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《中南大学》 2004年
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平衡交通流的若干问题研究

黎茂盛  
【摘要】:交通流理论是研究在一定环境下交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系。平衡交通流研究在平衡条件下交通分配的基本理论和方法以及其应用。经典的交通平衡分析模型有四种类型:确定性网络用户平衡路径选择模型(DN-DUE)、确定性网络随机用户平衡路径选择模型(DN-SUE)、随机网络用户平衡路径选择模型(SN-DUE)与随机网络随机用户平衡路径选择模型(SN-SUE),它们都以Wardrop平衡原理以及路段阻抗函数为基础。 步行和自行车等非机动化方式、拥挤道路收费、城市的土地利用以及区域交叉口交通协调控制都极大地影响到车流的运动规律,结合考虑这些因素的平衡交通流分析,能更真实地再现现实交通流的各种现象,经典的交通平衡分析模型在这方面还有待扩展。本文在平衡交通流分析框架下,着重研究了行人自行车对平衡交通流的影响分析、拥挤道路使用收费对平衡交通流的影响分析、基于元胞-变分不等式动态交通模型的交通评价和区域出入口交通需求O-D矩阵估计技术四个基本问题。基于以上与平衡交通流有关的问题,本文的具体研究工作如下: 1)行人自行车对平衡交通流的影响分析。虽然步行和自行车等外界因素对机动车流的影响具有随机性,但同时也具有可预见性和可控制性(尤其从交通管理的角度来看),这种影响不同于随机用户平衡中路段旅行时间的感知误差,将实质性地导致路段通行能力降级。本研究通过区分导致道路车辆可通过量减少因素为内因(车流量增加等)和外因(过街人流、自行车流等)两个部分,建立了路径期望旅行时间平衡综合分析模型,将行人自行车对机动车流的影响纳入到交通平衡分析模型中进行综合分析。 2)基于服务水平的拥挤道路使用收费分析。汽车工业是国家的支柱产业,现有的需求管理主要以机动车使用控制为主,即允许车辆拥有,但对其使用实行控制。限制车辆的过度使用,保持道路交通网络在一定的服务水平之上,对促进社会、经济发展尤为重要。因此,通过道路拥挤收费限制车辆过度使用,保持合理的道路服务水平,促使交通可持续发展,是使道路使用者满意的基础,也是拥挤道路收费得到消费者理解和接受的前提。本文研究了在道路使用者个人时间价值的大小已知或不能准确得知两种情况下,如何以道路路段上交通量的变化为参照,以服务水平为依据,确定普遍可接受的收费费率的方法。 3)基于元胞-变分不等式动态交通模型的交通评价。为了促进城市土地利用与交通系统的协调发展,在大型土地开发项目实施之前进行交通影响评价,是引导土地利用与交通系统走向协调发展的一个行之有效的方法;本文以元胞-变分不等式结合的动态交通分配模型来定量分析削减交通拥堵策略的效果,并形成了基于元胞-变分不等式动态交通模型的交通评价方法。 中南大学博1学位论文 摘要 4)区域出入口交通需求0一D矩阵估计技术研究。随着科学技术的发展和交通现代 化管理、控制的需要,人们越来越重视交通信息自动化采集技术的进步,利用路段车流 信息估计0一D交通需求矩阵就是其中的一个重要方面。本文扩展了交义口0一D矩阵回归 估计技术,使之能适应区域、带延迟特性的路段交通流情形,使这种0一D矩阵估计技术 能为高速公路入口匝道控制,城市环线匝道控制以及区域交义口之间的联动控制提供所 需的参数信息;并且进一步研究了当路段交通量数据有误差以及路段上不同去向交通流 量的比例有较小摆动时,估计技术模型的误差控制。 本文最后还给出了有待进一步需要研究的问题或方向。 关键词:交通分配;交通拥堵;元胞传递模型;变分不等式;上地利用;O一D矩阵估训 误差控制
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