动态交通分配模型的文献综述

动态交通分配模型的文献综述
动态交通分配模型的文献综述

动态交通分配模型的文献综述

动态交通流分配解析模型研究综述

由于静态交通流分配理论不能体现OD需求矩阵随时间变化的起伏特征,动态交通流分配理论应运而生。自1978年Merchant和Nemhauser首次提出了动态交通流分配的概念以来,动态交通流分配理论因其在拥挤网络的典型应用受到众多学者的青睐。动态交通流分配是将时变的交通出行合理分配到不同的路径上,以降低个人的出行费用或系统总费用。按照建模方法的不同,动态交通流分配模型可以分为动态交通流分配解析模型和动态交通流分配仿真模型。动态交通流分配解析模型可以分为三类:数学规划模型、最优控制模型和变分不等式模型。

(1)数学规划模型

Merchant和Nemhauser(1978)[1]首次采用数学规划的方法来描述动态交通流分配问题,建立了一个离散时间的、非凸的非线性规划模型(记为M-N模型)。在静态假定下,该模型可以转换为静态的系统最优分配模型。Ho(1980)[2]推导了M-N模型最优解的充分性条件,并提出了该模型的分段线性算法。Carey(1986)[3]改进M-N模型为非线性凸规划,并证明了模型解的惟一性。上述模型均局限于多个起点、一个终点的简单网络。Carey(l992)[4]首次提出了动态交通流分配的FIFO(First-In-First-Out)规则,指出当网络扩展为多个终点时,FIFO 原则必将导致模型解得可行域为非凸集合,如果不满足该原则,则模型解不合理。FIIFO原则的提出使得DTA问题的数学规划建模遇到了困难。Janson(1991)[5]最早尝试建立用户最优的动态交通流分配模型,但模型部分假设违反了FIFO原则,算法的数学性质也不足够好,有可能导致不符合实际交通情况的行为。Ziliaskopoulos(2000)[6]引入元胞传输模型建立了一个系统最优DTA线性规划模型,不需将路段出行时间函数作为路段交通流量传播的唯一工具,而是按照细胞传播模型来处理交通流的传播,为动态交通流分配问题建模提供了一个新的思路。Ukkusuri和Wallerl(2008)[7]基于元胞传输模型建立了一个用户最优DTA线性规划模型,较Janson模型更易于求解,但上述两个基于元胞传输模型的DTA模型均仅适用于单一起点的网络。

(2)最优控制模型

最优控制模型假定时间是连续变量,约束条件与数学规划模型类似。Friesz等(1989)[8]基于路段的最优控制模型讨论了单终点情况的系统最优(SO)问题和用户平衡(UE)问题。该SO模型可以看作是离散M-N模型的连续化,UE模型可以看作是Beckmann模型通过瞬间用户路径费用平衡的动态推广。其他有代表性的最优控制模型有:Ran和Shimazaki(1989a、1989b)[9][10]基于路段的SO-DA T模型、Wie(1990)[11]考虑了弹性需求条件下的UE-DTA模型、Ran(l 993)[12]将路段驶入流量和驶出流量为控制变量的UE-DTA模型等。

(3)变分不等式方法

变分不等式(VI)理论在DTA领域的成功应用为DTA问题的建模构造了一个通用的建模平台,如不动点、最优化以及互补性问题,能够处理更现实的交通问题。VI模型的基本思路是将动态交通流分配过程分解为网络加载和网络分配两个过程,最终通过求解一系列的线性规划来求解分配问题。Dafermos(1980)[13]首先将变分不等式方法引入了静态交通平衡建模领域。Drissi-Kaitoun(1992、1993)[14][15]通过时间、空间扩展网络技术直接将静态VI交通流分配模型扩展到动态VI交通流分配模型。国内学者也利用VI方法对DTA问题进行探讨,周溪召(2002)[16]考虑了三种路径选择行为:选择固定路径、选择具有最短理解出行时间的路径、选择最小实际出行时间路径,在允许交通阻抗函数非对称的前提下,将三种路径行为综合表达为一个与之等价的VI模型。任华玲和高自友(2003、2004、2007)[17][18]针对瞬时动态用户最优条件建立了一系列变分不等式模型,探讨了基于VI的动态用户最优基本模型与算

法,并考虑了路段能力有限制、ATIS占有率等实际交通问题。连爱萍等(2007)[19]将路段的元胞传输模型作为流量演进方程,构造了基于路段变量的动态用户最优VI模型,减少路段流量及流出率变量,从而减化了模型求解。

动态交通流分配仿真模型研究综述

与动态交通解析分配模型相比,动态交通流分配仿真模型没有明确的数学表达式,没有严谨的解的性质,求解结果精确度不高,从学术的角度看并没有解析模型对学者有吸引力;但仿真模型具有有效的求解算法,能够直观地体现各影响因素之间的相互作用,适用于大型真实交通网络的交通分析,可用来评价交通管理措施、交通信息服务、路径诱导效果等。另一方面,从实用角度看,解的收敛性和唯一性的要求在实际应用中并不是特别重要。仿真模型能够高效的描述逼真的交通现实,因而具有很好的应用价值,常被称为面向应用的动态交通流分配模型或应用型模型。根据应用层次的不同,DTA仿真模型可以分配三类:宏观(Macroscopic)模型、中观(Mesoscopic)模型和微观(Microscopic)模型。宏观模型以车辆整体流动为研究对象,从宏观上分析整个交通网络的交通流特性,能够描述网络流量、速度、密度之间的关系,适用于城市长期交通规划。代表性的宏观模型与研究有:DYNAMIC(Yu,Van Aerde,1998)[20]、METACOR(Diakaki等,1997)[21]、METANET(Hegyi等,2005)[22]。微观模型以个体车辆运动为研究对象,对单个车辆的跟驰行为、间距保持和换道选择等进行仿真,能够精准地描述每一时刻每一辆车的驾驶行为和相互作用,计算量大,适应于中小规模路网的交通模拟。代表性的微观模型与研究有:CORSIM(Molina等,2005)[23]、MITSIM(Yang 等,1996)[24]、PARAMICS (Chu等,2004)[25]、VISSIM(Stevanovic等,2008)[26]。中观模型介于宏观和微观两种模型之间,以车辆群体为研究对象,既能解决宏观模型不能描述排队长度和延误等详细交通状态指标问题,又能避免微观模型不能描述OD对交通系统产生的影响等问题。因而,中观仿真模型在处理大中型路网的交通流分配问题中有着独特的优势,近年来受到广泛的关注。中观模型的共同特点是:具有丰富的驾驶员路径选择模型,能够清晰地反应交通运行情况以及时变特征,代表性的模型与研究有DynaSinart(Jia等,2010)[27]、DynaMIT(Balakrishna等,2007)[28]、INTEGRA TION (Park等,2010 )[29]。

多模式交通研究综述

在现有交通流分配中,一种交通方式出行行为被广泛研究,而对于城市规模越来越大的如北京、上海等国际都市,单一的交通方式已经无法满足居民的出行要求,其出行路径多数使用两种或两种以上的交通方式,这就衍生了组合出行的概念。由于我国的交通建设正处于大力发展阶段,人们对组合出行的认识不够全面,现有研究也处于起步阶段。多数组合出行构建的数学模型是静态的,其中利用变分不等式方法构建模型得到大多数的应用。比如Fern ández et al(1994)[30]和Liu et al(2009)[31]都应用图论求解小汽车和地铁的组合出行,且都应用了F-W(Frank-Wolfe)算法,都没有给出解的性质;Florian etal(2000)[32]根据高斯-塞德尔迭代法对步行、小汽车、地铁、公交车四种交通方式组合出行建立了静态的变分不等式模型;Abdelghany(2001)[33]使用了超级网络的路网模型,对小汽车、公交车、地铁和高载量汽车的组合出行建立了动态解析模型;Wu and Lam(2002)[34]基于交通的弹性需求,分析步行和公交车的组合出行,使用了成本逼近法(CA)求解静态变分不等式模型。相继平均法(MSA)在组合出行中应用较为广泛,黄海军(2006)[35]]、李红莲(2011)[36]、秦焕美等(2012)[37]都基于固定出行需求求解静态模型,其中黄和李也有研究弹性需求下的静态模型。孟梦等(2013)[38]基于弹性需求在认为出行模式和路阻随机的条件下,分析交通均衡条件,构建变分不等式模型。对MSA 进行优化得到连续权重平均法减少了迭代次数。

参考文献

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交通流分配模型综述

华中科技大学 研究生课程考试答题本 考生菀荣 考生学号M201673159 系、年级交通运输工程系、研一 类别科学硕士 考试科目交通流理论 考试日期2017 年 1 月10 日 交通流分配模型综述 摘要:近些年,交通流分配模型已经广泛应用到了交通运输工程的各个领域,

并且在交通规划中起到了很重要的作用。本文对交通流分配模型研究现状进行了综述,并分别对静态交通流分配模型、动态分配模型以及公交网络进行了阐述和讨论。同时对相关的交通仿真还有网络优化问题研究现状进行了探讨。最后结合自身学习经验做出了一些评价和总结。 关键词:交通流分配;模型;公交网络 0引言 随着经济和科技的发展,城市化进程日益加快,城市也因此被赋予更多的工程,慢慢聚集大量的人口。而人口数量的增加而直接带来的城市出行量增加,不管是机动车出行还是非机动车出行量都相较以前增加了很多,从而引发了一系列的交通问题。因为在城市整体规划中,交通规划已经成为了十分突出的问题。在整个交通规划过程中,交通分配在其中占有很重要的地位,为相关公交路线,具体道路宽度规划等都有很大作用。 1交通流分配及研究进程 1.1交通流分配简介 由于连接OD之间的道路有很多条,如何将OD交通量正确合理的分配到O和D之间的各条路线上,是交通流分配模型要解决的首要问题。交通流分配是城市交通规划的一个重要组成部分也是OD量推算的基础。交通流分配模型分为均衡模型和非均衡模型。 1.2交通流模型研究进程 以往关于交通流分配模型的研究多是基于出行者路径偏好的,主要有以Wardrop第一和第二原则为分配依据建立的交通分配模型,Wardrop第一原则假定所有出行者独立做出令自己出行时间最小的决策,最终达到纳什均衡的状

动态交通流分配

动态交通流分配浅析 摘要:实现交通分配理论的交通分配模型可分为两大类:静态交通分配模型和动态交通分配模型,它们都有各自的优缺点。静态交通分配模型假设交通需求和路段行程时间为常数或仅依赖于本路段上的交通流量,这对于交通量比较平稳、路段行驶时间受交通负荷影响较小的城市间长距离非拥挤的城市交通特性分析和路网规划是比较可行的。而对于存在拥挤现象的城市交通网络,交通需求在一天之中变化甚大。使得网络交通流的时空分布规律具有时变特性,从而导致路段行驶时间大大依赖于交通负荷的变化。因此,在城市交通控制与管理中更需要考察路网中,交通流状态随空间与时间的演化过程,针对可能出现的拥挤和阻塞及时采取有效措施.确保城市交通系统平稳、高效地运行。动态交通分配考虑了交通需求随时间变化和出行费用随交通负荷变化的特性,能够给出瞬间的交通流分布状态。 关键词:动态交通流分配定义现状意义存在问题 The shallow analysis of Dynamic Traffic Assignment Abstract: the traffic assignment model of Traffic assignment theory can be divided into two categories: static and dynamic traffic assignment model for traffic assignment models, both of which have their own advantages and disadvantages. Static traffic assignment models assuming that traffic demand and link travel time is constant or only dependent on the traffic flow on this road, which is relatively stable for the traffic, roads and the traffic load less affected by the time the inter-city long distance non-urban traffic congestion characterization and network planning is more feasible. However, for there is congestion in the urban transport network., changes in traffic demand in the day are great, which makes the network traffic flow varies with time-varying spatial and temporal distribution of properties, resulting in roads and the time relied heavily on the traffic load changes. Thus, in urban traffic control and management of road, it is more significant to examine how traffic flow varies with space and tempo while studying the road network, and thus timely and effective measures can be taking for the congestion and obstruction., and that ensure that urban transport system operate smoothly and effectively. Dynamic traffic assignment included traffic demand changes over time and travel costs with the changing nature of traffic load, moreover, it can give an instant flow of traffic distribution. Key words: dynamic traffic assignment, definition, status quo, meaning, problems ·0引言 动态交通分配的这种功能使其在城市交通流诱导系统及智能运输系统的研究中具有举足轻重的作用。因而,研究动态交通分配理论.并将其应用于交通控制与管理是十分必要的。同时,动态交通分配为交通流管理与控制动态路径诱导等提供了依据,也是智能交通系统的重要理论基础。

智能交通控制系统文献综述

智能交通控制系统发展概述 随着城市的发展和车辆的增加,实行有效的交通控制以保证交通的通畅,已日益成为交通管理部门所面临的重要问题。简单的控制方式如定时控制、感应控制、单路口的孤立控制等已不能满足城市交通控制的需要,为了提高交通网络的运行效率,必须要建立一个智能的交通控制系统,能够根据车流量的变化自动调节红绿灯的时间长度,最大限度地减少十字路口的车辆滞流现象,有效的缓解交通拥挤、实现交通控制系统的最优控制,大大的提高了交通控制系统的效率。随着我国道路交通拥挤的问题日益突出,可以预见,智能交通控制系统将具有广大的应用前景。 1 国外智能交通控制系统的研究现状 20世纪80年代以后,世界各国的交通控制出现了前所未有的发展热潮,随着计算机技术和自动控制技术的发展,以及交通流理论的不断发展完善,交通运输组织与优化理论的不断提高,城市交通控制开始向信息化、智能化方向发展[1]。在20世纪90年代,发达国家已开始出现智能交通控制系统,并将城市交通控制系统纳入智能交通运输系统中,成为先进交通管理系统的重要子系统[2]。世界各国解决城市交通存在的问题,主要采用先进的交通控制方法。当今世界各国广泛使用的最有代表性且有成效的交通控制系统有澳大利亚的SCAT系统、英国的TRANSYT系统和SCOOT系统[3-5]。(1)TRANSYT(Traffic Network Study Tools)系统 自1968年问世以来,经历不断的改进,已经发展成为先进的TRAN-SYT/9型。该系统采用静态模式,以绿信比和相位差为控制参数,优化方法为爬山法。 作为最成功的静态智能交通控制系统,虽然已经被世界400多个城市所使用,但是由于其计算量较大,很难获得整体最优的配时方案,同时需要大量的路网几何尺寸和交通流数据。 (2)SCOOT(Split、Cyele and Offset Optimization Technique)系统采用联机实时控制的动态模式,对周期、绿信比和相位差进行控制,采用小步长寻优方法,相对TRANSYT 而言具有相当大的优势。但是SCOOT相位不能自动改变,现场安装调试时相当繁琐等也急需改进。

交通流文献综述

1.交通流理论发展及研究现状 交通流理论研究是随着交通运输和汽车工业发展起来的变化规律的模型和方法体系。总结一下交通流理论发展历程之初到现在,可分为以下三个代表性标志阶段:是研究其随时间与空间从上世纪30年代创立。 1)创始阶段 1933年,金蔡首次论述了Poisson分布应用于交通流分析的可能性,随后亚当斯于1936年发表了数值例题,标志着交通流理论的诞生。1947年,格林希尔治等人在有关交叉口的交通分析中采用了Poisson分布[1],这一时期的交通流理论基本上是概率论方法。 2)快速发展阶段 50年代后,经济复苏以及汽车工业的发展,迅速增加了道路交通流量,交通流中车辆的独立性越来越少;交通现象的随机性随之降低,为适应这些新情况,研究人员不断提出各种新理论,交通流理论得到了飞跃。1955年,著名的流体力学家莱特希尔和惠特汉发表了交通流理论的里程碑著作《论动力波》[2-3]。1956年,理查德独立提出相类似的理论,这就是称之为LWR理论的运动学模型。 LWR模型的优点是数学上只有一个微分方程,易于求解,且能用所得的微分方程解来解释最基本的交通现象;但LWR始终假设交通流速度总是处于平衡态,因而对交通瓶颈不能准确描述,更不能解释交通的时走时停和自组织现象[4]。 3)稳步发展阶段 70年代,世界经济再一次快速增长,交通流理论也得到了很好的发展。1971年,Payne把流体动力学中的动量方程引入交通流中,结合LWR方程,推出了交通流动力学新模型,成为交通流动力学研究史上的另一篇经典著作。[5]Payne 依照跟车理论,进一步将模型方程进行离散化,编写了第一个具有工程实际意义的计算机软件FREFLO程序。[6] 1975年,美国运输研究委员会编写了第一部交通流理论专著《交通流理论》,系统地阐述了这时期的理论研究成果。 1990年,加州大学阿道夫.梅.,又推出了另一部专著《交通流理论基本》,该书包括交通流理论研究的10个方面内容。 到了1996年,美国运输研究委员会在《交通流理论》(75年版)一书基础上联合编写了《交通流理论专论》一书,该书是《交通流理论》的升级,并补充加入了新的内容。 目前,国际上较有影响力的是德国学者Dirk Helbing和Boris S Kerner提出的三相交通流理论,提出了用物理学中相变的思想来研究交通,提出了“畅行相”、“同步相”、“堵塞相”的概念[7-9];我国学者吴正提出了低速混合交通[10],黄海军、姜锐等人也发展了交通流[11-16]。 总的来说,80年代以来至今,交通流理论研究进展缓慢,本质上仍为沿用50年代的跟驰模型和流体动力学模拟方法,虽在具体细节上有所改进,但总体上未见重大突破,国际上交通流宏观理论虽有发展,但研究水平还有待于进一步提高。在对交通流压缩性理论的收集中发现,在可以查到的文献中,仅有吉林大学王殿海等2009年发表于东南大学学报的《交通流压缩特性研究》[17]一文,文中没有涉及采用交通流实际阻塞密度计算交通流压缩系数、交通波波速的计算方法。 2. 交通流微观模型 微观模型研究单个车辆在相互作用下的个体行为。主要包含跟驰模型和元胞

公路设计文献综述

公路设计文献综述 学生:指导老师: 摘要: 随着我国经济的迅速发展,城市化进程日益加速,机动化水平不断提高,公路建设速度与质量直接影响到国家的经济发展。我国在建国后逐年不断的加大假设投资力度,现如今正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。然而我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要,与发达国家的先进水平相比还有较大差距。公路建设任重而道远。 关键词:公路建设前景发展规划线性设计新型技术随着我过现代化城市的建设和发展,人们的活动半径越来越大,对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动,运送速度快,运输的技术简单,投资回收快的特点,公路运输也最受到欢迎。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下,道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上,有的省则 高达 90%。世界各国经济发展的历史证明,道路运输是商品经济发展的催化剂。经济发达国家,其交通运输特别是道路运输必定很发达。因此,道路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要指标之一,公路是本世纪 20 年代兴起的一种安全、快速、通过能力大的新型交通手段。我国大陆从建国初就开始了高速公路修建的前期准备工作,其中包括高速公路的技术资料翻译、科学考察、可行性研究以及测设工作。 1981 年交通部制订的《公路工程技术标准》中列入了公路的技术标准。 一、公路外发展状况 (一)国内外研究现状:现今世界各国都大力修建高速、高等级公路。每万人的公路长度:美国为 63KM法国140KM日本92KM印度22KM我国11KM我国的公路交通建设大致经历了四个阶段。建国初期,由于对公路运输在国民经济中的基础性和先导性认识不足,公路“长期滞后”于国民经济的发展。 20世纪 60年代以后,我国经济的全面发展,公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节,出现了“全面紧张”的局面。20世纪90年代以后,中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性战略性和紧迫性任务,公路建设得以迅速发展。新世纪以来,我国继续加大基础建设投资力度,公路建设获得了前所未有的大发展,使“全面紧张” 的交通状况在近几年内得

TransCAD四阶段法交通流分配

建小区,填属性,画小区,填小区属性数据, 建路网,填属性,画路网,填路网属性数据, 进入小区层建立联系:在小区层tools-map editing-connect点OK。(作用:将路的节点与形心联系起来) 补全路网数据。 建立距离矩阵:在小区层tools-geographic analysis-distance matrix点OK起名保存 期望线:在小区层tools-geographic analysis-desire lines起名后点OK 建立网络将所的联系起来:networks/paths-create将other link fields和other node fields中的全部选中。起名后保存。 用重力模型生成OD分布矩阵:在小区层planning-tripdistribution-grarity application在datdview栏选小区层,productions选生成量attractions 选吸引量,constraint type选doubly双重力模型点OK保存。 选点层数据加属性:dataview-modify table点addfield加属性起名后点OK。将小区号填到对应的点好后面。然后点tools下的selection将填上小区号的行选中。 将OD矩阵的小区行列号ID转换成为小区质心节点行列号ID 在交通分布matrix中右键Indices→Add indices 出现对话框:

点击Add Index,完成以下设置 point点层index点层数据中新增的属性点击OK,再次回到索引对话框,选择新索引即可。 将rowids改为new行列号转换完成。

动态交通系统

请问,建立一个动态系统,首先是采集全城路网的交通流数据,这个交通流应该是平衡的,如果,新建一条路,那么平衡就打破了,其他受影响的道路的交通流就变化了,这样一个动态系统能够反映这种变化。我就想问问,国内是否有这种类似的系统,关键是要比较直观的。 如果是有这样的系统,请问是用什么软件或者模型构建的。 这类系统有的是是城市交通管理系统的一部分,也有某些城市的交研部门自己建立的,算法是关键,软件仅仅是一个评估和人机接口,例如某些交管平台是有交通在线或离线仿真需求的,新增道路对现有路网状况的影响也是其建设目的之一,但仅仅只是之一而已。 就个人所知,一般都是用商业软件进行二次开发,但效果并不理想。 我先说下这个事情的来龙去脉吧,希望论坛里的各路大侠能够给些建议。 我所在单位是一个以市政道路设计为主的设计院,希望能建立这样一个交通流预测系统,就是说,主要就是为了给具体道路,桥梁建设工程的可行性提供依据。比如说,所在城市的一条主干道已经非常饱和了,到底是增加一条道路分流好,还是拓宽好,两种方案分别会对其他道路上的交通流产生怎样的影响,是否会引起其他路段的堵塞。目前,道路工程项目的前期研究非常薄弱,就算是用了交通流预测分析,但是,这条路对其他道路的交通影响并没有包含在工程可研中,所以,我们想建立这样一个系统,解决以上问题。 很好的想法!这样做市政道路设计算是跟国际接轨了。个人观点,以后的道路设计肯定会和动态的路网交通分析结合起来做,这种趋势在美国已越来越明显;国内慢一些,但也会很快跟进,先掌握这种分析技巧的单位将会更有竞争实力。 2007年,Minneapolis的一座桥塌了,每天路过这座桥的大约10万辆车需要改道。联邦公路局(FHWA)的官员很快打电话给亚利桑那大学的Yi-Chang Chiu教授,请他用软件工具DynusT(基于仿真的动态交通分配软件) 定量分析塌桥对交通出行选择模式和路网交通流的影响,以便在塌桥修复之前,更有效地疏导交通。因为从塌桥之前的均衡的路网交通状态过渡到塌桥后的另外一种均衡状态需要数天甚至几个星期的调整,驾驶员才能将自己的出行时间和出行路线大致固定下来。分析这种行为其实很复杂的,计算量也很巨大。对于大路网的仿真分析,为了接近路网均衡状态,仿真迭代24小时的路网交通,计算时间甚至需要几天。

现代城市交通规划的思想发展·文献综述

现代城市交通规划的思想发展·文献综述 所谓交通规划,是指根据特定交通系统的现状与特征,用科学的方法预测交通系统交通需求的发展趋势及交通需求发展对交通系统交通供给的要求,确定特定时期交通供给的建设任务、建设规模及交通系统的管理模式、控制方法,以达到交通系统交通需求与交通供给之间的平衡,实现交通系统的安全、高效与节能、环保。【1】 1、现代城市交通规划的理论发展 城市交通规划以城市总体规划为前提,在城市规划中逐渐发展、不断成熟。最初的交通仅限为道路的铺设、交通工具的开发,20世纪末机械开始代替人力,交通运输发展迅猛,交通规划开始进入人们视线……随着城市和交通运输的发展,路网设计的重要性日益突出,1925年法国勒·柯布西耶在《光明城市》【2】中分析了交通问题的产生原因,提出了立体交通的构想,1933年的《雅典宪章》【3】也进一步反映了设计者们对交通规划的重视……到了现代,交通规划已不局限于路网的设计,美国学者肯尼思·科尔森(Kenneth Kolson)在《大规划》(Big Plans,2001)【4】一书中写道:设计师们的注意力不仅仅集中于交通峰值、出入口布局、停车位计算等总体规划的关键参数,而更多地关注市民出行的特征和感受,并以此调整城市区域内大型交通运输的主导模型。从“车为本”到“人为本”,是现代交通规划理念的一大进步。 2、以交通线为骨架的线形城市思想 1882年,轨道交通发展迅猛,西班牙工程师索马里·马塔提出“线形城市”【5】的概念,其重要原则就是城市建设的一切其他问题均以城市运输问题为前提,通过交通运输线组成城市的网络。索马里大胆地提出城市不再是分散在不同地区的点,而是由一条铁路和道路干道相串联在一起的、连绵不断的城市带,并且这个城市是可以贯穿整个地球的。这一理论在在上海世博会期间由乌克兰建筑设计师伊格尔·斯维斯顿【6】进一步完善、展示,他对于具体的城市功能区域安排提出了自己的想法。 这样一个以交通线为轴线的线形城市形态是否可行、建设范围在多大较为科

交通流元胞自动机模型综述

第23卷 第1期2006年1月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and Transportation Research and Development Vol .23 No .1 Jan .2006 文章编号:1002-0268(2006)01-0110-05 收稿日期:2004-09-27 作者简介:郑英力(1971-),女,福建宁德人,讲师,研究方向为交通控制与仿真.(z hengyl71@s ina .com ) 交通流元胞自动机模型综述 郑英力,翟润平,马社强 (中国人民公安大学 交通管理工程系,北京 102623) 摘要:随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流元胞自动机模型由一系列车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。文章介绍了交通流元胞自动机模型的产生与发展,总结和评述了国内外各种元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出展望。 关键词:元胞自动机;交通流;微观模拟;模型中图分类号:U491.1+23 文献标识码:A Survey of Cellular Automata Model of Traffic Flow ZH ENG Ying -li ,ZH AI Run -p ing ,MA She -q iang (Department of Traffic Management Engineering ,Chinese People 's Public Security University ,Beijing 102623,China )Abstract :With the increas ing demand of traffic flow si mulation and the development of ITS research ,the traffic flow model based on cellular automata has been developed .Cellular automata model of traffic flow incorporates a series of vehicle movement rules and traffic regulations .Meanwhile ,the model works under some stochastic rules takin g into consideration of drivers 'behaviors and ambient interfer -ences .This paper introduces the establishment and development of cellular automata model of traffic flow ,su mmarizes and comments on different kinds of typical cellular automata models of traffic flow ,and furthermore ,presents a new perspective for further stud y of the model . Key words :Cellular automata ;Traffic flow ;Microscopic simulation ;Model 0 引言 交通流理论是运用物理学和数学定律来描述交通特性的理论。经典的交通流模型主要有概率统计模 型、车辆跟驰模型、流体动力学模型、车辆排队模型等 [1] 。20世纪90年代,随着交通流模拟的需要及智 能交通系统的发展,人们开始尝试将物理学中的元胞自动机(Cellular Automata ,简称CA )理论应用到交通领域,出现了交通流元胞自动机模型。 交通流C A 模型的主要优点是:(1)模型简单,特别易于在计算机上实现。在建立模型时,将路段分 为若干个长度为L 的元胞,一个元胞对应一辆或几辆汽车,或是几个元胞对应一辆汽车,每个元胞的状态或空或是其容纳车辆的速度,每辆车都同时按照所建立的规则运动。这些规则由车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。(2)能够再现各种复杂的交通现象,反映交通流特性。在模拟过程中人们通过考察元胞状态的变化,不仅可以得到每一辆车在任意时刻的速度、位移以及车头时距等参数,描述交通流的微观特性,还可以得到平均速度、密度、流量等参数,呈现交通流的宏观特性。

高铁生态新城概念性总体规划及新城站前片区城市设计文献综述+调研报告+案例分析

文献综述 高铁生态新城概念性总体规划及新城站前片区城市设计 专业资料 1前言 高铁新区的研究是城市对外交通引导城市发展理论课题的重要组成部分。城市对外交通又往往与城市公共交通结合,这种引导城市发展的结合是一种多元化的发展方式,铁路、公路、轨道交通、航空等交通方式中,铁路客运方式以其运最大、速度快、安全性高、运输成本低等特点成为城市对外出行的主要交通方式,其通达性虽高于航空客运方式,但仍旧较低,宾客流多需要其他通达性高的客运方式进行集散,所以铁路客运方式在实际生活中亦多为主导交通方式。而近年来铁路的发展带动着城市经济的迅速发展,城市对铁路站区规划提出了新的要求,而高速铁路新区能否带动城市新的发展仍旧是我们所探时的问题。

由于我国地方政府实行国家城市发展政策方面的“自利性”, 地方政府的调控的偏差,产生了对城市空间结构、交通建设与发专业资料 展的轻视性和盲目性并存的思想。此外,我国还未有建成的高铁新城案例,有关高铁新城基本处子规划和理论研究阶段。 2相关理论 2.1高铁对城市发展的影响 我国正在快速推进的高铁建设将在2010—2014年进入全面收获时期,以“四纵四横”为骨架的快速客运网基本形成,旨在建立省会城市及大中城市间的快速客运通道。如此大规模的高铁建设,进一步加速了区域一体化进程,为高铁通道上的城市发展带来新的机遇。根据国内外成功经验,高铁将对城市发展带来以下几方面的影响。 (1)放大效应,加速放大城市竞争力的优势和劣势高铁的建设对区域空间结构的影响十分明显,它将城市自身竞争力优劣势放大,一方面它能够通过集聚作用稳固城市现在的等级地位,另一方面又能通过时间距离的缩短促进新的城市网络形成。这两方面的影响直接作用于区域内的各个城市,带来城市之间更加激烈的竞争关系,同时区域内各城市的关联地区将显得更加交迭。因此,如何趋利避害,成为沿线城市在自身竞争力优劣势均被放大的前景下制定发展战略的关键要点。

现代道路设计新方法文献综述分析

现代道路设计新方法文献综述分析 摘要 随着科技与经济的发展,我国公路建设不断发展并取得重大进步。但是根据国家最新的基础建设投资计划,我国的公路仍处于高速发展阶段,而一些合理设计公路路线的指标参数和设计方法对我国包括公路的道路建设和安全具有重大意义。路线线形设计的优劣决定着道路建成后所能发挥的安全性、舒适性、经济性的程度,同时也是影响其沿线经济建设、人们的生活水平等的主要因素,所以设计者应特别重视线形设计质量。本文通过对国内外现代道路设计新方法新技术总结分析,进而发现新的问题并探求该领域未来研究方向。 关键词:现代道路设计新方法几何线形设计 引言 道路是国家经济和社会发展的重要基础设施,社会经济水平和交通运输需求决定着道路交通的发展进程,而道路交通也制约着社会经济和交通运输的发展水平。道路线形是公路的骨架,是车辆运行的直接载体,它控制着整个公路的路基、桥涵、交叉、沿线设施等构造物的规模和投资。同时,对汽车行驶的安全、舒适、经济和车辆的通行能力起着决定性的作用,一旦线形确定,将是长期存在的,无论优劣,都很难改变。合理设计路线的设计方法对我国的交通道路经济建设和安全具有重大意义。我们要充分考虑由于国情、理念、技术等的不同带来的众多差距,在实践中应该积极转变设计观念,充分吸收设计的新思路和新理念。同时设计中思路要灵活,避免盲目的套用规范,以达到适合我国国情的“以功能为主线,以安全为核心,以人为本,合理采用技术标准,灵活运用技术指标,协调处理环保、经济、美观的关系,确保公路建设的可持续发展”的总体设计理念。本文具体安排如下:1.介绍国内外道路线形设计研究现状。2.分析总结现代道路设计中用到的新方法。3.未来展望。 1.国内外研究现状 1.1国内研究现状 我国道路现状,自改革开放以来,公路建设取得了巨大成就,但是与国际上发

基于有限理性的方式划分和交通分配组合模型

基于有限理性的方式划分和交通分配组合模型出行者作为城市交通系统的主体,其出行行为影响整个网络的运行效果。传统的出行行为研究通常假定出行者是绝对理性的,其决策行为遵循效用理论,以 出行阻抗最小或者效用最大作为决策依据,很少考虑出行者的有限理性特点。 本文以出行者的出行行为为研究对象,结合问卷调查标定前景理论的参数体系,在有限理性的框架下讨论方式选择和路径选择行为,并建立方式划分和交通 分配组合模型,最后通过算例分析组合模型的特点、出行者参考点依赖效应以及模型参数的敏感性。本文首先明确了有限理性的概念,详细介绍了前景理论和TODIM方法的基本观点以及相关研究和应用。 随后对比了前景理论中不同函数形式的差异,分析了前景理论各个参数的内涵,将出行者或者出行情景按照风险水平高低划分为3类,并通过问卷调查得到 了前景理论在出行路径选择问题中的参数体系,同时验证了该参数体系的有效性。紧接着结合离散选择模型和TODIM方法提出了有限理性条件下的方式划分模型,结合离散选择模型和前景理论提出了有限理性条件下的随机交通分配模型,最终在有限理性的基础之上提出了改进的方式划分和交通分配组合模型。 最后,利用Nguyen & Dupuis网络作为算例,验证组合模型的有效性研究结果表明,组合模型能够体现总出行需求对私家车出行选择概率的影响,两者呈负相 关的关系;私家车的实际出行需求、出行者对不同路径的感知具有明显的参考点依赖效应,而出行者路径选择行为的参考点依赖效应不显著;私家车的实际出行需求随着参数θ的增大而减小,各条路径之间的差异随着参数κ的增大而增大, 参数θ可在(0,6)中取值,参数K可在(0,1)之间取值。

(完整版)DTA动态交通分配

(2005) 西安交通大学对具有排队的多模式动态交通分配问题及其相关应用进行研究。本文对动态交通分配模型发展进行了介绍和总结,并详细讨论了模型中的路段动态函数、流量传播约束、FIFO等相关特性。 将单一交通模式的点排队路段动态模型扩展到多模式动态路段模型,并且证明了各种模式的路段行程时间函数合乎模式内的FIFO特性,以及在拥挤情况下各模式车辆的速度收敛特性。 将多模式随机动态同时的路径与出发时间选择平衡条件描述为变分不等式问题,提出了两个不同的算法用于求解变分不等式问题: 算法一是基于路段的算法,这个算法给出了基于logit的同时的路径与出发时间选择的随机动态网络配载方法,并证明了这个方法的正确性; 算法二是基于路径的启发式算法。仿真试验验证了模型以及两个算法的有效性。提出了多模式多用户动态交通分配模型,用于评估ATIS对不同模式出行者和交通系统的影响。将每一模式的出行者分为两类:一类是装配ATIS的出行者,另一类是未装配ATIS的出行者。由于所能获得的交通信息质量的差异,他们将遵循不同的动态用户平衡条件。同时,每一种模式出行者在选择路径和出发时间时,不但考虑出行费用和进度延误费用的影响,而且还考虑油耗费用的影响。将多模式多用户动态用户平衡条件描述为统一的变分不等式问题,利用对角化算法计算相应的平衡流量状态,并通过仿真试验验证了模型与算法的有效性。使用nested-logit模型模拟ATIS的市场渗透率与服从率,模型的上层模拟了驾驶小汽车出行者的购买行为(市场渗透率),底层主要描述了装配ATIS设备的小汽车出行者的服从行为(服从率)。设计了固定点算法计算ATIS的平衡市场渗透率与服从率。并在简单的路网上进行了仿真研究,结果证明算法与模型是正确和有效的。提出了组合模式动态交通分配模型,模型中假设有两类出行者:一类是纯模式出行者,他们自己驾驶小汽车完成一次出行。另一类是组合模式出行者,在其一次出行的第一部分是自己驾驶小汽车完成的,剩余部分是乘公交车完成的。使用nested-logit模型模拟出行者的复杂出行选择行为。将各种不同的选择行为描述为一个变分不等式问题。并给出了启发式算法求解相应的变分不等式问题。最后,利用仿真研究验证了模型与算法的有效性。 交通分配: (2005)所谓交通分配是指按照一定的原则,将各OD (Origin-Destination)对间的出行量分配到具体的交通网络上去,从而得到各路段的交通量,以判断各路段的负荷水平。近半个世纪以来,国内外学者对交通分配问题进行了大量的研究,提出了不少交通流分配模型与软件。总体来看,这些模型可以分为两大类: 平衡分配模型:遵循War drop用户最优(UO, User Optimum)准则或系统最优(SO, System Optimum)准则。它们或者使得个别交通参与者的出行费用最低,或者使得交通网络上所有出行者的总出行费用最低。 非平衡分配模型:运用启发式解法或其他近似解法的分配模型则统称为非平衡分配模型,如全有全无分配模型、容量受限分配模型、多路径概率分配模型、随机分配模型和嫡分配模型等。 静态模型不能反映交通流的时变特性,相反,动态交通分配考虑了交通需求随时间变化和出行费用随交通负荷变化的特性,能够给出瞬间的交通流分布状态。 DTA(Dynamic Traffic Assignment) 所谓动态交通分配, 就是将时变的交通出行合理分配到不同的路径上, 以降低个人的出行费用或系统总费用。动态交通分配是在交通供给状况以及交通需求状况均为已知的条件下, 分析其最优的交通流量分布模式, 从而为交通流管理、动态路径诱导等提供依据。 交通供给状况:网络拓扑结构、网段特性、既定控制策略等。

公路建设文献综述

毕业设计文献综述 课题名称:通丹线(大阳)二级公路设计学院: 专业:土木工程 姓名: 班级学号: 指导教师: 二○一三年三月十二日

关于公路的发展与设计的文献综述 摘要:随着我国经济的迅速发展,城市化进程日益加速,机动化水平不断提高,公路建设速度与质量直接影响到国家的经济发展。我国在建国后逐年不断的加大假设投资力度,现如今正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。本文介绍了国内外公路发展状况及国外公路相关技术的研究,新型路面的介绍与我国公路潜在的问题及市场分析。 关键词:公路设计发展现状未来规划新型技术 引言 随着我过现代化城市的建设和发展,人们的活动半径越来越大,对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动,运送速度快,运输的技术简单,投资回收快的特点,公路运输也最受到欢迎。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下,道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上,有的省则高达90%。世界各国经济发展的历史证明,道路运输是商品经济发展的催化剂。经济发达国家,其交通运输特别是道路运输必定很发达。因此,道路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要指标之一,公路是本世纪20年代兴起的一种安全、快速、通过能力大的新型交通手段。我国大陆从建国初就开始了高速路修建的前期准备工作,其中包括高速路的技术资料翻译、科学考察、可行性研究以及测设工作。1981年交通部制订的《公路工程技术标准》中列入了公路的技术标准[1]。 一、国内外公路发展状况 现今世界各国都大力修建高速、高等级公路。每万人的公路长度:美国为63KM、法国140KM、日本92KM、印度22KM、我国11KM[2]。我国的公路交通建设大致经历了四个阶段。建国初期,由于对公路运输在国民经济中的基础性和先导性认识不足,公路“长期滞后”于国民经济的发展。20世纪60年代以后,我国经济的全面发展,公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节,出现了“全面紧张”的局面。20世纪90年代以后,中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务,公路建设得以迅速发展。新世纪以来,我国继续加大基础建设投资力度,公路建设获得了前所未有的大发展,

交通分配及其算法

V 为网络节点集,即:道路交叉点;A 为路段集,即:道路 交通量—人的个数—OD 矩阵 ,a C a A ∈:路段a 的通行能力 ()a a t x :路段a 的阻抗,a x 为流量,通常以时间记,假设仅与路段a 有关 系统最优是系统规划者所期望得到的一种平衡状态,其前提是所有网络用户必须互相协作,遵从网络管理者的统一调度,所以是计划指向型分配准则。 出行者的出行决策过程是相互独立的,路网上的交通流的状态是出行者独立选择的结果。出行者必然转向费用较小的路径.其结果,路网上的交通量分布最终必然趋于用户平衡状态。所以,用户平衡状态最接近实际的交通状态。 Wardrop 准则的提出标志着网络流平衡分配概念从描述转为严格刻画,不但假设司机都力图选择阻抗最小的路径,而且还假设司机随时掌握整个网络的状态,精确计算每条路径的阻抗,还假设了司机的计算能力与水平是相同的。 在这些假设条件下进行的配流被称为确定性配流,得到的用户平衡条件被称为确定性平衡条件,简称UE 条件。User Equilibrium System Optimal rs k rs a f q ∑=且0rs k f ≥(rs k f —O-D 对r-s 之间路径k 上的流量)rs q 等于连接rs 之间 各路径上的路段的交通量的总和。 ,rs rs a k a k r s k x f σ=∑∑∑(,rs a k σ—如果弧a 在连接O-D 对r-s 的路径k 上,其值为1,否则为0)路段a 上的流量等于通过a 的路径上分配到a 上的交通量的总和。 1. 目标函数本身并没有什么直观的经济含义或行为含义。 2. 没必要直接求解用户平衡条件方程组,平衡状态可以由求解等价都极小值问题得到。 3. 模型的解关于路段流量唯一,关于路径流不唯一 4. 等价性与唯一性证明略

交通流分配模型综述

华中科技大学研究生课程考试答题本 考生姓名陈菀荣 考生学号M201673159 系、年级交通运输工程系、研一 类别科学硕士 考试科目交通流理论 考试日期2017 年 1 月10日

交通流分配模型综述 摘要:近些年,交通流分配模型已经广泛应用到了交通运输工程的各个领域,并且在交通规划中起到了很重要的作用。本文对交通流分配模型研究现状进行了综述,并分别对静态交通流分配模型、动态分配模型以及公交网络进行了阐述和讨论。同时对相关的交通仿真还有网络优化问题研究现状进行了探讨。最后结合自身学习经验做出了一些评价和总结。 关键词:交通流分配;模型;公交网络 0引言 随着经济和科技的发展,城市化进程日益加快,城市也因此被赋予更多的工程,慢慢聚集大量的人口。而人口数量的增加而直接带来的城市出行量增加,不管是机动车出行还是非机动车出行量都相较以前增加了很多,从而引发了一系列的交通问题。因为在城市整体规划中,交通规划已经成为了十分突出的问题。在整个交通规划过程中,交通分配在其中占有很重要的地位,为相关公交路线,具体道路宽度规划等都有很大作用。 1交通流分配及研究进程 1.1交通流分配简介 由于连接OD之间的道路有很多条,如何将OD交通量正确合理的分配到O 和D之间的各条路线上,是交通流分配模型要解决的首要问题。交通流分配是城市交通规划的一个重要组成部分也是OD量推算的基础。交通流分配模型分为均衡模型和非均衡模型。 1.2交通流模型研究进程 以往关于交通流分配模型的研究多是基于出行者路径偏好的,主要有以Wardrop第一和第二原则为分配依据建立的交通分配模型,Wardrop第一原则假定所有出行者独立做出令自己出行时间最小的决策,最终达到纳什均衡的状态,此时的流量为用户最优解,在这种状态下,同一个起始点时间所有有流路径的通行时间相等,并且大于无流路径的通行时间;Wardrop第二原则假定存在一个中央组织者协调所有出行者的路径选择行为,使得所有出行者的总出行时间最小,对应的状态称为系统最优,此时分布的流量称为系统最优流。 交通流分配模型最早要追述到Beckmann等[1]于1956年首先提出了满足

基于单片机的交通灯设计 文献综述

基于单片机的交通灯设计文献综述 毕业论文设计文献综述题目:基于单片机的交通灯设计学生姓名: 赵龙飞学院: 衡水学院专业: 电子信息工程 年级: 2008级学号: 200840513048 本专科: 本科指导教师: 霍聪颖衡水学院教务处印制第1 页毕业论文设计文献综述论文设计题目基于单片机的交通灯设计指导教师霍聪颖研究方向参考文献情况国内7篇国外1 篇共计8篇收集参考文献时间2012年1月1日至2012年3月8日一、文献综述 1.交通控制系统的发展城市道路交通自动控制系统的发展是以城市交通信号控制技术为前导与汽车工业并行发展的。在其各个发展阶段由于交通的各种矛盾不断出现人们总是尽可能地把各个历史阶段当时的最新科技成果应用到交通自动控制中来从而促进了交通自动控制技术的不断发展。早在1850年城市交叉口处不断增长的交通就引发了人们对安全和拥堵的关注。世界上第一台交通自动信号灯的诞生拉开了城市交通控制的序幕1868年英国工程师纳伊特在伦敦威斯特敏斯特街口安装了一台红绿两色的煤气照明灯用来控制交叉路口马车的通行但一次煤气爆炸事故致使这种交通信号灯几乎销声匿迹了近半个世纪。1914年及稍晚一些时候美国的克利夫兰、纽约和芝加哥才重新出现了交通信号灯它们采用电力驱动与现在意义上的信号灯已经相差无几。1926年英国人第一次安装和使用自动化的控制器来控制交通信号灯这是城市交通自动控制的起点。

20世纪30年代初美国最早开始用车辆感应式信号控制器之后是英国当时使用的车辆检测器是气动橡皮管检测器。车辆感应控制器的特点是它能根据检测器测量的交通流量来调 整绿灯时间的长短使绿灯时间更有效地被利用减少车辆在 交叉口的时间延误比定时控制方式有更大的灵活性。车辆感应控制的这一特点刺激了车辆检测器技术的发展。继气动橡皮管式检测器之后雷达、超声波、光电、地磁、电磁、微波、红外以及环形线圈等检测器相继问世。当今在城市道路交通自动控制、交通监测和交通数据采集系统中应用最广的是环形线圈车辆检测器。超声波检测器主要在日本等少数国家得到广泛应用。计算机技术的出现为交通控制技术的发展注入了新的活力更是实现了以一个城市或者更大地域而非简 单的一个路口的交通总体控制系统。1952年美国科罗拉多州丹佛市首次利用模拟计算机和交通检测器实现了对交通信 号机网的配时方案自动选择式信号灯控制而加拿大多伦多 市于1964年完成了计算机控制信号灯的实用化建立了一套由IBM650型计算机控制的交通信号协调控制系统成为世界上第一个具有电子数字计算机城市交通控制系统的城市。这是道路交通控制技术发展的里程碑。可以说在近百年的发展中道路交通信号控制系统经历了手动到自动从固定配时 到灵活配时从无感应控制到有感应控制从单点控制到干线 控制从区域控制到网络控制的长远过程。交通控制研究的发

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