交通事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、交通事件持續(xù)時(shí)間的預(yù)測(cè)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(cè)的交通信息對(duì)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(shí)間包括四個(gè)重要組成部分：事件的發(fā)現(xiàn)時(shí)間，事件的響應(yīng)時(shí)間，事件的清除時(shí)間和交通的恢復(fù)時(shí)間。這四個(gè)階段的總和代表了交通事件總的持續(xù)時(shí)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(gè)階段表示事件的延遲時(shí)間，它可以通過(guò)快速檢測(cè)事件和快速清除事件來(lái)減??；第四個(gè)階段表示交通事件清除后擁堵的消散時(shí)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(guò)去對(duì)交通事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)的研究中沒(méi)有考慮到不同階段的持續(xù)時(shí)間其影響因素并不相同，因此并沒(méi)有把交通事件的持續(xù)時(shí)間分階段的加以預(yù)測(cè)，從而使得預(yù)測(cè)精度很難提高。此外，由于對(duì)交通事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)還存在使用的數(shù)據(jù)樣本單一，預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)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(méi)有被應(yīng)用于實(shí)際的交通管理中。本文針對(duì)交通事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)方法展開(kāi)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(shí)間的影響因素，針對(duì)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(kù)。并采用決策樹(shù)方法建立了交通事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)模型，該模型對(duì)于拋錨事件清除時(shí)間的預(yù)測(cè)值與真實(shí)值差的絕對(duì)值小于15分鐘的準(zhǔn)確率為82％，對(duì)交通事故清除時(shí)間的預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的絕對(duì)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(shí)間預(yù)測(cè)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(shù)算法的事件持續(xù)時(shí)間預(yù)測(cè)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(shù)方法和線性回歸預(yù)測(cè)模型相比，它具有更高的預(yù)測(cè)精度。 自1994年Daganzo提出元胞傳輸模型(Cell Transmission Model，CTM)以來(lái)，由于CTM模型中的參數(shù)易于標(biāo)定，求解方法簡(jiǎn)單，可以很好的模擬動(dòng)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(shí)間預(yù)測(cè)的實(shí)例模型，將仿真結(jié)果與實(shí)際路段交通參數(shù)對(duì)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(shí)間的預(yù)測(cè)模型，并基于CTM模型計(jì)算了在交通事件延遲過(guò)程中，擁堵集結(jié)過(guò)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(shí)間在事件總的持續(xù)時(shí)間中占有很大比例。擁堵的消散時(shí)間與

6、事件延遲時(shí)間的比值不僅隨事件延遲時(shí)間的增加而增加，且這一比值對(duì)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(shí)間甚至是交通事件延遲時(shí)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(guò)程中，要盡量減少占道，減少對(duì)通行能力的干擾，這對(duì)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(guò)程中提高事件清除效率，降低事件延遲時(shí)間可以很大程度上減小事件總的持續(xù)時(shí)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(shí)間，一定條件下可減小三倍的總的持續(xù)時(shí)間；在事件較為嚴(yán)重時(shí)，降低事件的延遲時(shí)間，甚至可以減小五倍的總的持續(xù)時(shí)間。因此，對(duì)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(jí)的救援預(yù)案。 通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，高峰時(shí)段發(fā)生交通事件時(shí)，若該事件持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，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(guò)需求控制措施減少事件位置上游的交通