基于交通流仿真的平面立交方案研究与实现

2010年是广州亚运会的举办年,为了解决广州交通拥堵,实现"便捷亚运、畅通广州"的目标,提出了一种缓解广州交通拥堵的新思路--平面立交.以广州市天河北路为例阐述了平面立交方案的设计与实施,并采用交通流仿真系统TFSS对该方案进行了评价,结果表明,采用该方案能使车辆的平均延误和停车率有较大程度的减少.     

基于系统最优的路段拥堵收费研究

拥堵收费是交通需求管理的有效措施之一,通过对拥堵路段收费引导和调节交通流量在路网中均衡分配,以缓解交通拥堵。本文以Sioux Falls网络为研究对象,基于系统最优模型,将收费额度转化为时间成本计入路段阻抗中,以系统出行总成本最小为目标函数建立路段拥堵收费下的均衡模型,数值计算结果表明,在无法将交通量转移出境的拥堵区内实施小额收费可以减小出行总成本,随着收费范围的扩大和收费额度的增加,出行总成本将快速升高。     

重庆大庆村立交的交通拥堵分析与改善

为缓解重庆大庆村立交的交通拥堵状况,基于交通工程学的相关理念,采用调查研究与VISSIM仿真分析相结合的方法,从人、车、路、环境等因素对大庆村立交交通拥堵原因进行分析,提出相应改善方案,并基于VISSIM软件选取相关评价指标对改善方案进行评价。结果显示,导致大庆村立交交通拥堵的主要原因有规划不合理、进口道通行能力不足、信号配时不合理、公共交通及道路用户的影响等;对交叉口空间渠化及信号相位配时进行优化设计可达到改善效果,交通延误、停车时间与次数、排队长度均改善50%左右,大大缓解了大庆村立交的交通拥堵。     

基于累积前景理论的多目标广义路网设计模型

根据随机路网环境下出行者有限理性的路径选择行为,组合能力扩展与拥挤收费2种方案,提出了基于累积前景理论的多目标广义路网设计双层规划模型。该模型上层模型以最小化系统出行时间预算和最大化系统出行前景为目标,下层模型为基于累积前景理论的用户均衡模型。推导了需求服从对数正态分布且路段通行能力服从贝塔分布条件下的前景值计算公式,建立了用等价变分不等式表示的均衡模型,设计了改进型非支配排序遗传算法求解模型。研究结果表明:出行者择路行为的风险偏好与风险认知会显著影响网络设计结果,忽视出行者择路行为的有限理性可能会产生次优甚至错误的网络设计方案。     

数量调节用户均衡及OD分解算法

城市居民出行过程中出行者的路径选择行为决定着道路网络交通流的分布模式，深刻影响着城市交通规划和网络设计方案的制定。传统交通分配依据最短路径时间选择出行路径，不能反映路径流量大小对出行者路径选择行为的直接影响。基于此，将出行起讫点间路径时间作为价格信号，路径流量作为数量信号，运用经济学非均衡理论中的价格-数量调节行为原理描述出行者的路径选择行为。在出行市场背景下，定义了数量调节用户均衡，建立了数量调节用户均衡条件和等价的非线性互补问题。运用GAP函数对非线性互补问题进行重新描述，最终建立了求解数量调节用户均衡的数学规划模型。鉴于路径流量不等于该路径中各路段流量之和，数量调节用户均衡问题需使用基于路径的算法求解，开发了基于OD分解的求解算法。OD分解算法与现有的基于路径的算法共享高斯-赛德尔分解方案，迭代过程中算法并不是顺序访问每个OD对，而是通过引入一个自适应方案来确定。针对未满足收敛条件的OD对，该算法将负梯度作为下降方向，运用Armijo类型的线性搜索确定步长，求解单OD子问题。最后分别对一简单网络和真实网络进行测试，计算结果表明：所开发的OD分解算法能将更多的计算成本投放在非均衡的...     

基于MFD与距离的边界收费策略

为了缓解城市中心等重点区域的交通拥堵问题,在给定的边界区域条件下结合宏观基本图(MFD)的相关理论,提出了一种基于用户在边界中行驶的距离进行收费的最优定价策略.该策略首先通过分段线性逼近方法定义了一种非负、非递减、非线性的距离收费函数,基于距离收费函数和MFD相关特性构建双层规划模型.上层模型考虑系统的整体运行效益,以...     

北京公交出行将达32% 高速公路实现不停车收费

<正>从“北京第四阶段缓解交通拥堵情况新闻发布会上”获悉,北京第四阶段缓解交通拥堵工程于日前启动,新方案实施后,北京的公交专用道将增至250km,高速公路将实现不停车收费,新开公交线路43条方便120多个小区居民储行,公共交通的出行比例有望达到32%以上。     

考虑用户紧急程度的在途路径诱导策略研究

为了提高突发交通拥堵情境下在途路径诱导效率,从用户体验层面出发,对诱导方案设计进行深入研究。提高用户体验有利于提高用户对诱导系统的服从率,从而提高诱导效率。道路拥堵状况是影响用户体验的重要因素,考虑到具有不同紧急程度的用户对拥堵感知存在差异,以感知拥堵作为路径诱导中路径分配的限制因素。首先构建衡量用户紧急程度的紧急函数,在此基础上设计行驶时间感知效用算法,然后将其作为干预项加入到随机均衡备选路线分配模型中,突发交通拥堵出现时,系统根据构建的备选路线分配模型递归地为突发事件L距离内的用户指派行驶路线。同时考虑到突发拥堵下交通状态具有较强的波动性,采用时变路网下的改进A~*算法计算路径分配方案的最短路径,其中,将预测的路段平均速度与历史平均回归模型结合计算行程时间,并将其作为A~*算法估价函数中的评估函数,从而实现考虑时间依赖性的实时最短路径寻优。最后,以秦皇岛海港区部分路网区域为例,利用微观仿真软件SUMO分别从诱导服从率、诱导效率、诱导时效性3方面对在途诱导方案的有效性进行仿真验证,并与现有的典型路径诱导方案进行对比分析,结果表明所提出的在途路径诱导策略可以改善突发拥堵下的交通状况。     

转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型及算法研究

为了更真实地反映拥堵交通网络实际情况,考虑到交叉口转向延误和路段容量约束对交通分配模型的影响,首先构建了带转向延误和路段容量双约束下的用户均衡模型,利用Karush-Kuhn-Tucker条件证明其等价性;其次,通过改进的最短路算法,利用Projection Gradient算法作为内循环、增强拉格朗日乘子法作为外循环求解该模型.最后,利用算例路网证明该算法的可行性,对比初始状态、管控措施及双约束状态下的均衡网络流交通分配结果,发现得到路径解的同时能清晰地知道某一路段或路径交通流量转移情况,该模型通过流量转移为交通管控措施提供决策依据,进而有效地缓解交通拥堵.     

论实施拥堵收费政策的必要性——以巴黎、伦敦和斯德哥尔摩的交通政策为例

针对我国大城市是否有必要实施拥堵收费政策这一热点问题,首先分析巴黎、伦敦城市形态对交通供需、拥堵情况、交通政策的决定性影响.根据巴黎、伦敦和斯德哥尔摩的经验,探讨拥堵收费政策是否是缓解交通拥堵的必选之策.分析从规划入手论述了缓解拥堵、发展公共交通和自行车交通等缓解交通拥堵方法的有效性和可行性,就我国大城市交通发展的最优、必选和可选之策提出建议.     

基于无人驾驶车辆的可变车道优化方法

为充分利用道路资源,提高道路网络系统的运行效率,缓解因潮汐现象所导致的交通拥堵和道路资源闲置并存的问题,面向无人驾驶车辆普及的未来对可变车道优化方法开展了研究。根据用户最优和系统最优之间的关系,提出了通过ITS调控所有无人驾驶车辆实现系统最优的方法。在此基础上,进一步考虑可变车道对道路资源的调节作用,构建了基于无人驾驶车辆的系统最优可变车道模型。采用混沌粒子群算法对模型进行求解,并通过算例验证了模型和算法的有效性。研究结果表明:在无人驾驶车辆普及的未来,单纯通过ITS调控所有无人驾驶车辆在道路网络达到系统最优状态,由于不能很好地利用轻交通流方向闲置的道路资源来提高重交通流方向路段的容量从而调节道路网络结构更好地匹配居民出行需求,因此对于缓解因潮汐现象所导致的交通拥堵和道路资源闲置并存的问题效果并不突出,对于提高道路网络的运行效率亦有限。而结合可变车道优化后,可以很好地协调人、车、路之间的关系,调节道路网络结构更好地匹配居民出行需求,均衡各路段的饱和度,优化流量在道路网络上的分布,显著减少道路网络系统总出行时间,在最大程度上发挥道路资源的作用,保障道路网络系统高效运行,有效缓解因潮汐现象所导致的交通拥堵和道路资源闲置并存的问题。     

杭州市交通拥挤收费初探

随着经济的快速发展,日益严重的交通拥堵已成为我国大中城市普遍的问题,也成为城市化进程中迫切需要解决的难题之一.道路拥挤收费作为一种缓解城市交通拥挤较为有效的交通需求管理的经济手段,受到了人们的普遍关注.基于杭州市的城市特点,道路网络和实际交通拥堵状况,论述了杭州市实施拥挤收费的必要性和可行性,并提出了杭州市拥挤收费的实施策略.     

考虑收入再分配的交通拥挤定价

为了解决交通拥堵问题,很好地调整交通需求,学者们提出了交通拥挤收费政策.但城市道路作为公共设施进行拥挤收费存在着一定的弊端,如果不能正确合理地确定拥挤收费费率,不能从真正意义上理解拥挤收费与社会福利和公众支持之间的关系,则该政策很难实施.文中通过对交通拥挤收费含义的介绍,提出了最优拥挤定价进行费率确定的算法,并对该算法...     

基于还贷的公路收费费率优化方法研究

受经济发展相对滞后、公路建设资金短缺等客观因素制约,我国的收费公路筹资方式为收费还贷.从还贷的角度,在考虑公路建设方和用户双方利益的前提下,以交通均衡理论和最优化理论为基础,建立均衡状态下的基于还贷的公路收费费率优化的双层规划模型,由此确定优化费率.提出了模型的算法并介绍应用实例.     

综合效益最优的路边停车价格研究

为了研究市中心路边停车和路外停车场停车存在相互竞争的区域内的路边停车价格,提高城市停车系统的综合效益,考虑停车收费价格、停放时间、路边停车位搜索成本、路外停车场至停车者目的地的步行距离等影响因素,建立了停车用户均衡模型来研究停车者路边停车和路外停车场停车的方式选择问题,并对大量存在的路边停车巡游车辆和因此而造成的通过性车辆的延误成本进行了深入分析。以综合效益最优为目标,建立了基于停车方式选择的路边停车收费定价模型,运用MATLAB软件结合Frank-Wolfe算法进行了模型求解。算例结果显示:与不考虑综合效益时的路边停车收费定价相比,系统总花费减少18.8%,通过性车辆的延误成本减少37.4%,路边停车位停车需求分担率减少55.2%,证明了模型的有效性和实用性。     

凯里至麻江高速公路道路收费系统设计

根据贵州省凯里至麻江山区高速公路设计的实际情况论述了收费系统的设计思想和策略;在对多种技术方案进行论证的基础上,给出了符合山区高速公路实际的收费系统技术方案及技术要求,对山区高速公路收费系统建设有一定的参考作用.     

高速公路路网运行指数评估模型应用研究

由于高速公路路网交通流量分布不均衡,往往会造成部分节点或区域拥堵,而量化评估路网运行状态能快速确定交通拥堵位置。提出了一种基于波动率和机器学习的路网运行指数评估模型:首先选取合适的机器学习算法确定路网各节点的基准值;然后运用波动率理论构建各节点的运行指数评估模型;之后利用广东省高速公路若干节点路段的真实数据对模型进行了验证,并与阈值进行对比。研究结果表明:本文提出的路网运行指数评估模型能在各类场景下及时准确地定位交通拥堵节点,为缓解交通拥堵问题提供一定的参考意义。     

基于合同模式交通分配模型和求解算法

首先,提出了基于合同模式下交叉口的通行权分配问题,根据相邻局中人之间的流量特征和服务水平,建立合同模式的讨价还价模型,并用Nash均衡效用衡量双方谈判的效果。其次,根据有效性和防策略性,证明了局中人价格策略均衡和路网流均衡的条件是所有的旅行者都遵循基于合同模式的路径选择规则,通过路网中局中人之间最终的均衡策略价格,所有的旅行者都按照自己的真实偏好选择报价总和最小的路径,从而实现系统最优和用户最优之间的协调。最后设计了求解合同模式模型的算法,并用一个算例说明了模型和算法的有效性。     

基于路网子图空间的交通流平衡分析方法

通过定义路网子图空间,提出了基于路网子图空间的Wardrop平衡原理,建立了相应的交通流平衡分析模型,并通过实例阐释了偏态均衡路网交通流的形成机理与演化过程。研究表明:该模型能够很好地解释包括新路开通期的路网交通流、换乘子图空间路网交通流、收费道路偏好子图空间路网交通流等多种情形下由于网络结构被差异性地认知所形成的偏态均衡路网交通流现象,为多标准下交通流的平衡分析建立了新途径;该分析方法有助于道路网络结构设计与道路网络管理方案的优化。     

交通拥堵收费政策原理分析和设计方案研究

以拥堵收费政策为代表的城市交通需求管理政策逐渐进入城市交通决策者的视线,成为国内一线城市缓解交通拥堵、改善空气质量问题的有效途径.本文主要介绍了拥堵收费政策的原理,分析了政策决策相关的影响因素,提出了决策的模型,基于模型提出了北京实施拥堵收费政策的主要障碍.