和度方面建立干道运行效率评价指标,将信息论中熵值理论引入干道运行效率评价中,确定各评价指标的权重。基于未确知测度理论,建立城市干道运行效率等级评价和排序模型。以某具体干道作为实例分析,结果表明：基于熵权的未确知测度综合评价用于干道信号协调控制运行效率评价是切实可行的。     

公共交通枢纽内出行信息发布效用评价方法研究

在枢纽运行过程中,如何通过合理、有效的信息诱导手段提升旅客的集散效率和枢纽的安全性已成为枢纽建设的重要内容。现有研究表明,提升交通枢纽的服务水平需要进一步掌握枢纽内部不同信息的发布效用。本文以SP调查数据为基础,将旅客对不同公共交通出行信息的重要性评价值与旅客对信息的关注度相联系,提出了基于主成分分析的不同类型旅客对信息关注度的分析方法。并从旅客对信息的关注度出发,对交通枢纽内部不同发布信息的效用进行了分析。该方法应用于上海市静安寺轨道交通换乘枢纽的调查数据,对比了不同年龄层次的旅客对各类信息的关注度,并分析了该枢纽内部不同信息的发布效用。