多模式城市交通系統超網路模型研究

《多模式城市交通系統超網路模型研究》是依託東南大學，由蔡先華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多模式城市交通系統超網路模型研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡先華
• 依託單位：東南大學

中文摘要

網路模型是交通系統分析最重要的基礎。目前多模式交通系統超網路模型的研究還停留在概念層面上，沒有形成完整的理論體系和實用技術。申請項目運用超圖理論，研究多模式城市交通系統數字建模。將多模式城市交通系統超網路分為道路、軌道和地面公交三個互聯子網路，將實際道路路段作為網路拓撲節點，用邊建立路段與路段之間的拓撲聯接，解決超網路中子網路之間互聯拓撲關係建立問題，解決道路子網路中交通組織管理信息（禁行管理等）的描述問題，解決傳統交通網路不利於交通時空分析的問題。道路子網路是所研究超網路模型的基礎，申請人基於帶通柵格圖像建模原理，提出了一種帶通矢量金字塔模型，針對超網路模型中將路段作為拓撲節點帶來的問題，對其進行改進，解決模型層次間冗餘度高、拓撲表達與網路分析效率低的問題。最後將成果套用於典型城市，研究道路子網路的快速生成技術，建立多模式城市交通系統超網路資料庫，進行實例分析，驗證成果的科學性。

結題摘要

多模式城市交通系統是當今大城市交通發展的趨勢，由道路網路（機動車與慢行交通）、公共運輸（軌道交通和地面公交）、樞紐、停車設施等多個子系統構成，是一個既相互聯繫又相互獨立的統一體。項目圍繞多模式城市交通系統超網路模型構建的理論、建庫技術和套用方法等幾個方面展開研究，提出了一套理論、技術和方法，研究成果服務於多模式城市交通系統的精細化規劃、設計、管理與政策制訂，也為自動駕駛高精度地圖交通網路模型的建立奠定基礎。研究提出了多模式城市交通系統超網路模型建模理論與技術，解決了當前多模式城市交通系統數字建模中各個子系統相互獨立，交通系統分析困難、效率低等問題，為作為複雜大網路的城市交通系統的全面分析做準備。構建了矢量金字塔道路網路模型理論方法，實現了道路網路數據模型動態自動建立，解決了多尺度道路網路模型的數據冗餘度高、實時自動建立困難等問題。在技術方法方面，提出了一種利用街區面塊拓撲關係的快速街道網路構建方法，一種基於實際車道分隔線特性的車道級特徵層自動構建方法，融合線參數和面參數的線數據局部更新方法。在模型相關套用方面，將模型套用於手機信令數據用戶時空軌跡推算，將對象的時空軌跡分為兩部分——靜態時段和動態時段，研究了對應靜態時段駐留點推算和動態時段移動軌跡的推算方法。提出了一種時空聚類算法——DBSCAN-T，通過添加時間維的鄰域距離，運用時空圓柱體模型對數據進行聚類，並確定自適應算法的參數計算方法，用於確定基於手機信令數據的駐留點算。提出了利用不同約定的路徑求解算法，路徑與手機信令相似度度量算法，在此基礎上，根據多模式城市交通網路數字模型，確定OD段的可能路徑集，通過道路相似度算法獲取候選集中與OD段間手機信令數據點列相似度最高的路徑，推算出行路徑。還將模型套用於對捷運新線對捷運客流、出行時間和出行時間可靠性影響，時空可達性度量方面的套用研究，公交站點附近排放特徵等方面的套用研究。