基于MFD的城市多區(qū)域出租車宏觀調(diào)度
發(fā)布時間：2021-08-01 12:16
隨著近年來網(wǎng)約車的興起,傳統(tǒng)出租車行業(yè)開始面臨嚴峻挑戰(zhàn),迫切尋求新的調(diào)度方式解決其存在的出租車資源分布不合理,空車率高,乘客等待時間長等問題。交通數(shù)據(jù)采集設(shè)備的普及以及以交通大數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧城市的理念,為出租車調(diào)度提供了新的思路。本文以出租車調(diào)度為研究對象,從交通大數(shù)據(jù)的視角出發(fā)提出了一種基于宏觀基本圖（MFD,Macroscopic Fundamental Diagram）的出租車宏觀調(diào)度模型,對城市路網(wǎng)進行分區(qū)并通過交通大數(shù)據(jù)構(gòu)建各子區(qū)MFD模型,估算預(yù)測各子區(qū)乘客需求,采用基于模型預(yù)測控制（MPC,Predictive Control Model）的調(diào)度策略進行子區(qū)間的宏觀調(diào)度,以達到在全局上降低出租車空駛時間以及乘客等待時間的目的。本文以實際城市路網(wǎng)為研究區(qū)域,首先對研究區(qū)域進行分區(qū)并構(gòu)建各子區(qū)MFD模型。以各子區(qū)內(nèi)部交通狀態(tài)均勻為目標對研究區(qū)域進行子區(qū)劃分;融合出租車GPS和路口檢測器數(shù)據(jù)進行子區(qū)各項交通流參數(shù)計算,構(gòu)建各個子區(qū)MFD模型。然后在各子區(qū)中構(gòu)建上車模型并進行子區(qū)乘客需求的估計以及預(yù)測。通過編寫仿真程序的方式在研究區(qū)域中構(gòu)建各子區(qū)上車模型;以出租車GPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到...
【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
圖 2-1 宏觀基本圖Figure 2-1 Macroscopic fundamental diagram如上圖，橫坐標為交通量（即區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)累計車輛數(shù)），縱坐標為平均流量（體現(xiàn)路網(wǎng)交通產(chǎn)出量）。和傳統(tǒng)宏觀研究評價方法一樣，MFD 將區(qū)域路網(wǎng)交通狀況分為四個狀態(tài)：自由流狀態(tài)，在該狀態(tài)下，區(qū)域內(nèi)車輛不受其他車輛影響，在道路上保持較高速度行駛，區(qū)域平均流量較低；臨界擁堵狀態(tài)，在該狀態(tài)下，車輛受其他車輛干擾較低，保持較快速度穩(wěn)定行駛，此時區(qū)域平均流量達到最大；擁堵狀態(tài)，在該狀態(tài)下，車輛受其他車輛影響明顯增強，車速開始降低，路網(wǎng)中排隊增加，平均流量降低；阻塞狀態(tài)，在該狀態(tài)下，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)累計車輛數(shù)在擁堵狀態(tài)上進一步增加，車輛行駛受到明顯制約，車速較慢，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)平均流量急劇下降。2.2.2 MFD 存在性研究
圖 3-1 研究區(qū)域路網(wǎng)圖Figure 3-1 Road network of research area3.1.2 出租車 GPS 數(shù)據(jù)出租車數(shù)據(jù)為出租車 GPS 定位數(shù)據(jù)，由裝有 GPS 終端的出租車以一定的時間間隔上傳該車相關(guān)的實時數(shù)據(jù)到調(diào)度中心。這些實時數(shù)據(jù)內(nèi)容包括出租車的車牌號碼（唯一識別號），日期，當前時刻，出租車當前地理位置（經(jīng)度，緯度），車輛該時刻行駛的瞬時速度，車輛航向角，車輛狀態(tài)等信息，如下表格 3-2：表格 3-2 出租車 GPS 數(shù)據(jù)示例Table 3-2 Examples of Taxi GPS data車牌號 日期 時間 經(jīng)度 緯度 速度 航向角 狀態(tài)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)外交通擁堵評價指標計算方法研究[J]. 鄭淑鑒,楊敬鋒. 公路與汽運. 2014(01)
[2]基于仿真實驗驗證宏觀基本圖的存在性[J]. 姬楊蓓蓓. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2013(05)
[3]基于譜方法的城市交通信號控制網(wǎng)絡(luò)小區(qū)劃分方法[J]. 馬瑩瑩,楊曉光,曾瀅. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2010(12)
[4]基于環(huán)形線圈檢測器采集信息的交通狀態(tài)分類方法應(yīng)用研究[J]. 皮曉亮,王正,韓皓,孫亞. 公路交通科技. 2006(04)
[5]道路交通研究中的數(shù)據(jù)采集與處理方法探討[J]. 張亞平,李碩,吳江寧,常成利. 中南公路工程. 1999(03)
[6]遺傳算法及其應(yīng)用[J]. 甄文祥,王文田. 計算機應(yīng)用研究. 1994(05)
博士論文
[1]城市快速路交通態(tài)勢評估理論與方法研究[D]. 朱琳.北京交通大學(xué) 2013
[2]模型預(yù)測控制并行計算系統(tǒng)研究[D]. 田翔.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]模型預(yù)測控制快速在線優(yōu)化算法研究[D]. 楊月彩.大連理工大學(xué) 2017
本文編號：3315510
【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術(shù)路線圖
圖 2-1 宏觀基本圖Figure 2-1 Macroscopic fundamental diagram如上圖，橫坐標為交通量（即區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)累計車輛數(shù)），縱坐標為平均流量（體現(xiàn)路網(wǎng)交通產(chǎn)出量）。和傳統(tǒng)宏觀研究評價方法一樣，MFD 將區(qū)域路網(wǎng)交通狀況分為四個狀態(tài)：自由流狀態(tài)，在該狀態(tài)下，區(qū)域內(nèi)車輛不受其他車輛影響，在道路上保持較高速度行駛，區(qū)域平均流量較低；臨界擁堵狀態(tài)，在該狀態(tài)下，車輛受其他車輛干擾較低，保持較快速度穩(wěn)定行駛，此時區(qū)域平均流量達到最大；擁堵狀態(tài)，在該狀態(tài)下，車輛受其他車輛影響明顯增強，車速開始降低，路網(wǎng)中排隊增加，平均流量降低；阻塞狀態(tài)，在該狀態(tài)下，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)累計車輛數(shù)在擁堵狀態(tài)上進一步增加，車輛行駛受到明顯制約，車速較慢，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)平均流量急劇下降。2.2.2 MFD 存在性研究
圖 3-1 研究區(qū)域路網(wǎng)圖Figure 3-1 Road network of research area3.1.2 出租車 GPS 數(shù)據(jù)出租車數(shù)據(jù)為出租車 GPS 定位數(shù)據(jù)，由裝有 GPS 終端的出租車以一定的時間間隔上傳該車相關(guān)的實時數(shù)據(jù)到調(diào)度中心。這些實時數(shù)據(jù)內(nèi)容包括出租車的車牌號碼（唯一識別號），日期，當前時刻，出租車當前地理位置（經(jīng)度，緯度），車輛該時刻行駛的瞬時速度，車輛航向角，車輛狀態(tài)等信息，如下表格 3-2：表格 3-2 出租車 GPS 數(shù)據(jù)示例Table 3-2 Examples of Taxi GPS data車牌號 日期 時間 經(jīng)度 緯度 速度 航向角 狀態(tài)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)外交通擁堵評價指標計算方法研究[J]. 鄭淑鑒,楊敬鋒. 公路與汽運. 2014(01)
[2]基于仿真實驗驗證宏觀基本圖的存在性[J]. 姬楊蓓蓓. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2013(05)
[3]基于譜方法的城市交通信號控制網(wǎng)絡(luò)小區(qū)劃分方法[J]. 馬瑩瑩,楊曉光,曾瀅. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2010(12)
[4]基于環(huán)形線圈檢測器采集信息的交通狀態(tài)分類方法應(yīng)用研究[J]. 皮曉亮,王正,韓皓,孫亞. 公路交通科技. 2006(04)
[5]道路交通研究中的數(shù)據(jù)采集與處理方法探討[J]. 張亞平,李碩,吳江寧,常成利. 中南公路工程. 1999(03)
[6]遺傳算法及其應(yīng)用[J]. 甄文祥,王文田. 計算機應(yīng)用研究. 1994(05)
博士論文
[1]城市快速路交通態(tài)勢評估理論與方法研究[D]. 朱琳.北京交通大學(xué) 2013
[2]模型預(yù)測控制并行計算系統(tǒng)研究[D]. 田翔.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]模型預(yù)測控制快速在線優(yōu)化算法研究[D]. 楊月彩.大連理工大學(xué) 2017
本文編號：3315510
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