本文選題：交通擁堵 + OD對　； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：城市在人類居住、社交活動、商業(yè)運作、物資集送和休閑娛樂等方面具有著非常重要的作用,交通則是城市運作的基礎(chǔ)。作為社會發(fā)展的必要條件之一,城市道路交通關(guān)系到了生活的各方面。聯(lián)合國人口基金會(UNPF)于2007年發(fā)布的世界人口狀況報告指出,全球正經(jīng)歷著空前的城市化,發(fā)展中國家與地區(qū)更是如此。預(yù)計21世紀(jì)初的前30年內(nèi),整個亞洲地區(qū)的城市人口會增長一倍之多;非洲地區(qū)則為一點五倍左右。曾有報道顯示全世界的人口總數(shù)在08年超過了農(nóng)村總數(shù),也就是說將有超過一半生活在城市里。中國正在快速地進(jìn)行著城鎮(zhèn)化,年均月1800萬農(nóng)村人口進(jìn)入城市。盡管當(dāng)前城市化率僅僅為4成,但是按照目前的速度來看,未來城市化的比例將會超過5.5成,到2050年將占7.5成。每年將有幾千萬的農(nóng)村人口進(jìn)入城市。中國的660多個城市,未來中國超過半數(shù)人都是城市居民,將會有83個人口在750萬以上的城市。人們的日常生活離不開出行。一般來講,隨著人口的增加,交通出行也會伴隨著上升,尤其是城市地區(qū)。隨著社會的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高,擁有自己的汽車已經(jīng)成為了很普通的事情,汽車零售業(yè)也隨之有了很快的發(fā)展,由此使得私家車輛越來越多。但與此同時,即使是道路擴建,道路的通行能力增加卻還是沒有跟上交通需求增長的速度,從而產(chǎn)生了交通供給之間的沖突,產(chǎn)生了諸如交通事故、交通延誤和環(huán)境污染等社會問題。不光是在發(fā)展中國家,被稱為諸多問題之源的交通擁堵已經(jīng)成為了包括發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的一個讓人頭痛的事情。日益嚴(yán)重的城市交通擁擠、阻塞等似的交通秩序惡化,已經(jīng)影響了現(xiàn)代化城市建設(shè),制約了經(jīng)濟的發(fā)展。對于一些地區(qū)由于人們的生活區(qū)和工作區(qū)域距離較遠(yuǎn),因此出行者普遍使用私家車作為交通工具,然而由此產(chǎn)生的道路交通量不斷增加使得交通擁擠加劇,交通事故也在增加。在日本東京,道路擁擠度在1.0以上的道路長度占總道路長度的一半以上,1.5以上的路段則超過了16%。交通擁擠對經(jīng)濟、社會與環(huán)境等諸多方面造成了嚴(yán)重的影響,包括延誤、低速導(dǎo)致時間損失和燃料費用增加,以及阻塞造成的頻繁啟動、停止、加速,增加了排污量從而惡化了環(huán)境。此外出行者煩躁不安,容易誘發(fā)事故并嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量,從某種程度上還會導(dǎo)致了經(jīng)濟蕭條。據(jù)美國德克薩斯交通運輸研究所估計,在2000年,全美75個大城市共有交通延時總計約為36億車時,致使約57億加侖的燃料損失和675億美元的經(jīng)濟損失,折合全美國內(nèi)生產(chǎn)總值的0.7%。研究還估計每年大城市和小規(guī)模城市中的出行者因擁堵要損失分別約1000和200美元。主要城市中的交通擁堵不斷上升并有向小城市和郊區(qū)蔓延的趨勢。由于交通擁擠,人均上下班通勤時間增加了1.5個小時,并導(dǎo)致商業(yè)車輛在交通運輸中的延誤,增加了運輸成本,所造成的經(jīng)濟損失逐年大幅增長。整個歐洲地區(qū)的經(jīng)濟損失中單就交通擁堵問題所造成的就有將近超過五千億歐元。北京每年投資100多個億進(jìn)行路網(wǎng)擴建,依然無法應(yīng)對大幅增長的交通量。美國在20世紀(jì)尾期平均每年車時快速增加,而與之形成鮮明對比的是道路建設(shè)沒有一點增加,這導(dǎo)致高峰時期城市某些路段中有超過一半的車輛處于擁堵狀態(tài)。2010年八月河北省110國道發(fā)生了一次被認(rèn)為是全球有史以來最嚴(yán)重的大擁堵,其長度竟達(dá)100公里,時間從14日一直持續(xù)到26日。擁堵原因由路面施工與來自內(nèi)蒙古煤礦的成千上萬的運煤車所導(dǎo)致�！都~約時報》評論將此次擁堵調(diào)侃為“2010年中國擁堵之最”北京市內(nèi)的擁堵路段已由60多處,增加到目前的80多處。2010年末,北京采取了嚴(yán)厲的措施來應(yīng)對市內(nèi)的交通擁堵,這其中包括把每月上新車牌照的數(shù)目控制為2萬個,并限制非北京牌照的外地車輛在高峰時期不得駛?cè)氡本┪瀛h(huán)以內(nèi)區(qū)域。目前國內(nèi)外不同國家雖然通過各種方法來發(fā)展城市交通,以便提高交通運輸?shù)男?但是交通擁堵依然被當(dāng)成一個難以解決的問題。交通擁堵研究因此也越來越受到各國政府的重視與關(guān)心。城市交通對經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平意義重大,是整個城市得以運作的渠道。正因如此,對交通擁堵問題的解決探討吸引了很多研究學(xué)者的目光。然而到目前為止,解決城市的交通擁堵的辦法依然存在很大問題,近幾十年以來,各種交通堵塞、道路擁擠的頻繁出現(xiàn)困擾著國內(nèi)外的各大城市,解決交通擁堵迫在眉睫。國內(nèi)的交通問題研究相比國外來說起步比較低,基礎(chǔ)交通設(shè)施也比較落后。如此一來,交通問題就會隨著經(jīng)濟的快速增長而顯現(xiàn)出來,城市的發(fā)展與出行量的增長給公共交通供給提出了非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。城市化的大趨勢與經(jīng)濟進(jìn)步使得城市交通需求量大大增加,在大中城市里更是如此,這致使交通擁堵在我國各大城市里處處可見,并衍生出交通低安全性、城市污染加劇等種種問題。面臨道路的供不應(yīng)求,我國對城市道路交通建設(shè)進(jìn)行了大力投資,二十一世紀(jì)初,國內(nèi)高速公路總里程達(dá)到6.5萬公里,平均每年新增0.5萬公里,然而部分路段的堵車情況仍然存在,而且愈發(fā)嚴(yán)重。國內(nèi)當(dāng)前的城市道路總長為267000萬公里,城市道路面積為4.82萬平方公里,但是人均所擁有的道路面積僅為12.83平方米,同比上一年增加2.8%、6.54%和0.62%,城市道路建設(shè)改造的步伐遠(yuǎn)跟不上汽車出行量增長腳步。許多大中城市里的擁堵問題也就因此愈來愈嚴(yán)重。隨著居民生活質(zhì)量的不斷上升,城市交通的出行者不再只是滿足于到達(dá)目的地這么簡單,而是對這樣一個過程中出行的安全性與舒適度有了較高的要求�？焖偈孢m的交通出行已成為交通中比不可少的一個方面。也就是說,人們已經(jīng)不單純從交通硬件設(shè)施來考量服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),更從高質(zhì)量的體驗(能否舒適安全到達(dá)目的地)來考慮。也正因如此,交通擁堵則更不能為人們所容忍。由于我國的交通道路設(shè)施相比國外要落后很多,隨著近年來人民生活水平提高,私家車保有量持續(xù)增長,而道路設(shè)施建設(shè)雖然有所增加,但是速度有所放緩。這似乎讓人覺得是因為基礎(chǔ)設(shè)施與需求不匹配導(dǎo)致交通擁堵,進(jìn)而降低了出行質(zhì)量。然而事實是,即使讓國內(nèi)的道路設(shè)施達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平,僅僅盲目的投入基礎(chǔ)建設(shè)投資效果會和美國等發(fā)達(dá)國家一樣吸引更多的交通需求,不能解決城市道路供給能力不足問題,反而會使問題惡化。此外,城市道路擁堵還因為交通流組織等其他方面的原因的影響而惡化,這也直接造成了交通事故的頻頻出現(xiàn)。發(fā)生交通擁堵的原因一部分源于交通設(shè)施,例如城市的規(guī)劃布局與道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理、設(shè)施配置不當(dāng)或者數(shù)量不夠,或交通需求出現(xiàn)一邊倒情形,使得部分區(qū)域的交通供給能力處于超負(fù)荷狀態(tài);對于交通管理的措施沒有符合交通控制的要求,從而導(dǎo)致交通構(gòu)成不合理;交通需求分布不均勻也可導(dǎo)致交通資源浪費,部分高成本鋪設(shè)的路段可能因為需求分布不均勻而從未被充分利用過。有種普遍的想法認(rèn)為提高城市道路網(wǎng)通行能力與使用效率就能解決交通擁堵問題。然而不管是哪一個大城市,對路網(wǎng)的擴充與建設(shè)能力都不是沒有限制的,一方面是資金問題,其次是客觀的地形要素使得要在城市中設(shè)置新的交通設(shè)施變得非常困難。其次,對城市路網(wǎng)的規(guī)劃是一種長期性的行為,它是為了適應(yīng)遠(yuǎn)期交通需求的一種戰(zhàn)略性的措施,無法立刻緩解暫時比較嚴(yán)重的擁堵問題。與之相比較,通過對交通流的全面管理和有效控制可以起到比較好的效果,而且可以根據(jù)交通時實動態(tài)的變化做出及時的調(diào)整。不管是通過對路網(wǎng)需求管理還是分析,都可以明顯地優(yōu)化交通流,從而實現(xiàn)對交通的有效管理。為了能夠提高整個公路網(wǎng)絡(luò)的交通容量,可以通過一些諸如對新道路進(jìn)行擴建,設(shè)置立交橋,架設(shè)高架道路網(wǎng)和原路改造的方法來實現(xiàn)。但是要讓道路的交通資源得到百分百的利用,還是要通過與交通流相關(guān)的理論知識來進(jìn)行引導(dǎo)。與交通管制有關(guān)的技術(shù)應(yīng)用方面,經(jīng)過了多年的努力研究,最終有了一定的效果。但隨著國內(nèi)近幾年的車輛使用數(shù)目巨增,國內(nèi)城市的擁堵局面依然非常嚴(yán)峻,總體呈現(xiàn)為高頻率發(fā)生,并持續(xù)很長時間,而且有蔓延的趨勢的過飽和交通流擁堵。然而以往對此類情形的研究存在一定的缺陷,從而使得對交通流分配與規(guī)劃方面的研究顯得格外重要。中國的修建的公路總長在二十一世紀(jì)初已經(jīng)位于世界第二,但是從全國來看,交通擁堵問題現(xiàn)象依然很普遍。對交通擁堵最普通直觀的反應(yīng)就是通過拓寬舊路或建立更多的新路來應(yīng)對。但與此同時,這樣也會導(dǎo)致更多的交通需求量增大或者引起其他路段的擁堵問題。此外,braess悖論表明即使交通需求量不增加的前提下增加現(xiàn)有道路容量也可能導(dǎo)致交通擁堵惡化。為此人們采用了一些量化方法來應(yīng)對交通問題。而wardrop原則與四階段法是交通研究的基礎(chǔ),其中后者由于其扮演著重要的角色而在交通評價中被廣泛地使用,交通分配可以說是該四階段法中作用比較突出的一個了,交通分配將四階段發(fā)之前得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分配,從而推測各條道路上的交通量,其分配結(jié)果成為交通決策者的主要決策參考,從而影響著決策的好壞。單純靠傳統(tǒng)的方法解決交通擁堵問題是很難取得理想效果的。從關(guān)聯(lián)的角度來考慮的話,它們之間是有一定關(guān)系的,從本質(zhì)上講這其實是從宏觀上出行者對交通提供高服務(wù)的企盼與現(xiàn)實狀況較差所形成嚴(yán)重分歧的間接表現(xiàn)。如果僅僅從某一個角度片面的解決,則會引起其它問題的加劇甚至惡化。由于城市的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模很大并且非常繁雜,因此要解決其中的問題就屬于解決一項系統(tǒng)化的問題,這需要從整體的角度出發(fā)。要解決城市網(wǎng)絡(luò)中的交通擁堵問題,必須要弄清其中的一些規(guī)律,這就要使用一些諸如交叉類的理論知識和方法,特別是在最近幾年的信息智能化過程中,要掌握各種最新的與交通運輸規(guī)劃相關(guān)的知識與技能,只有這樣才能較好地解決問題。美國于上個世紀(jì)末提出的智能交通系統(tǒng)(its),則是在信息智能化這樣一個背景下具有多方面解決交通問題的代表。智能交通運輸系統(tǒng)(its)由于其屬于智能化的先進(jìn)運輸系統(tǒng),正在被全球世界各國加以開發(fā)、推廣,以結(jié)合自身情形應(yīng)用到交通運輸網(wǎng)絡(luò)中去。而作為智能交通系統(tǒng)理論核心部分的道路交通流分配也在交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)方面起到了關(guān)鍵的作用。這無疑為智能交通在不同技術(shù)結(jié)合方面提供了更堅實的基礎(chǔ)。由于城市道路交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與復(fù)雜程度都比較大,因此在研究與其有關(guān)的問題過程中,很有必要采用一些與系統(tǒng)工程有關(guān)的知識。交通運輸規(guī)劃與管理者在著手相關(guān)的管理規(guī)劃措施的過程中,要以系統(tǒng)化的思維來做出決策,需要把公共交通中與出行者、車輛、道路等因素考慮在內(nèi),并采取相關(guān)技術(shù)將這些因素結(jié)合起來,從而形成一個高整合的城市道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)就是在這樣的背景下應(yīng)運而生的。這其中包括的子系統(tǒng)主要有高級交通管理系統(tǒng)、高級出行信息系統(tǒng)、高級車輛控制系統(tǒng)、高級公交系統(tǒng)等。智能交通系統(tǒng)現(xiàn)在在包括通訊、自動控制、內(nèi)置圖像處理技術(shù)在內(nèi)等硬件方面的快速發(fā)展;由于在計算機程序領(lǐng)域中對動態(tài)交通有關(guān)的各種網(wǎng)絡(luò)模型和求解算法較為稀少,這導(dǎo)致了對較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能管理遇到阻礙。問題的原因是人們對于復(fù)雜的動態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)的各種行為和特性在理論上的分析和研究不夠深入和細(xì)致所導(dǎo)致,于是最為重要的關(guān)鍵核心技術(shù)基礎(chǔ)之一的城市道路網(wǎng)絡(luò)交通配流問題必然得到各國學(xué)者的廣泛研究。當(dāng)前一些針對較大城市交通網(wǎng)絡(luò)交通分配的模型算法由于其自身還存在一些缺陷,因此在描述和求解過程中與現(xiàn)實情況還有出入。在研究城市動態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)過程中,已經(jīng)有了很多對不同交通狀況下針對出行路徑?jīng)Q策的研究。然而對有關(guān)基礎(chǔ)的交通出行模型和其能否反應(yīng)實際交通狀況的相關(guān)討論不足,其中包括出行道路的交通阻抗是否能較好地反映真實交通狀況,這將會直接影響交通分配的結(jié)果,對決策者的規(guī)劃有著非常重要的參考作用,并且限制了動態(tài)交通分配理論與應(yīng)用研究的進(jìn)展。在智能交通系統(tǒng)里,實時信號控制與車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)共同承擔(dān)著交通系統(tǒng)的在線管理。由于他們在操作上有著一定的區(qū)別,期初在設(shè)計階段二者是分別進(jìn)行的。事實上,將實時信號控制與車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行有效整合利用會對城市交通擁堵的疏解起到很好的效果。宏觀上講,他們在理論和實踐上都是密不可分的,所以應(yīng)予以結(jié)合應(yīng)用。這就使得實時信號控制與車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)的整合研究成為了交通運輸規(guī)劃與管理的一個研究分支,也成為了廣大研究者熱衷于討論的一個課題。然而,這也是基于動態(tài)交通流分配這一重大課題的。宏觀交通流理論是交通流理論體系的重要組成部分,隨著城市交通問題的日益突出,交通科學(xué)對宏觀交通流理論的需求日益迫切。將道路交通流和網(wǎng)絡(luò)交通流結(jié)合為一體的連續(xù)型動態(tài)交通分配(DTA)模型,現(xiàn)如今,智能交通系統(tǒng)在誘導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域里,其理論基礎(chǔ)主要體現(xiàn)在能否較好分析、反映交大規(guī)模交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的宏觀動態(tài)特性。由于靜態(tài)交通分配方法不能較好的反映出真實情況的交通擁堵狀況,而動態(tài)交通分配的模型目前的求解計算過于復(fù)雜,為了在反映擁堵特性與計算復(fù)雜性之間相平衡,文章結(jié)合靜態(tài)交通分配和動態(tài)交通分配的特點,在基于Dial算法的基礎(chǔ)上對交通路網(wǎng)進(jìn)行多階段動態(tài)交通分配。針對基于Dial算法的多階段動態(tài)交通分配方法制定出相應(yīng)的啟發(fā)式計算方法,文章通過算例對線性路段行程函數(shù)、非線性路段行程函數(shù)和單起點單終點、單起點多終點的路網(wǎng)進(jìn)行交通分配,并將用BPR函數(shù)進(jìn)行交通分配路網(wǎng)的結(jié)果與其它同類函數(shù)分配的結(jié)果進(jìn)行比較來證明基于Dial算法的多階段動態(tài)交通分配的正確性與可行性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U491

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 宋一凡,高自友,單連龍;對流運輸條件下的雙約束運量分布和配流的組合模型[J];公路交通科技;1998年03期

2 杜剛誠,彭國雄;交通組合模型在交通需求預(yù)測中的應(yīng)用研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2004年01期

3 喻翔,毛敏,劉建兵;城市交通需求預(yù)測組合模型的研究[J];西南交通大學(xué)學(xué)報;2003年01期

，

本文編號：1887197