【摘要】：隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人們對及時服務(wù)與需求的不斷增加,人們在出行時往往不再單單考慮平均行程時間,而是對能夠順暢、安全、準(zhǔn)時的到達目的地越來越重視。行程時間可靠性是人們進行道路選擇,決定出行方式及出發(fā)時刻的重要因素,也是進行路網(wǎng)性能評價的一項重要指標(biāo)。因此,向出行者提供與行程時間可靠性相關(guān)的信息,將有助于人們減少出行的盲目性,避開高峰擁堵路段,選擇更有利于自身出行的時間段和道路,使交通狀況更加快速穩(wěn)定。同時,也有利于管理者實施新的交通政策,進一步保障交通的順暢,減少環(huán)境污染。目前,大多數(shù)的研究常用正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布來處理行程時間數(shù)據(jù),并利用這些分布的性質(zhì),如方差、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)來衡量行程時間的可靠性。然而,隨著許多學(xué)者對行程時間數(shù)據(jù)的不斷深入研究發(fā)現(xiàn)行程時間分布是不對稱的且常常表現(xiàn)出很大的有偏長尾性特征,有些還會表現(xiàn)出明顯的雙峰性,因此正態(tài)分布以及對數(shù)正態(tài)分布已經(jīng)不能夠很好的擬合這些行程時間數(shù)據(jù)。本文基于采集到的實際數(shù)據(jù)對城市道路運行狀態(tài)進行評價,利用概率統(tǒng)計知識結(jié)合系統(tǒng)可靠性理論深入研究城市道路的行程時間可靠性,建立城市道路行程時間可靠性模型,對城市道路的行程時間可靠性問題進行定性與定量分析,為城市道路交通網(wǎng)絡(luò)的管理與服務(wù)提供理論基礎(chǔ)。在行程時間可靠性相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有指標(biāo)體系及評價方法進行了分析,基于常用分布不能夠完全描述實際行程時間數(shù)據(jù)特征這一問題,試圖尋找一些能夠最佳擬合城市道路行程時間的分布,建立用于評價城市道路行程時間可靠性的模型。提出了一個用于建模行程時間有偏長尾特征的冪對數(shù)正態(tài)分布模型,由于此分布有著較好的性質(zhì),能夠很好的適應(yīng)行程時間數(shù)據(jù)的非對稱及長尾性且對于許多行程時間可靠性指標(biāo)都有著明確的定義,因此為城市道路運行狀態(tài)的評價提供了一個有用的模型。此外,針對實際行程時間數(shù)據(jù)表現(xiàn)出的雙峰性特征,通過統(tǒng)計方法對比分析了常用混合正態(tài)分布及本文提出的Alpha偏正態(tài)斜分布對于實際數(shù)據(jù)的擬合效果。通過實例驗證得出Alpha偏正態(tài)斜分布能夠很好的描述行程時間數(shù)據(jù)的特征,且對給定路段數(shù)據(jù)進行分析時發(fā)現(xiàn)了影響行程時間雙峰分布的因素,得出具有交通信號的路段、路段長度及交叉口處的延誤都是使得行程時間分布出現(xiàn)雙峰性特征的重要原因�；谒岢龅膬鐚�(shù)正態(tài)分布以及Alpha偏正態(tài)斜分布的性質(zhì),以緩沖時間指標(biāo)來表示行程時間可靠性,考慮交通變量中的交通擁堵指數(shù)及路段長度與緩沖時間指標(biāo)的關(guān)系,利用多元回歸分析方法建立了行程時間可靠性與路段長度及擁堵指數(shù)的經(jīng)驗方程,并對其影響作用進行了評價分析。以行程時間以及行程時間可靠性的貨幣形式為基礎(chǔ),采用行程時間價值、出行費用以及行程時間可靠性價值的線性加權(quán)和定義了廣義出行費用,建立了基于廣義出行費用的用戶均衡模型,并設(shè)計了求解算法,為交通流的預(yù)測以及交通需求管理等提供理論依據(jù)。論文深入分析了城市道路行程時間的特征,根據(jù)不同路段的行程時間數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來的有偏長尾性以及雙峰性特征,采用不同的統(tǒng)計分布進行了擬合檢驗,結(jié)果表明基于冪對數(shù)正態(tài)分以及Alpha偏正態(tài)斜分布研究行程時間可靠性為最佳評價模型,并詳細(xì)進行了行程時間可靠性的計算。結(jié)合最佳擬合分布的性質(zhì),借助于R與Matlab統(tǒng)計分析軟件,建立了行程時間可靠性與路段長度及擁堵指數(shù)的回歸方程,結(jié)果表明擁堵指數(shù)對其有正向影響,而路段長度則與其呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。使用問卷調(diào)研法,獲取了通勤者的行程時間可靠性數(shù)據(jù),對行程時間可靠性進行了價值標(biāo)定,確定了廣義出行費用。論文的研究為行程時間可靠性的評價提供了一種新思路,進一步完善了行程時間可靠性的評價模型,為人們的出行決策及交通需求和管理提供了有效參考。
【圖文】：

長安大學(xué)博士學(xué)位論文路段行程時間分布模型段作為城市道路的基本組成單元，路網(wǎng)中的兩個節(jié)點之間的一段道路被稱之其中，節(jié)點可以是交叉路口或者是高速路匝道的出入點。在本文中將兩個緊叉口之間的連線作為研究路段，具體見圖 4.1。路段的運行狀況直接關(guān)系著整統(tǒng)的性能。因此，路段行程時間可靠性的評價是城市路網(wǎng)行程時間可靠性評和前提。

1ln ln( ) ( ) ( ) , 0.pPLNp t tf t tt (4.3則 稱 隨 機 變 量 服 從 冪 對 數(shù) 正 態(tài) 分 布 （Power Lognormal Distribution）， 記 為。式中 為位置參數(shù)，， 為形狀參數(shù)， 是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積分布函數(shù)， 為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)。用冪對數(shù)正態(tài)分布描述路段行程時間分布時，隨機變量 表示路段行程時間。對應(yīng)的冪對數(shù)正態(tài)分布[129]的累積概率分布函數(shù)（c.d.f.）表達式為：(4.4冪對數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)圖像如圖 4.2 所示，其中。TT ~ PLN ( , , p) p 0, 0 ln( ) 1 ( )pPLNtF t 0, 1
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491

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本文編號：2549846