城市道路交通事件影響分析及疏導(dǎo)策略研究.pdf

1、當(dāng)前城市道路交通事件的發(fā)生頻率居高不下，成為導(dǎo)致城市道路交通擁堵、降低路網(wǎng)運(yùn)行效率的主要原因之一。通過探索城市道路交通事件影響的擴(kuò)散機(jī)理及其疏導(dǎo)與控制策略，可以有效地預(yù)防和控制交通擁堵。本文通過構(gòu)建交通事件影響下的城市網(wǎng)絡(luò)交通流模型，分析了交通事件影響下的交通流運(yùn)行規(guī)律，揭示了不同路網(wǎng)條件下交通事件影響的形成與擴(kuò)散機(jī)理，探討了面向交通事件的城市道路交通擁堵疏導(dǎo)策略。
　　首先，基于元胞傳輸模型，以交通流密度作為狀態(tài)變量，針對(duì)交通事

2、件發(fā)生的不同位置，調(diào)整了元胞的劃分方式，將特征差異較大的事發(fā)路段與正常運(yùn)行路段進(jìn)行區(qū)別分析，重新確定了事件影響下各個(gè)元胞的發(fā)送函數(shù)及接受函數(shù)，并以實(shí)際采集的交通事件下的檢測(cè)器數(shù)據(jù)為依據(jù)，構(gòu)建了交通事件影響下的網(wǎng)絡(luò)交通流模型(ECTM)。
　　基于ECTM模型，本文提出了事件影響長(zhǎng)度的概念，用以定量表征交通事件影響范圍，并結(jié)合路段行程時(shí)間、平均擁堵延誤、平均行程速度及事件影響長(zhǎng)度等指標(biāo)共同構(gòu)建了交通事件影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過綜合考慮

3、交叉口的渠化、信號(hào)配時(shí)及道路開口對(duì)交通流的影響，避免了CTM模型中對(duì)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單處理，真實(shí)反映了不同連接方式的元胞之間的流量傳輸方式，構(gòu)建了普通城市道路交通事件影響范圍預(yù)測(cè)模型(ECTM-R)，并采取南京市主城區(qū)局部路網(wǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證分析，結(jié)果表明仿真數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。為了進(jìn)一步驗(yàn)證ECTM-R模型的準(zhǔn)確性，通過仿真分析的方法，與已有模型（SCTM模型）進(jìn)行對(duì)比，比較了兩種模型下的交通事件影響評(píng)價(jià)指標(biāo)及誤差，結(jié)果表明E

4、CTM-R模型的準(zhǔn)確性更高。
　　結(jié)合ECTM模型，通過在路段模型中考慮亞穩(wěn)態(tài)對(duì)交通流的影響，真實(shí)刻畫快速路交通流運(yùn)行中的典型現(xiàn)象，并在節(jié)點(diǎn)模型中考慮出入口匝道對(duì)交通流傳播的影響，構(gòu)建了城市快速路交通事件影響范圍預(yù)測(cè)模型(ECTM-F)。通過對(duì)北京市局部快速路網(wǎng)的實(shí)例分析及與SCTM模型的對(duì)比分析，結(jié)果表明，依據(jù)ECTM-F獲取的仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)基本吻合，且此模型的準(zhǔn)確性要高于SCTM模型。分別基于ECTM-R與ECT

5、M-F模型，研究了在高峰時(shí)段與平峰時(shí)段下，交通事件發(fā)生后城市快速路與普通城市道路的交通狀態(tài)變化，并對(duì)兩種不同路網(wǎng)條件下的交通事件影響差異進(jìn)行描述。結(jié)果表明，當(dāng)交通事件發(fā)生于平峰時(shí)段的城市快速路時(shí)，擁堵延誤及事件影響范圍的增長(zhǎng)速度及下降速度均要高于普通城市道路;當(dāng)交通事件發(fā)生于高峰時(shí)段的城市快速路時(shí)，事件影響評(píng)價(jià)指標(biāo)值的增長(zhǎng)速度仍比普通城市道路要高，但其下降速度卻要低于普通城市道路。
　　基于ECTM-R模型，將預(yù)測(cè)所得的普通城市道

6、路的事件影響范圍劃分為三個(gè)不同的處置區(qū)域:處置區(qū)、控制區(qū)及預(yù)警區(qū)，并針對(duì)不同的區(qū)域特征分別提出了不同的疏導(dǎo)目的及疏導(dǎo)策略。在此基礎(chǔ)上，以控制區(qū)為研究對(duì)象，利用正交設(shè)計(jì)均勻分散、齊整可比的特性有效彌補(bǔ)了蟻群算法搜索時(shí)間長(zhǎng)、易陷于局部最優(yōu)解的兩個(gè)主要缺陷，建立了基于蟻群算法及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的交通流疏導(dǎo)模型，并結(jié)合所選定的路網(wǎng)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，快速生成了交通事件疏導(dǎo)配流方案。通過與已有模型獲取的配流方案進(jìn)行對(duì)比分析，比較了兩種配流方案下的交通事件影響