交通可靠性研究综述

多维、随机、动态是城市交通系统运行的本质特征,交通可靠性是将可靠性思想引入交通研究中,形成了分析复杂交通问题的一个重要方面. 针对交通可靠性,学术界展开了大量的研究,从理论到实践,从模型到算法,交通可靠性研究已经形成了初步的分析框架,但是目前尚缺乏这一领域的综述性文献. 本文从可靠性研究历程出发,综述了交通可靠性的概念、定义、基本理论和方法以及其在交通优化中的应用,最后对交通可靠性的研究进行了展望.     

路网可靠性及其层次分析

可靠性理论在其他系统已经得到了广泛的认可,但是在交通领域,对路网可靠性的分析还处于起步阶段,文中描述了可靠性内容的变迁以及其内涵,路网可靠性已经不是停留在狭义的路网拓扑结构的可靠性的研究上了,已经深入到运营、维护、管理阶段的可靠性技术研究、指标体系研究以及改善措施。通过分析路网可靠性的层次,建立了相应的可靠性层次研究目标。     

桥梁结构可靠性研究

上世纪以来,结构可靠性理论有了长足发展,本文根据文献资料,从结构可靠性理论研究的历史、现状、桥梁结构可靠性理论研究现状、工程结构可靠性发展趋势等方面对桥梁工程结构可靠性理论进行了综述。     

路网可靠性评价方法综述

从适用性、优缺点等角度对道路网可靠性评价方法进行了比较分析,简要介绍了3种主要道路网可靠性评价指标:连通性、行程时间可靠性和路网容量可靠性.在此基础上,分析了国内外在求解这些评价指标的过程中所形成的5种评价方法:终端可靠性评估方法、博弈论技术、蒙特卡罗方法、吸收马尔科夫链方法和微观交通仿真方法.最后指出道路网可靠性指标与评价方法尚在研究阶段,现存的可靠性评价方法对于评价交通系统运营状态仍存在一些问题.     

城市交通控制中的数据采集研究综述

过去几十年来,城市交通控制技术为适应不断增长的交通需求和日益复杂的管理目标有了长足发展. 作为城市交通控制策略制定和控制算法设计的基础,交通数据决定了城市交通控制的适用性、可靠性和先进性. 数据采集技术的发展为城市交通控制能力的提升带来了机遇和挑战. 本文回顾交通控制系统中数据采集与参数估计的基本方法,分析评述检测数据方法从固定式无标识数据、移动式检测数据到固定式有标识数据的演变,指出它们给交通参数估计带来的变革. 结合20 世纪末出现的移动式检测技术,分析评述了对应的两种交通参数估计方法,即基于概率论的方法和基于交通流激波理论的方法给交通控制带来的影响. 针对近年来出现的固定式有标识检测数据,分析其对城市交通需求估计及交通控制策略参数估计研究带来的新任务. 最后,分析指出我国未来交通控制研究的三个方向：一是城市交通控制系统的信息范围已扩展到区域和路网层级,二是交通参数估计研究的重点随着数据采集方式的演变已转向提高参数估计的实时性与精度等领域,三是交通参数研究理论与实践存在差异,如何结合我国城市交通系统运行中检测环境差异导致数据误差率的变化,交通流到达规律的变化,道路上不同种类交通流间的交叉干扰等实际应用因素,使方法与模型能有效地指导我国复杂的交通控制实践是重要方向.     

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。     

交通碳排放研究综述:核算方法、影响因素及作用机理

交通运输业是碳减排的重要行业,关于交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理的研究一直是交通碳排放研究领域的一个热点。本文从交通碳排放量核算方法、交通碳排放影响因素辨识、交通碳排放作用机理分析三个方面来进行综述。在交通碳排放量核算方法部分按照直接获取“、自上而下”法“、自下而上”法、机动车排放模型四种方法进行分类。在交通碳排放影响因素辨识部分从IPAT模型、Kaya恒等式、直接选取三点进行综述,并对近年学者们选取的影响因素进行了总结。在交通碳排放作用机理分析部分综述了脱钩模型、因素分解法、计量经济学方法、系统动力学方法,进而对用不同方法分析的交通碳排放作用机理进行了总结,其中Tapio脱钩模型和对数平均迪氏指数分解法是应用较为广泛的方法。最后,探讨了交通碳排放核算方法、影响因素及作用机理研究中的关键问题,指出本领域的研究难点主要集中于交通碳排放核算方法的优化及统一、影响因素选取体系的形成上。     

交通枢纽理论研究是规划大都市交通圈重要基础

本文重点从理论角度研究了交通枢纽对大都市交通圈规划的支持作用,分别对公共客运枢纽、轨道交通枢纽、公共汽电车枢纽、停车换乘以及货运物流枢纽引导大都市交通圈发展、形成合理的交通方式结构进行了理论分析和研究.     

道路网络服务水平可靠性研究

以可靠性理论为基础,从出行者个体和网络管理者的角度提出了服务水平可靠性的概念,拓展了现有的路网可靠性评价指标.根据交通供给的随机性分析,将路段容量简化为离散随机变量,运用路网最可能状态生成算法,建立了路段及路网服务水平可靠性计算的近似算法,并在一简单网络上进行了计算分析.     

互通式立交入口拥堵区的控制设计研究

互通式立交入口区是影响立交整体运行可靠性的关键点段.为了减轻入口合流区的拥挤,提高互通式立交的整体可靠性,提高车辆行驶的安全性,在交通需求增大到一定程度时,要采用一些交通控制设计.根据互通式立交匝道入口区域的特点,对高/快速路网可靠性作用较大的互通立交匝道和主线的控制设计进行了研究,分析了入口合流区的几何和交通特性,对匝道和主线分别提出了不同控制设计,即匝道入口控制设计和主线车道运行约束设计.     

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为优化和评价交叉口车流运行状况,根据信号控制交叉口交通流到达率的随机特点,引入相位清空可靠度指标用于评估交叉口可靠性.基于概率论,研究了相位清空可靠度与周期时长、相位绿灯时间的定量关系,利用Gauss消元法推导得到了交通流到达率分别服从正态分布和负指数分布时的相位清空可靠度计算公式.以两相位信号交叉口为例进行了仿真实验.结果表明：交通流到达率的方差越大,周期时长也越大,且到达率方差较大的相位需要更多的绿灯时间,可见到达率的概率分布特征值对于周期时长、相位绿灯时间有显著影响,可利用相位清空可靠度指标进行交叉口信号配时参数设计和评价.     

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本文将交通运输发展理论定义为一个国家或地区交通运输的发展机制、发展效率和发展模式选择的理论。在这个意义上，系统地回顾了国内关于中国交通发展研究的文献，并将国内的研究归为两类：一是综合交通发展理论，包括运输布局和运输系统分析，研究运输系统资源配置问题；二是运输适应性、运输演化及运输结构理论，研究运输与经济发展的关系问题。从研究的问题、理论和方法及理论发展的制度与经济背景做了分析和评价。     

公交影响条件下基于交通波理论的排队研究

以交通波理论为指导,以平面信号交叉口为分析对象,重点研究了公交影响条件下单机动车道的排队过程. 结合不同车型机动车混合行驶的特点,通过引入不同车型间的饱和车头时距值并对其进行统计分析,刻画信号周期内交通波的传递情况,探讨了车流平均饱和车头时距和排队消散密度的变化规律,改进了传统的交通波排队模型. 基于北京四道口信号交叉口的实际交通情况,结合通调查结果和MATLAB程序计算结果,对模型进行参数标定和有效性验证,得到相关评价指标及其变化规律. 研究发现,交通波理论在公交车－小汽车混合车流的排队问题研究中,具有较强的适用性;另外,研究饱和车头时距值的变化规律有利于更加准确地刻画排队过程中交通波的传递行为.     

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以交通波理论为指导,以平面信号交叉口为分析对象,重点研究了公交影响条件下单机动车道的排队过程. 结合不同车型机动车混合行驶的特点,通过引入不同车型间的饱和车头时距值并对其进行统计分析,刻画信号周期内交通波的传递情况,探讨了车流平均饱和车头时距和排队消散密度的变化规律,改进了传统的交通波排队模型. 基于北京四道口信号交叉口的实际交通情况,结合通调查结果和MATLAB程序计算结果,对模型进行参数标定和有效性验证,得到相关评价指标及其变化规律. 研究发现,交通波理论在公交车－小汽车混合车流的排队问题研究中,具有较强的适用性;另外,研究饱和车头时距值的变化规律有利于更加准确地刻画排队过程中交通波的传递行为.     

基于小波变换的交通流速度-密度关系分析

车流速度和密度是交通流理论研究的重要参数,而小波变换是一种信号分析工具,它可以将信号进行去噪分析。基于通过调查获得的速度和密度数据构成交通流特征信号,引入小渡变换方法对交通流特征信号进行去噪,并运用典型特征构建速度与密度关系曲线,对其进行分析并与小波变换前原有速度与密度关系曲线进行对比。为更加清楚地观察三参数与时间变化的关系,以及三参数之间的相互关系提供了有效方法。     

自动驾驶对交通运输系统规划的影响综述

车辆是交通运输系统的重要组成部分,伴随着自动驾驶技术的发展与应用,交通运输系统 将发生深刻变革。本文聚焦于自动驾驶技术对交通运输系统规划的影响,综述自动驾驶特点下 交通数据采集与管理手段、土地利用、停车需求、交通供需、交通需求预测、交通网络布局等方面 发生的新变化。在此基础上,从规划的角度出发,实现对自动驾驶环境下交通运输系统的再认 知,总结自动驾驶环境下交通需求预测、城市交通网络布局等新的交通规划方法与技术。通过对 交通运输系统的再认知发现：在自动驾驶环境下,交通数据具有细粒度、高鲜度的新特点;土地利 用模式将发生改变,城市将呈扩张和去工业化趋势,停车需求减小;交通系统供给能力和可靠性 提高,出行需求的时空分布将更为分散。交通系统规划方法的变化体现在交通需求预测和交通 网络布局两个层面：交通需求预测框架从“四步”框架转变为模型组合化和出行行为一体化的预 测框架,同时,需求预测的各阶段需引入对自动驾驶特征及其系统性影响的分析;交通网络布局 设计采用连续时域上的布局设计框架,有望解决传统交通网络布局设计的时滞性问题,可适应并 服务于动态变化的土地利用及交通需求。本研究认为,未来需重点研究自动驾驶对交通安全、交 通拥堵、公共交通规划、慢行交通规划等方面的影响。此外,解决自动驾驶实测数据缺乏的困境、 解析异构交通阶段交通系统的运作机理、应对交通需求反弹引起的供不应求、评估难以衡量的外 部成本等问题将是未来研究的难点。     

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以道路平面交叉口为研究对象,引入交通冲突技术定量分析道路交通安全状况,提出应考虑不同类型的交通冲突其严重性不同,对交通安全的影响也不同. 通过对平面交叉口交通车流的分析以及对不同类型交通冲突的严重性研究,基于物理碰撞学的理论,利用转向车辆的角度变化及减速关系,以车辆碰撞后的动能损失量,推导出交叉冲突、合流冲突和分流冲突在交叉路口发生碰撞后严重程度的相互权重关系,建立了此三种类型的关系模型. 并在分析交通冲突发生概率及碰撞后的严重程度基础上,引入了当量交通冲突数概念,作为评价交叉路口安全性的指标,以提供交通工程师评估路口安全性的依据.     

基于电路理论的交通分配方法初探

交通分配是4阶段理论的重要组成部分,是进行路网规划和可行性分析的基础。对现有交通分配方法认识的基础上,通过对比交通网络和多维空间集成电路,认为两者具有很强的相似性。因此,参考计算机对集成电路性能指标的数值分析方法,提出基于电路理论的SOR法迭代求解交通分配算法。