城市道路网机动车通行容量模型的改进及应用

在马森理论的基础上,笔者对时空消耗概念下的城市机动车道路网容量模型进行了改进和完善,提出了一种更科学、更实用、更可靠的城市路网容量计算模型.从交通流特征出发,分析与探讨了高峰时段交通个体时空消耗函数.模型已经在昆明市应用,验证了模型的准确性、实用性,得到了昆明城市主城区现状机动车道路网处于不同运行状态下时的宏观动态容量,为进一步解决与完善昆明城市现有交通问题提供依据与决策.     

随机效用理论在路网容量研究中的应用

以随机效用理论为基础,建立了整个路网中车辆在路网容量极限状态下的平均行驶时间模型.为了便于应用,结合模糊数学的相关知识给出了平均行驶时间的计算步骤和计算流程图.该方法可避免以往通过调查才可以获得行驶时间的浪费人、财、物力的方法,也为精确计算路网容量奠定了一定的基础.     

不利天气下离散化动态交通路网容量研究

为了制定合理的不利天气下交通管理方案,采用离散化动态交通路网容量描述道路网容量变化情况.定义了不利天气下离散化动态路网容量,提出了与时空消耗概念相类似的基于通行能力的离散化动态路网容量计算模型,并对模型中的通行能力和平均出行距离两个变量进行了说明:采用径向基函数神经网络模型处理不利天气下通行能力与众多非线性影响因素;用概率统计理论推导出行距离的概率密度函数,概率密度函数的均值即为交通平均出行距离.通过对哈尔滨市暴雨天气下道路实际数据的分析,验证了模型的可行性和有效性.     

基于路网容量约束的停车设施泊位规模优化

针对目前停车规划中很少考虑道路网络容量限制的情况,建立了基于路网容量约束的停车设施泊位规模优化模型.该模型考虑道路网络容量对停车需求的限制和约束,通过各处停车设施规模的优化,引导停车需求合理分布,以充分利用道路网络资源,实现效益与公平性最大化.该模型优化目标为在满足道路网络容量约束下使得效益(即可满足的停车需求)最大,并通过用户平衡模型计算流量在道路网络上的分配,介绍了用遗传算法对模型求解的方法.数值算例表明,通过优化建模与求解,可得到各处停车设施的最佳泊位规模,并得到满足路网容量约束的合理停车需求分布.     

路网交通容量计算理论的应用

介绍从时空消耗角度计算路网容量方法的特点,公式,并以沈阳市为例说明其应用。     

城市快速干道网规划布局与容量规模初探

对城市快速干道网的规划布局及方法进行了研究，提出了快速干道网的容量估算公式及交通总量的估算公式，并给出若干估算评价实例。     

基于免疫理论的车联网的城市路网实时容量研究

已有路网容量研究不能解决实时路网容量计算问题,难以掌握实时路网中的实际运行车流;传统的路网容量算法基本是离线处理或通过人工调查进行理论计算,很难解决实时路网容量的难题,为此,提出了一种基于免疫理论的车联网城市路网实时容量新方法. 该方法将免疫网络理论引入车辆自组织网络,利用抗体识别抗原的原理,完成通信链路检测,同时,可以通过统计抗原抗体识别对获取路网中的车流,不仅解决了实时性问题,还解决了传统方法需要建立准确数学模型的难题. 选取了实际路网中的区域进行验证,实验结果与传统方法获取的路网容量非常接近,证明了该方法的有效性.     

Hopfield神经网络算法求解路网最优路径

为了解决经典算法在求解大规模路网最优路径时运算时间长的问题,研究了Hopfield神经网络的特点,建立了一般路网的数学模型,根据Hopfield神经网络的特点设计了适合车辆诱导的路网Hopfield神经网络最优路径算法.采用动态邻接矩阵对该算法进行了优化,减少了运算时间.把该Hopfield神经网络算法应用于所研发的车辆诱导系统的最优路径求解中,并进行了实际路网测试,结果表明应用该算法能够正确求解路网的最优路径,且比经典算法的运算效率高.     

冰雪条件下城市路网容量可靠性

为研究冰雪条件下城市路网容量可靠性,采用路段行程时间可靠性及容量为约束条件进行研究.定义了冰雪条件下的路网容量可靠性概念,以BPR(Bureau of Public Roads)函数为基础,通过引入自由行程时间及通行能力修正函数,建立了适用于冰雪条件的ISB-BPR(Ice and Snowfall Based-Bureau of Public Roads)函数,并以路段容量和遵循ISB-BPR函数的行程时间可靠性作为约束条件构建了上层规划,以符合冰雪条件出行特征的弹性需求分配模型作为下层规划,提出了适用于冰雪条件的双层规划模型.根据模型反映的路径选择行为特点,设计了灵敏度分析法求解交通量分配模型,以Monte Carlo仿真算法求解路网容量可靠性.并给出1简单算例,计算结果表明:冰雪强度及交通供需对冰雪条件下路网容量可靠性有很大影响.该模型能够用于评估冰雪条件下的路网性能,并为路网规划、设计、维护提供依据.     

城市道路网机动车通行容量模型的改进及应用

时空消耗法是计算路网容量的重要模型,为了提高传统时空消耗法计算路网容量的准确性,克服其计算过程中忽略道路等级,未考虑车辆在不同等级道路上运行差异性的问题,提出基于道路分级的时空消耗改进模型.车头间距为模型中的关键参数之一,是得到合理路网容量的基础,为此,针对车头间距标定的方法进行了研究：将运行效率理论作为参数标定的基础,并结合Van Aerde（VA）交通流模型得到车头间距与运行效率之间函数关系.针对北京地区,基于上述理论计算得到快速路、主干路以及次干路运行效率达到最大时对应的车头间距分别为27.92、25.56、21.88 m.最后,以新规划的北京城市副中心——通州区的核心区域（155 km²）内的路网作为模型的应用案例,根据交通调查等方法得到的数据及信息,应用改进后的模型计算得到该区域内主干路、次干路的路网容量为56~60万辆次/d.

     

基于替代路径的道路系统连通可靠性分析

本文通过分析失效路径中部分路段可重复利用性,提出了一种更合理的基于替代路径的路网连通可靠性评价方法,定义了替代思想与原则,建立了路段、OD对、路网的可靠性评价模型,在最短路寻找中,采取D ijkistra算法,最后通过算例与前人典型研究成果进行了对比分析计算,结果表明该方法更合理、符合实际的路径选择行为.为城市路网规划、管理、防灾救灾提供更可靠的依据.     

混合Mesh网络容量分析

网络容量作为衡量网络性能的重要指标,是Mesh网络研究的重点之一。在分析混合Mesh网络结构的基础上,将混合Mesh网络的流量模式分为小区内流量和跨小区流量,并根据不同的流量模式分别研究了相应的网络容量。混合Mesh网络的网络容量应为2种流量模式下网络容量之和。仿真分析结果表明,将用户节点分为多个小区可显著提高小区内流量的网络容量,配置多个路由器节点可显著提高跨小区流量的网络容量,但是小区内流量的网络容量增长速度明显高于跨小区流量的网络容量增长速度。     

Short-Term Traffic Flow Prediction Based on Road Network Topology

Accurate short-term traffic flow prediction plays a crucial role in intelligent transportation system (ITS), because it can assist both traffic authorities and individual travelers make better decisions. Previous researches mostly focus on shallow traffic prediction models, which performances were unsatisfying since short-term traffic flow exhibits the characteristics of high nonlinearity, complexity and chaos. Taking the spatial and temporal correlations into consideration, a new traffic flow prediction method is proposed with the basis on the road network topology and gated recurrent unit (GRU). This method can help researchers without professional traffic knowledge extracting generic traffic flow features effectively and efficiently. Experiments are conducted by using real traffic flow data collected from the Caltrans Performance Measurement System (PEMS) database in San Diego and Oakland from June 15, 2017 to September 27, 2017. The results demonstrate that our method outperforms other traditional approaches in terms of mean absolute percentage error (MAPE), symmetric mean absolute percentage error (SMAPE) and root mean square error (RMSE).     

基于网络道路交通流仿真平台的研究与设计

以交通流理论为指导思想,提出采用OPNET网络仿真软件设计网络道路交通流仿真平台.介绍了OPNET网络仿真软件的能力映射到设计网络道路交通流仿真平台所作的研究,认为从理论、方法和技术上是可行的.     

城市路网动态连接度研究

路网连接度是评价城市路网布局合理性的重要指标.以往研究从静态角度将其定义为路网中路段数与节点数之比.现实生活中,由于路网的不确定性,某些路段在某一时点或一段时间内可能发生堵塞,造成路网上的路段数和节点数发生变化.本文首先从每条路段只有堵塞和不堵塞两种情况,提出每条路段堵塞为二项分布的动态连接度,其次从总路段数发生变化的角度,提出路网中不发生堵塞总路段数为随机分布的动态连接度,并分别给出了指标的定义,性质和计算方法;最后结合某市路网进行了实例分析.     

基于经济发展层次的公路网适应性评价方法研究

从不同经济发展水平应有不同的适应性分析体系思想出发,对公路网与经济发展关系进行了分析,划分了经济发展层次及公路网发展阶段,给出了定量划分标准,建立了不同经济层次和路网发展阶段的适应性评价指标体系,确定了各阶段指标的上、下界限值,提出了经济适应度与指标综合成熟度相结合的适应性评价方法,并以黑龙江省公路网为例,进行了实例应用。