【摘要】：城市道路交通擁堵已成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的頑癥。由于我國對城市交通擁堵的研究一方面標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,系統(tǒng)性欠缺;另外一方面理論性雖強(qiáng),但實(shí)用性欠缺。從我國城市交通擁堵的特性分析開始,開展城市道路交通擁堵評判模型、預(yù)測模型、優(yōu)化模型和控制策略研究,具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文主要開展了以下五個方面的工作,致力于為政府部門、出行居民、科研人員等進(jìn)行評價、預(yù)測、優(yōu)化、控制城市道路交通擁堵提供新的研究思路和方法:1.研究城市交通“致堵”原因,構(gòu)建城市交通擁堵評判指標(biāo)體系。從四個視角綜述“致堵”研究成果,并指出問題。通過研究擁堵類型、擁堵演化機(jī)理、擁堵評判方法,結(jié)合我國實(shí)際,構(gòu)建了包含宏觀、中觀、微觀三個層次的城市道路交通擁堵評判指標(biāo)體系,確定各層次擁堵評判指標(biāo)的基本功能、量化方法及相互聯(lián)系。2.研究城市路網(wǎng)交通擁堵綜合評價方法,提出一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擁堵綜合評價方法。分析了國內(nèi)外城市路網(wǎng)交通擁堵評價方法,通過對我國近年來城市道路交通擁堵影響因素與道路交通擁堵之間的關(guān)系分析,從選取評判指標(biāo)出發(fā),基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出一種反映城市路網(wǎng)交通擁堵程度的綜合評價方法,簡稱TFI指數(shù)法(Traffic Fuzzy neural network-Evaluation Index,TFI),實(shí)例驗(yàn)證了本方法的可行性。3.研究城市道路交通擁堵預(yù)測模型,提出一種基于CS-SVR的擁堵預(yù)測算法。在分析單一模型預(yù)測技術(shù)和融合模型預(yù)測技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種基于布谷鳥搜索算法(CS)和支持向量機(jī)回歸(SVR)模型融合的道路交通擁堵預(yù)測算法,將常用的SVM預(yù)測方法和本文所提出的CS-SVR預(yù)測方法進(jìn)行對比分析,實(shí)例驗(yàn)證了本算法的精度更高。此外研究了基于CS-SVR的城市路網(wǎng)交通擁堵態(tài)勢評價方法,實(shí)例驗(yàn)證了本方法的可行性。4.研究城市道路路網(wǎng)優(yōu)化模型,提出一種城市道路路網(wǎng)優(yōu)化模型。從城市道路網(wǎng)絡(luò)性能、環(huán)境影響、投入費(fèi)用三個方面分析了城市道路網(wǎng)絡(luò)交通擁堵博弈關(guān)系,構(gòu)建了基于多層目標(biāo)優(yōu)化的城市道路路網(wǎng)優(yōu)化模型,尋求路網(wǎng)通行效率、環(huán)境影響、路網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用之間的最優(yōu)平衡關(guān)系,為城市路網(wǎng)優(yōu)化決策方向提供借鑒。5.研究城市交通擁堵控制策略,綜述了基于信號控制、基于需求管理的城市交通擁堵態(tài)勢控制策略,并重點(diǎn)針對信號控制交叉口交通流模式劃分定義問題,提出一種基于聚類分析的交叉口智能信號控制方法,研究了基于規(guī)劃管理的城市道路交通擁堵控制策略,最后通過實(shí)際案例進(jìn)行驗(yàn)證。
【圖文】：

中某個獨(dú)立突發(fā)點(diǎn)擁堵；將城市交通擁堵中觀層定義為同一道路同一方向的相鄰兩個交逡逑叉口之間的距離上的連續(xù)擁堵，其中不包括交叉口擁堵。將城市交通擁堵宏觀層定義為逡逑所選的城市道路路網(wǎng)的擁堵，如圖２．１所示。如無特別聲明，本論文中所提到的微觀、逡逑中觀、宏觀均為此標(biāo)準(zhǔn)。逡逑丨邋１１邋Ｉ邋！邋Ｉ邋１１邋ｉ邋？逡逑邐ｙ邋ｖ邐Ｊ邋ｖ邐ｙ邋ｖ邐逡逑交叉ａｓ１邐Ｉ邐交叉Ｉ邐＾Ｐ４，逡逑ｉ邐＾５邋Ｉ邋Ｉ—邋＿邋—邐Ｉ邐１邐逡逑＾邐ｉ邐廠邋￣邐Ｓ邐ｉ邋／邋￣邐Ｓ邋Ｌ／逡逑＾邐Ｈ邐ｒｒ逡逑ｉｌ邐ｉ？邐ｉｆ逡逑—＾｜６Ｓ邐ｓ邐＾邋ｗ逡逑Ｘ叉口＇邐交叉口２丨邐交叉口３｜逡逑＂Ｉ邋Ｉ邐１邋Ｉ邐Ｉ邋Ｉ邋—逡逑Ｓ邐１邐廠邐Ｓ邐＾邋Ｌ／逡逑ｒ邐ｒ－邐ｒ＼逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邐車線逡逑圖２．１城市道路交叉口、路段、路網(wǎng)示意圖逡逑在國內(nèi)，張和生等人在２００５年采用模糊數(shù)學(xué)的原理，構(gòu)建了區(qū)域交通狀態(tài)時空分逡逑層模型，該模型含蓋了交通網(wǎng)絡(luò)的微觀、中觀和宏觀交通參數(shù)，包含交通網(wǎng)絡(luò)時空信息逡逑和交通狀態(tài)信息。胡啟洲教授等在２０１３年提出可將城市擁堵劃分為點(diǎn)、線、面三個相逡逑互影響的層面進(jìn)行交通擁堵分析。借鑒目前交通擁堵評判模型涵蓋的不同層次，本文將逡逑城市道路路網(wǎng)分層次交通擁堵評判體系分為三個評判層次，分別是：微觀、中觀和宏觀逡逑三個層次，其對應(yīng)不同的空間評判范圍是：交叉口（包括個別擁堵點(diǎn)）、路段、路網(wǎng)。逡逑（１）

２．５道路交通擁堵評判指標(biāo)體系逡逑２．５．１城市道路交通擁堵評判體系框架逡逑現(xiàn)行的交通擁堵評判一般用以下指標(biāo)來描述：速度、延誤時間、Ｖ／Ｃ比、密度、車逡逑輛排隊長度。但是由于擁堵的描述參數(shù)很多，但針對不同服務(wù)設(shè)施、不同層次擁堵、不逡逑同的感知對象（例如乘客、駕駛員），需要的是最能直觀反映或描述擁堵程度的一項或逡逑幾項參數(shù)。逡逑根據(jù)本文２．２小節(jié)城市交通擁堵演化機(jī)理和擁堵評判思路分析，本文提出涉及微觀、逡逑中觀、宏觀三層，覆蓋時間和空間維度的，，能基本反映交通維度特征的城市道路分層次逡逑交通擁堵評判體系框架，該體系框架確定了本文將要構(gòu)建的分層擁堵評判模型的基本功逡逑能和相互聯(lián)系，該體系框架的具體含義如表２．２所示：逡逑邐表２．２基于時空維度的三層交通擁堵評判指標(biāo)體系邐逡逑￣邋層級邐指標(biāo)邐備注邐單位逡逑平均延誤時間邋交叉口每輛車的平均延誤（平均排隊時間）邐ｓ逡逑微邋時間逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.265

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本文編號：2675241