《城市交通高峰期出行動態特性及空間分布均衡性研究》是依託北京航空航天大學，由田瓊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市交通高峰期出行動態特性及空間分布均衡性研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：田瓊
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在各種交通擁堵中，居民通勤引起的早晚高峰期擁堵歷來是影響城市發展的焦點問題。交通擁堵受城市居民分布影響，而長期的交通擁堵也會影響城市空間結構的演化，二者相互影響，關係密不可分。.本課題首先基於交通流物理特性，研究單中心城市交通流量時空演化，建立能夠刻畫通勤者動態出行的均衡模型；然後依據所建立的均衡模型，求解出不同地點居民的總通勤成本，該成本不僅包含道路行駛時間成本，還要計入未能準時上班引起的延誤時間成本。.接下來，考慮在更長的時間段內，居民依據總通勤成本，為了規避交通擁堵而改變居住位置的遷移行為，內生出長期均衡下的城市居民分布和通勤成本。.最後，討論如何通過擁擠收費和匝道控制兩種管理政策對城市交通擁堵與居民分布施加影響，提高城市居民福利、保證交通系統效率，為城市的長期規劃、布局提供參考。
結題摘要
本項目以城市高峰期通勤者行為為研究對象，從分析城市居民通勤行為動態特性入手，擴展到對居民空間分布均衡和通勤成本研究上，最終分析了在居民動態出行背景下城市主幹道的通行能力設計、擁擠收費定價和匝道控制等管理辦法。在分析城市居民通勤行為動態特性方面，基於經典交通流理論的LWR模型，刻畫了高峰期通勤行為特性，在匝道離散分布的條件下，證明了用戶均衡條件下，主幹道沿線下游居民將始終與上游居民混行，距離CBD越遠，高峰期越長，而居住在城市邊緣的居民將在整個高峰期以較低的常數出發率出行；找到了“走廊問題”的最優解，並證明了其唯一性。發現不在主路內控制流量，僅依靠入口匝道控制可以達到最優解。最後還設計了相應的擁擠收費政策，亦能使該收費政策下的用戶均衡達到系統最優。在對居民空間分布均衡和通勤成本研究上，發現高峰期通勤成本不僅與總的通勤人數有關，還與通勤需求的空間分布有關；如果假設通勤需求空間分布不變，因為通勤擁擠的影響，通勤成本的增加是總通勤人數的凹函式；此外，城市內任何一處出行需求的增加都會對各處出行成本有不同的影響，這與以前基於靜態均衡的研究不同，加深了對城市通勤動態成本的認識。在管理辦法研究方面，研究了居民動態出行背景下城市主幹道的通行能力設計問題，並發現雖然道路通行能力的非連續特性將使出行成本有所上升，但是最優擁擠收費下，仍能保證該道路修建項目的收支平衡；傳統研究認為交通控制往往難以在效率與公平間兼顧平衡，但是我們的研究發現短期的最優控制方案正是某種基於需求最公平的方案，而長期最優控制方案也分別被兩種公平測度所限制，即公平與效率可以在一定程度上兼顧，而不總是相互矛盾。本研究有助於加深對複雜公共運輸出行行為的理解，為最佳化城市交通發展方式，改善城市規劃與管理效率的同時兼顧公平提供了科學依據。本項目到目前為止共發表標註論文11篇，其中國際刊物論文3篇、會議論文7篇，中文《管理科學學報》1篇；簽約Springer出版社擬出版英文專著1本。
