Dynamic demand estimation and microscopic traffic simulation of a university campus transportation network

Abstract

This article documents the authors' experience with the modeling, simulation, and analysis of a university transportation system, using the TRansportation ANalysis and SIMulation System (TRANSIMS). The processes of data preparation and network coding are described, followed by the algorithm developed to estimate the dynamic 24-hour demand, which includes a procedure for estimating the ‘desirability’ of the different parking lots from readily available data. The dynamic demand estimation algorithm is validated by comparing estimated and observed parking lot occupancies, where it is shown that the algorithm is capable of replicating observed results. Finally, an example is included to demonstrate how the developed model can be used in campus transportation planning. Besides serving as a first case study for using TRANSIMS to model a university campus, the study's contributions include the development of a procedure for parking lot desirability ranking and a practical procedure for estimating dynamic demand on university campuses.     

A study on smart parking guidance algorithm

Parking problem becomes one of major issues in the city transportation management since the spatial resource of a city is limited and the parking cost is expensive. Lots of cars on the road should spend unnecessary time and consume energy during searching for parking due to limited parking space. To cope with these limitations and give more intelligent solutions to drivers in the selection of parking facility, this study proposes a smart parking guidance algorithm. The proposed algorithm supports drivers to find the most appropriate parking facility considering real-time status of parking facilities in a city. To suggest the most suitable parking facility, several factors such as driving distance to the guided parking facility, walking distance from the guided parking facility to destination, expected parking cost, and traffic congestion due to parking guidance, are considered in the proposed algorithm. To evaluate the effectiveness of the proposed algorithm, simulation tests have been carried out. The proposed algorithm helps to maximize the utilization of space resources of a city, and reduce unnecessary energy consumption and CO₂ emission of wandering cars since it is designed to control the utilization of parking facility efficiently and reduce traffic congestion due to parking space search.     

城市高架桥下停车场设置及交通影响分析

随着机动车数量的快速增长,城市"停车难"的问题日益加剧。结合实际案例对城市高架桥下空间的合理利用进行分析研究,提出了桥下停车场实施建设的条件、交通影响分析方法与交通组织方案。     

基于 M/G/1模型的停车场出口排队延误

通过对大型停车场高峰时段出口车辆行驶特性的调查研究,选取了车辆排队的出口车头时距以及出口服务时间两个指标。基于两个指标实测特性和 M/G/1排队模型的分析,计算了停车场出口理论平均排队时间。通过实测车辆平均排队时间,对理论模型计算的平均排队时间进行了修正。实例分析表明：排队时间修正模型能够准确地估计排队时间。提出了基于驾驶员容忍度的排队延误分级标准。     

基于城市规划管理角度的停车问题对策研究

首先分析目前对于停车问题的常规解决思路及措施,然后分析其缺陷,最后从城市规划管理角度提出相应的保障措施及对策。主要包括控制性详细规划的编制与实施、建筑物配建标准制定及实施、土地复合开发等管理规定。研究对于指导城市新区建设、改善停车现状有重要的指导意义。     

浅述过水侧石在天津临港经济区清河道道路设计中的应用

多年以来,我国的城市道路建设均使用城市地下雨水管道收集路面雨水,这种方法破坏了原有的雨水循环系统,产生了很多问题。在临港经济区清河道的道路设计中,因地制宜地设计了一种过水侧石,既不破坏原来的雨水循环系统,又极大地降低了工程量。详细介绍这种过水侧石在清河道道路设计中的应用。     

基于演化博弈的违章停车动态罚金策略效用仿真评价

为研究改进后的动态罚金策略对违章停车现象的抑制作用及策略最优解，本文以驾驶员和执法者两类群体作为博弈主体，在改进的复制动态方程基础上，以社会总成本最小为目标建立动态罚金最优控制模型。讨论了该模型的均衡点及其稳定性，并通过庞特里亚金极小值原理求解该模型的最优解。并对改进前、后动态罚金策略的违章抑制作用和策略成本进行数据仿真检验，仿真结果显示：改进后的动态罚金模型能够找到违章停车问题的合理演化方向，在不断降低违章概率的同时还能减少执法力度；在临界状态下，即动态罚金系数趋于稳定值、执法者保持短时间的持续执法状态，改进的动态罚金策略通过改变常用的罚款方式，即降低罚款金额实现对违章停车问题的治理(在治理违章停车的效率上，临界状态与敏感度最高状态相比，即连续执法与动态执法相比治理速度提高了1倍)；改进后的动态罚金策略较改进前的违章抑制性更强、策略成本更低、执法效力更持久、所需执法力度更低，且短时间内不会出现违章停车周期复现的情景。     

考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分配问题研究

为充分利用混合停车场的停车和充电资源，本文依据出行者需求的差异性设置匹配优先级，在此基础上以共享平台接受并出租车位的收益扣除拒绝请求的惩罚成本的总收益最大化为目标，以充电量不超过停车场负荷为约束条件，建立考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分 配(MPRA)模型。基于匹配优先级原则和模型特征改进蚁群算法，设置分块冲突矩阵，根据分块冲突矩阵设计蚂蚁信息素更新策略和路径选择策略并进行求解。最后算例证实了考虑匹配优先级的必要性，并分析了问题规模对MPRA分配方案的影响。研究结果表明：在充电需求匹配率方面，MPRA方案高于利润最大化方案，平均提升率为28.96%，这一优势与出行者数量或车位数量成反比，且利润提升率随着问题规模的增加而增加；车位数量有限时，MPRA方案相较于先到先停方案可以极大化提升车位利用率和充电需求匹配率，平均提升率分别为17.87%和113.96%。     

建成环境对城市停车需求影响的非线性模型

为精细化把握城市建设项目在微观空间尺度下的停车需求规律，从空间视角探究停车需 求与建成环境之间的关系。通过高峰小时建筑物单位面积的停车生成数表征停车需求，以土地 利用混合度、路网密度、公交服务水平等9个因子描述建成环境，分别构建建成环境对停车需求影 响的普通最小二乘(Ordinary Least Squares，OLS)模型与梯度提升迭代决策树(Gradient Boosting Decision Tree，GBDT)模型。以保定市主城区停车调查数据中的商业类配建停车场为对象，基于 停车调查数据、兴趣点数据(Point of Interst，POI)、道路网络数据等多源异构数据进行模型实证分 析。结果表明，考虑非线性效应的GBDT模型比OLS模型具有更好的拟合度。从影响贡献度来 看，配建指标(18.92%)与区位(15.23%)是影响停车需求的最重要建成环境因素，交叉口密度 (5.19%)贡献度最小；在非线性关系方面，建成环境因子与停车需求均具有非线性关系与阈值效 应，除交叉口密度及人口密度与停车需求呈现U型关系，其余因素与停车需求的关系整体上保持 正相关或负相关。     

大型活动中心区域停车交通组织分析与设计

通过模型计算、现场调查等方法分析大型活动中心区域停车需求、路网疏散能力、停车供给能力;根据不同的停车供需结果对大型活动中心区域的停车交通组织进行优化和设计,制定最科学有效的停车交通组织方案,并以西安市曲江国际会议中心作为研究对象,对大型活动中心区域停车交通组织进行实例分析。