【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來,環(huán)境問題越來越成為人們關(guān)注的焦點,也慢慢成為21世紀(jì)人類最亟待解決的問題之一。在各種環(huán)境問題中,人們最關(guān)心的問題之一就是全球變暖。為了減少溫室氣體的排放,各國正在采取各種各樣的措施。作為影響全球變暖的重要因素,交通系統(tǒng)的尾氣排放也應(yīng)成為減少溫室氣體排放的有效途徑。我國作為發(fā)展迅速的國家,汽車行業(yè)的發(fā)展必然會是一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。而我國城市交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于這一發(fā)展要求,從城市交通網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)為出發(fā)點,來探索減少汽車尾氣排放的措施具有很大的意義。 首先,簡要介紹了我國城市交通控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問題,概述傳統(tǒng)的城市交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題和現(xiàn)階段規(guī)劃方法的新發(fā)展。傳統(tǒng)的城市交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計問題就是在現(xiàn)有投資規(guī)模條件下,通過在現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)中增加新的路段或更新、改善已有路段的供給能力,從而達(dá)到使整個交通網(wǎng)絡(luò)某種系統(tǒng)性能最優(yōu)的目的,實質(zhì)上是在一定約束條件下的最優(yōu)投資決策問題;隨著數(shù)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多研究者提出了城市網(wǎng)絡(luò)交通規(guī)劃的啟發(fā)式算法,包括粒子群算法,改進(jìn)的粒子群算法和遺傳算法等。 接著,用數(shù)學(xué)建模的方法,為汽車尾氣排放建立模型。影響尾氣排放的因素有很多,例如駕駛員得技能、路段、速度、天氣等,所以不同車輛在不同的條件下尾氣排放的規(guī)律存在很大差異,這就導(dǎo)致對汽車尾氣排放規(guī)律進(jìn)行建模研究,存在很大的困難。在實際中,利用數(shù)學(xué)方法對汽車尾氣排放進(jìn)行建模時,為了盡可能的反映真實情況,一般可以通過三個不同的方面,也就是三個不同的側(cè)重點來進(jìn)行建模:基于行程的排放,基于速度的排放和基于路段的排放。在利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行建模時,模型又可以分為兩類:排放因子模型和排放總量模型。 其次,為了在對城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行評價時,將汽車尾氣排放狀況也作為因素加以考慮,從城市交通網(wǎng)絡(luò)本身和城市交通網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境的影響兩個方面加以考慮,確立了基于尾氣排放的城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系。 最后,在分析日本和瑞士的成功交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出我國未來交通發(fā)展的必然趨勢;并且利用博弈論的方法分析了我國居民現(xiàn)階段的出行方式選擇問題,研究表明我國居民的現(xiàn)階段的出行方式陷入了“囚徒困境”的尷尬境地,也就是說城市居民在進(jìn)行出行方式的選擇時,出現(xiàn)了個人利益和集體利益的沖突,使得城市居民選擇的出行方式進(jìn)一步加大了交通壓力,城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的汽車尾氣排放量也進(jìn)一步增加。 通過研究,獲得了以下研究成果與研究結(jié)論:(1)基于路段的車輛行駛里程排放模型更加適合我國現(xiàn)階段城市交通的特點;(2)從交通系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)兩個方面來考慮,確立了基于最低污染排放的城市交通網(wǎng)絡(luò)評價指標(biāo)體系;(3)通過實證研究證明可以通過改變城市交通系統(tǒng)的信號控制策略來有效改善城市交通系統(tǒng)現(xiàn)狀,有效減少城市交通網(wǎng)絡(luò)的汽車尾氣排放量;(4)要有效減少我國城市交通的尾氣排放量,我國的城市交通建設(shè)必須堅持以公共交通為主,其他交通方式為輔的原則,大力發(fā)展公共交通;
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X322;F572
【圖文】：

下面就對不同的城市交通網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行簡單的說明。大致可以將路網(wǎng)模型分為2D模型和圖模型兩類。2D模型實際上就是用坐標(biāo)對歐式空間進(jìn)行表示的一種方法。2D模型使用分割段表示，圖5-1-1為以個典型的2D模型。圖 5-1-1 2D 模型因此可見，2D模型的優(yōu)點是能夠方便的對模型上的移動物體如車輛進(jìn)行定位，而且一般來說現(xiàn)實世界的所有真實細(xì)節(jié)都可以用2D模型捕捉到。但是因為2D模型的抽象程度很低，導(dǎo)致2D模型的使用過程中要存儲的數(shù)據(jù)很多，在進(jìn)行空間查詢時，需要計算的路徑很長，效率很低。圖模型很好的克服了2D模型的缺點，它的抽象程度較2D模型要高，并且結(jié)構(gòu)簡單

48要添加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)點和邊，這樣做會引起查詢算法的效率大大降低。具體可以通過一個簡單的例子來說明，對圖5-1-2中表示的這一交通規(guī)則進(jìn)行描述時，B點要被拆分成為5個點。圖 5-1-2 2D 模型與結(jié)點連接模型另一種圖模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—偽二重圖，如圖5-1-3所示。圖 5-1-3 偽二重圖模型與結(jié)點連接模型相比，偽二重圖具有一個明顯的優(yōu)點，它可以直接在邊上表示轉(zhuǎn)彎代價。而且并不需要對偽二重圖進(jìn)行任何修改，各種常規(guī)圖算法可以直接在其上運行。5.2 建立城市交通宏觀控制模型5.2.1 路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型城市的交通系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，常常由具有單個或多個車行道的幾十條甚至上千條道路，以及這些道路相交組成的成百上千個具有交通信號燈控制的交叉路口組成．如圖5-2-1所示。

要被拆分成為5個點。圖 5-1-2 2D 模型與結(jié)點連接模型另一種圖模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—偽二重圖，如圖5-1-3所示。圖 5-1-3 偽二重圖模型與結(jié)點連接模型相比，偽二重圖具有一個明顯的優(yōu)點，它可以直接在邊上表示轉(zhuǎn)彎代價。而且并不需要對偽二重圖進(jìn)行任何修改，各種常規(guī)圖算法可以直接在其上運行。5.2 建立城市交通宏觀控制模型5.2.1 路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型城市的交通系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，常常由具有單個或多個車行道的幾十條甚至上千條道路，以及這些道路相交組成的成百上千個具有交通信號燈控制的交叉路口組成．如圖5-2-1所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2749818