《基於人類動力學的城市交通擁堵建模技術研究》是依託電子科技大學,由周世傑擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於人類動力學的城市交通擁堵建模技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周世傑
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市交通擁堵已經並將在未來很長一段時間內成為大中城市的一大痼疾。同時，原本被認為具有隨機性的人類行為（如出行距離等）已被證明具有規律性，並成為人類動力學研究的熱點。因此，我們猜測人類行為與城市交通擁堵之間具有內在關係。為此，本課題創新地提出了利用了人類動力學理論來研究城市交通擁堵問題，以期建立人類行為與城市交通擁堵之間的定量分析模型。首先，根據車輛行為是由人類行為所驅動的事實，研究在城市交通中人類行為模式與交通擁堵的關係。其次，利用複雜網路的拓撲理論，建立城市交通網路的數學模型；結合人類行為中的出行時間規律、出行距離規律和城市人口密度分布模型，以網路擁塞理論為切入點，建立城市交通擁堵模型，並進一步研究其動力學過程。最後，根據建立的擁堵模型，建立基於人類行為的城市交通仿真平台，研究城市交通擁堵發生的機理和防治手段，從而為解決城市交通擁堵、合理規劃城市建設和最佳化城市交通設計提供決支持。
結題摘要
經過四年努力，我們發表國際知名刊物論文6篇，國內知名刊物論文5篇，博士畢業論文1篇，碩士畢業論文8篇，申請發明專利2項，圓滿完成項目預期目標。項目的主要研究內容包括以下四部分：（1）人類行為特徵挖掘；（2）城市交通網路模型研究；（3）城市交通擁堵模型及其動力學過程研究；（4）城市交通擁堵緩解方案研究。具體創新成果如下： 1. 城市交通模型綜述，可擴展性，準確性和可計算性正在成為衡量交通模型優劣的重要的指標，我們從建模的顆粒度上，將現有的交通模型都歸納為巨觀模型，介觀模型，微觀模型。 2.提出對偶交通網路模型，將道路和路口分別抽象為多條車道和虛車道，建立基於車道的對偶交通網路模型。該模型能描述任何交通網路，並準確表達交通網路車道之間的出入關係、換道關係、合流關係和會車關係。 3. 提出安全換道模型，將換道過程分為4個獨立的階段，並允許車輛在不同階段使用不同的縱向加速度，該模型能提高微觀交通仿真系統的精度，並提供更準確的安全換道距離，換道成功率更高。 4. 鄰車查詢算法最佳化，提出了一種基於局部索引的近鄰車輛查詢算法，可滿足大規模、擁堵的微觀交通仿真近鄰車輛查詢需求；提高了仿真系統的仿真效率。 5. 基於仿真終端配置最佳化的負載均衡算法, 可用於解決大規模微觀交通仿真系統的負載均衡問題。 6. 一種基於多源數據集的選址模型建立方法, 比已有的層次分析法更加客觀，不需要引入人為因素，能夠節省人力和物力, 具有一定的實用意義。 7. 電信用戶的行為特徵的分析，有利於企業提供更優質的市場服務，並在城市建設、交通工程、疾病突發控制等方面提供更為有利的計畫。 8. 實現一套交通地圖編輯軟體，能夠在車道級別上對交通地圖進行編輯，並且地圖編輯軟體能編輯任意形狀的道路。 9. 實現一個微觀交通仿真系統，為微觀交通仿真系統的研究和套用提供理論和技術支持，並推廣交通仿真分析的套用場景。
