交通事件持續(xù)時間預(yù)測方法研究.pdf

1、交通事件持續(xù)時間的預(yù)測是先進(jìn)的交通事件管理系統(tǒng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，精確的、預(yù)測的交通信息對旅行者信息系統(tǒng)至關(guān)重要。事實(shí)上，交通事件的持續(xù)時間包括四個重要組成部分：事件的發(fā)現(xiàn)時間，事件的響應(yīng)時間，事件的清除時間和交通的恢復(fù)時間。這四個階段的總和代表了交通事件總的持續(xù)時間，也就是從交通事件發(fā)生到交通恢復(fù)到正常狀態(tài)的總和。前三個階段表示事件的延遲時間，它可以通過快速檢測事件和快速清除事件來減??；第四個階段表示交通事件清除后擁堵的消散時間，不僅與交

2、通事件本身的性質(zhì)和特點(diǎn)有關(guān)，而且與事件發(fā)生前后的交通狀況有關(guān)。 過去對交通事件持續(xù)時間預(yù)測的研究中沒有考慮到不同階段的持續(xù)時間其影響因素并不相同，因此并沒有把交通事件的持續(xù)時間分階段的加以預(yù)測，從而使得預(yù)測精度很難提高。此外，由于對交通事件持續(xù)時間預(yù)測還存在使用的數(shù)據(jù)樣本單一，預(yù)測的實(shí)時性差，難以適應(yīng)實(shí)際情況中數(shù)據(jù)缺失情況等缺陷，因此一直沒有被應(yīng)用于實(shí)際的交通管理中。本文針對交通事件持續(xù)時間預(yù)測方法展開了一系列的研究。

3、文章首先分析了上海市城市快速路的交通事件持續(xù)時間的影響因素，針對目前上海市城市快速路交通事件管理的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了交通事件數(shù)據(jù)庫。并采用決策樹方法建立了交通事件持續(xù)時間預(yù)測模型，該模型對于拋錨事件清除時間的預(yù)測值與真實(shí)值差的絕對值小于15分鐘的準(zhǔn)確率為82％，對交通事故清除時間的預(yù)測值與真實(shí)值的絕對值小于30分鐘的準(zhǔn)確率為56％。其次，分析了荷蘭交通部提供的交通事件數(shù)據(jù)信息，這些信息詳細(xì)、精確，有助于標(biāo)定更為精確的交通事件清除時間預(yù)測模型。

4、基于荷蘭交通事件的數(shù)據(jù)信息，本文提出了基于貝葉斯的決策樹算法的事件持續(xù)時間預(yù)測模型，該模型可以更好的處理信息缺失或信息不全的交通事件信息，與分類樹方法和線性回歸預(yù)測模型相比，它具有更高的預(yù)測精度。 自1994年Daganzo提出元胞傳輸模型(Cell Transmission Model，CTM)以來，由于CTM模型中的參數(shù)易于標(biāo)定，求解方法簡單，可以很好的模擬動態(tài)交通等優(yōu)點(diǎn)一直被廣泛應(yīng)用。本文以上海市城市快速路的特征路段為基礎(chǔ)

5、，基于元胞傳輸模型建立了交通事件持續(xù)時間預(yù)測的實(shí)例模型，將仿真結(jié)果與實(shí)際路段交通參數(shù)對比發(fā)現(xiàn)，元胞傳輸模型可以真實(shí)的再現(xiàn)交通事件發(fā)生后道路的運(yùn)行狀況和集散特點(diǎn)。 因此，本文采用CTM模型建立了交通事件清除后擁堵消散時間的預(yù)測模型，并基于CTM模型計(jì)算了在交通事件延遲過程中，擁堵集結(jié)過程產(chǎn)生的延誤和事件清除后擁堵消散的延誤。分析結(jié)果表明，在城市快速路上，交通事件清除后擁堵的消散時間在事件總的持續(xù)時間中占有很大比例。擁堵的消散時間與

6、事件延遲時間的比值不僅隨事件延遲時間的增加而增加，且這一比值對交通事件發(fā)生后道路剩余通行能力的大小更為敏感。特殊情況下，擁堵的消散時間甚至是交通事件延遲時間的三倍多，而事件的總延誤隨著事件后剩余通行能力的減小而呈倍數(shù)迅速增加。因此，在交通事件處理過程中，要盡量減少占道，減少對通行能力的干擾，這對保證事件發(fā)生后道路設(shè)施的運(yùn)行效率最為有效。 交通事件處理過程中提高事件清除效率，降低事件延遲時間可以很大程度上減小事件總的持續(xù)時間。在上

7、海市城市快速路上發(fā)生的一般性質(zhì)的交通事件，降低事件的延遲時間，一定條件下可減小三倍的總的持續(xù)時間；在事件較為嚴(yán)重時，降低事件的延遲時間，甚至可以減小五倍的總的持續(xù)時間。因此，對于不同嚴(yán)重程度的交通事件，從先進(jìn)的交通事件管理戰(zhàn)略而言，應(yīng)給予不同等級的救援預(yù)案。 通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，高峰時段發(fā)生交通事件時，若該事件持續(xù)時間較長，有必要采取交通需求控制措施優(yōu)化路網(wǎng)的交通流，從而減少交通事件產(chǎn)生的總延誤。通過需求控制措施減少事件位置上游的交通