《道路限速與擁堵收費的綜合分析、建模和最佳化》是依託北京航空航天大學，由楊海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：道路限速與擁堵收費的綜合分析、建模和最佳化
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：楊海
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
道路限速不僅可以增強交通安全，同時有助於減少車輛燃料消耗和尾氣排放，因而在實際中被廣泛採用。路段限速會影響行程時間而影響路網交通平衡。擁堵收費通過額外收費來干預交通流，在理論和實際中都已被證明能有效的緩解擁堵。然而二者調控交通流的機制並不相同，因此需要根據實際靈活運用：在擁堵路段，收費可以減少交通流量；在非擁堵路段，限速可以增強交通安全並減少燃料消耗和尾氣排放。兩者的綜合方案有可能達到某些單獨使用其中一種方案無法達到的目標。 本項目將從交通網路的層面來考慮限速和擁堵收費的影響以設計和最佳化二者的綜合方案，為管理路網交通流提供理論基礎。本項目包括三個部分：第一部分將關注限速對路網的全局影響，討論給定限速方案下的交通網路平衡；第二部分將以增強交通安全和節能減排為目標，著重討論路網限速方案的最佳化；在前兩部分的基礎上，第三部分將研究如何運用道路限速和道路收費的綜合策略，以實現對路網交通流的科學管理。
結題摘要
為了提高駕駛安全性、減少能源消耗和汽車尾氣排放，一些歐美國家和我國先後在高速公路上，設定道路限速來降低道路車速。然而，道路限速會不可避免地影響人們的出行時間進而影響路網交通分布。道路擁堵收費也可以有效地緩解交通擁堵，其與道路限速調控交通流的機制並不相同。 基於以上背景，本項目從交通網路和交通系統的層面來考慮道路限速和擁堵收費的影響。本項目提出的模型和工具對於評估道路限速對於路網的全局影響具有重要意義，尤其是對給定限速方案下的交通網路平衡，以增強交通安全和節能減排為目標，著重討論路網限速方案的最佳化更為重要。項目還對道路限速和道路收費的綜合策略進行了研究，兩者的綜合方案達到某些單獨使用其中一種方案無法達到的目標，有助於實現對路網交通流更為科學的管理。 項目取得的成果有：研究了考慮通勤者長期回響時可變限速的有效性問題，結果顯示離散的可變限速系統可以避免或延緩由於激活的瓶頸造成的通行能力下降，減少排隊延遲；研究了道路使用者在速度選擇區不嚴格遵守限速規定時，限速對交通均衡的局部以及全局影響，提出了一種考慮特定路段限速情形下用戶平衡問題的求解算法；研究了交通網路設計以及所有權制的帕累托改進，研究發現在一些溫和的假設下，任何非支配帕累托改進方案中，最佳的通行能力擴大是由路段流量唯一確定的；研究了限理性用戶均衡中的理性調整過程，使用可分離的路段旅行成本函式證明了有經典解的BRUE-RBAP穩定性，驗證了各種有限理性閾值。此外，項目組還對動態擁擠收費策略、離散多方式交通網路設計問題、網路可靠性和通勤者的風險偏好行為、慣性路徑選擇行為、駕駛員日常的路徑選擇行為實驗、充電站選址等進行了研究工作。經統計，項目已取得的成果包括：發表或接受發表標註SCI論文11篇，其中Transportation Science 1篇、Transportation Research Part B 3篇、Transportation Research Part C 6篇；舉辦國際學術會議2次，參加國內外學術會議13人次。培養博士研究生3名（其中1名預計2018.6畢業），碩士研究生1名（已轉博）。
