《城市道路網路交通擁堵快速甄別與演化分析方法研究》是依託華南理工大學，由馬瑩瑩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：城市道路網路交通擁堵快速甄別與演化分析方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬瑩瑩
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以日益凸顯的城市交通擁堵問題為背景，利用交通流巨觀基本圖理論，分析城市路網交通擁堵的形成機理及演化和消散規律，並提出路網擁堵的快速甄別方法，以及預防和疏導網路交通擁堵的分區協調策略。首先，利用現象觀察、仿真實驗及理論分析相結合的方法，解析不同需求條件下的網路交通特徵，揭示主要交通流特徵參數與網路特徵參數（拓撲結構、管理措施等）的基本關係；其次，研究我國複雜交通環境下的城市路網巨觀基本圖建模方法，並利用各分區巨觀基本圖研究路網交通擁堵的時空分布特徵和演化規律，提出基於分區分析的路網擁堵快速甄別方法；再次，研究擁堵條件下的動態分區方法及基於巨觀基本圖的分區協調最佳化模型；最後，進行仿真評價和實證研究。研究成果可拓展和完善交通流理論，為制定快速預防和疏解路網交通擁堵的管理措施提供理論基礎和方法支持，對建立網路交通供需耦合關係奠定基礎。
結題摘要
以城市道路為研究對象，以日益凸顯的交通擁堵問題為背景，在充分的調查、數據分析和仿真實驗的基礎上，建立路網巨觀基本圖模型，分析城市道路交通流運行特徵和交通擁堵機理，並提出預防和疏導交通擁堵的分區協調策略和控制管理方法。在廣州、佛山及銅仁等城市選取73個交叉口、100個路段、71個匝道進行交通調查，獲取交通流運行特徵、道路特徵和交通管理等數據，另外通過問卷調查獲得8519份關於出行特徵和出行感受的數據。在此基礎上，本課題首先開展巨觀基本圖研究，面向網路交通管理提出一種巨觀基本圖的建模方法，並通過分段線性擬合描述巨觀基本圖，在此基礎上提出一種確定網路交通承載能力的方法，路網的交通承載能力為巨觀基本圖的持續段和下降段分界點對應的網路內的車輛數。其次，課題運用數據分析和仿真實驗等方法開展了交通流運行特徵和路網巨觀基本圖特徵參數分析，分析了交通流在交叉口離散、衝突等特徵，在網路上的出行意願和出行方式等特徵，進一步分析路網參數對巨觀基本圖的影響和交通流的組成對巨觀基本圖的影響；研究結果顯示，隨著交通流中大車比例增加，路網巨觀基本圖呈現規律性變化，本課題利用該變化規律提出一種基於路網運行效益的大車當量係數計算方法；在路網層面，以路網設定立交為例，分析巨觀基本圖的變化特徵，結果顯示，立交的數目和位置都對巨觀基本圖有影響，但是立交數據對巨觀基本圖的影響規律不明顯，而當立交設定在路網外圍對路網的承載能力和疏散能力都有較大的幫助。第三，研究基於出行者感受的擁堵概念和量化方法，並通過仿真實驗分析擁堵產生和演化規律，結果顯示：1、交通擁堵相對於交通需求增加具有滯後性；2、擁堵演化速度不僅與交通需求增加速度有關，還和當前交通狀態有關；3、擁堵的消散過程與形成過程是非對稱過程，消散速度高於形成速度。第四，建立交叉口交通關聯度模型，提出一種考慮交通擁堵狀態的交通小區動態劃分方法。該方法可以實現交通小區的快速、自動劃分。第五，提出基於樸素貝葉斯決策的交叉口擁堵識別方法和基於巨觀基本圖的路網擁堵甄別方法。第六，建立基於巨觀基本圖的交通小區協調最佳化模型和小區內部交通控制最佳化方法，案例分析表明，該方法對改善網路交通運行效益具有明顯的作用；在此基礎上研究交通擁堵的主動防控和快速疏導控制策略。最後，結合廣州的實測數據進行了案例分析和驗證。
