本文關(guān)鍵詞：基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法研究

楊聚芬  

【摘要】：近年，由于道路交通網(wǎng)絡(luò)供不應(yīng)求，交通運(yùn)行狀態(tài)不斷出現(xiàn)由順暢到擁擠再到擁堵的逐漸惡化現(xiàn)象，導(dǎo)致道路交通運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠程度受到了嚴(yán)重破壞，帶來(lái)了嚴(yán)重的出行時(shí)間浪費(fèi)、環(huán)境質(zhì)量降低和車(chē)輛損耗加劇的不良后果；同時(shí)，由于社會(huì)生活水平的不斷提高，居民出行活動(dòng)日益頻繁化、豐富化，為了能夠在有限的時(shí)間內(nèi)完成多次出行活動(dòng)，居民逐漸提高了對(duì)道路交通運(yùn)行效率和運(yùn)行狀態(tài)可靠性的要求。因此，開(kāi)展基于實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性研究不僅是智能交通系統(tǒng)的重要研究?jī)?nèi)容，也是當(dāng)今交通可靠性研究范疇的重要課題。 路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性評(píng)價(jià)、路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性預(yù)測(cè)和路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分配是道路交通可靠性研究的三個(gè)步驟。第一步的目的是評(píng)價(jià)當(dāng)前路網(wǎng)、OD對(duì)子路網(wǎng)、路徑和路段/交叉口的交通狀態(tài)可靠性的實(shí)際情況；第二步的目的是預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)刻的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性狀況，以便提前制定交通管理策略和出行計(jì)劃；最后一步的目的是研究在確定了路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性目標(biāo)值后，應(yīng)該給其組成路段/交叉口分配多大的可靠性才能最高效、最經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)值。目前，已有研究成果大多是關(guān)于交通可靠性評(píng)價(jià)方面的研究，關(guān)于交通可靠性預(yù)測(cè)、分配方面的研究非常少，幾乎沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究的成果，存在較大的提升空間。 本文以實(shí)時(shí)獲取的動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，深化和拓展路網(wǎng)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性和現(xiàn)勢(shì)可靠性的評(píng)價(jià)方法，并對(duì)路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性預(yù)測(cè)方法和路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分配方法進(jìn)行了有益探索和深入研究，為進(jìn)一步改善路網(wǎng)整體交通狀態(tài)可靠性提供技術(shù)支持。論文完成的創(chuàng)新性工作和取得的研究進(jìn)展主要包括以下四個(gè)方面。 （1）在交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性評(píng)價(jià)方面�；谝淹芯砍晒�，結(jié)合路網(wǎng)結(jié)構(gòu)層次劃分和交通狀態(tài)判別，探討了交通狀態(tài)故障模式識(shí)別，并構(gòu)建了基于故障樹(shù)分析法的路網(wǎng)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性在線(xiàn)分析算法，該算法應(yīng)用交通狀態(tài)故障樹(shù)的最小割集、最小徑集分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)路網(wǎng)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性的定性分析和定量評(píng)價(jià)。同時(shí)，綜合考慮路段/交叉口結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度和關(guān)鍵重要度三個(gè)指標(biāo)，提出了一種影響路網(wǎng)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性的關(guān)鍵路段/交叉口確定方法。通過(guò)定義最小割集診斷重要度和路段/交叉口診斷重要度的概念，設(shè)計(jì)了一種路網(wǎng)交通狀態(tài)故障診斷決策系統(tǒng)。研究成果進(jìn)一步拓展了交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠性評(píng)價(jià)方法，并提出了有效的路網(wǎng)交通狀態(tài)故障診斷決策系統(tǒng)。 （2）在交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性評(píng)價(jià)方面。針對(duì)交通量具有二重性的不足，重新對(duì)交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性指數(shù)進(jìn)行了定義，設(shè)計(jì)了基于實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)的路段/交叉口、路徑、OD對(duì)子路網(wǎng)和路網(wǎng)交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性指數(shù)計(jì)算方法。以此為基礎(chǔ)，綜合考慮路段/交叉口的物理拓?fù)涮匦�、承�?dān)交通量特性、交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性特性和影響力特性四個(gè)方面，構(gòu)建了影響路網(wǎng)交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性的關(guān)鍵路段/交叉口評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，，并提出了一種基于多屬性決策理論的關(guān)鍵路段/交叉口在線(xiàn)確定方法。實(shí)證分析表明，本文所設(shè)計(jì)的交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性指數(shù)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的反映交通狀態(tài)可靠性的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)證明了基于多屬性決策理論的關(guān)鍵路段/交叉口確定方法的合理性。研究結(jié)果進(jìn)一步完善了交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性在線(xiàn)分析方法，為動(dòng)態(tài)交通狀態(tài)可靠性管理控制提供了決策依據(jù)。 （3）在交通狀態(tài)可靠性預(yù)測(cè)方面，為了能夠預(yù)測(cè)未來(lái)多個(gè)時(shí)刻的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性情況，在借鑒其他領(lǐng)域可靠性預(yù)測(cè)成果的基礎(chǔ)上，探討了交通狀態(tài)可靠性多步預(yù)測(cè)原理，針對(duì)多步預(yù)測(cè)引起誤差遞增的現(xiàn)象，提出交通狀態(tài)可靠性可預(yù)測(cè)性估計(jì)思想，最終針對(duì)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠度和現(xiàn)勢(shì)可靠性指數(shù)兩種交通狀態(tài)可靠性指標(biāo)，構(gòu)建了基于粒子群優(yōu)化小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通狀態(tài)可靠性預(yù)測(cè)雙層模型，該模型的上層為交通狀態(tài)可靠性可預(yù)測(cè)性估計(jì)模型，下層為交通狀態(tài)可靠性多步預(yù)測(cè)模型。研究成果獲得了較好的交通狀態(tài)可靠性預(yù)測(cè)性能。 （4）在交通狀態(tài)可靠性分配方面，針對(duì)目前交通狀態(tài)可靠性管理與改善方案缺少量化依據(jù)的現(xiàn)實(shí)，通過(guò)借鑒其他領(lǐng)域在可靠性分配方面的研究成果，根據(jù)交通狀態(tài)可靠性的特殊性，提出交通狀態(tài)可靠性分配的思想，構(gòu)建了其影響因素體系及量化方法，并提出了一種基于層次分析法的交通狀態(tài)可靠性分配權(quán)重確定方法，以此為基礎(chǔ)，分別針對(duì)交通狀態(tài)長(zhǎng)期可靠度和交通狀態(tài)現(xiàn)勢(shì)可靠性指數(shù)兩種交通狀態(tài)可靠性指標(biāo)，設(shè)計(jì)了路網(wǎng)、OD對(duì)子路網(wǎng)和路徑三個(gè)層次的交通狀態(tài)可靠性分配方法，并針對(duì)分配結(jié)果溢出和尋優(yōu)問(wèn)題，分別設(shè)計(jì)了交通狀態(tài)可靠性分配的再分配方法和路段/交叉口分配結(jié)果的優(yōu)化方法。研究成果為交通規(guī)劃、道路設(shè)計(jì)和交通管理控制提供了決策依據(jù)。 本論文中涉及到的研究?jī)?nèi)容、研究方法和研究結(jié)論是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)下的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法研究的拓展補(bǔ)充和有益探索，所取得的研究成果，對(duì)于深化路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法具有重要的學(xué)術(shù)意義，同時(shí)對(duì)于改善路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性具有顯著的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U491
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【參考文獻(xiàn)】

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1 沈掌泉;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)及其在土壤學(xué)中應(yīng)用的研究[D];浙江大學(xué);2005年

2 劉悅;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成及其在地震預(yù)報(bào)中的應(yīng)用研究[D];上海大學(xué);2005年

3 趙惠祥;城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全性與可靠性研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

4 許良;基于可靠性分析的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題研究[D];北京交通大學(xué);2006年

5 熊志華;道路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性基礎(chǔ)理論與方法研究[D];北京交通大學(xué);2006年

6 蔡志理;高速公路交通事件檢測(cè)及交通疏導(dǎo)技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2007年

7 冮龍暉;城市道路交通狀態(tài)判別及擁擠擴(kuò)散范圍估計(jì)方法研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 覃頻頻;基于信息融合的高速公路事件檢測(cè)建模與仿真[D];西南交通大學(xué);2007年

9 李繼偉;城市主次干路的路段行程時(shí)間估計(jì)與預(yù)測(cè)方法研究[D];吉林大學(xué);2012年

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1 夏宇敬;城市智能公共交通系統(tǒng)框架研究[D];山東大學(xué);2010年

2 姜卉;基于FA-SVM的高速公路交通事件自動(dòng)檢測(cè)方法研究[D];吉林大學(xué);2011年

3 梁穎;大城市道路交通系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)評(píng)價(jià)[D];北京工業(yè)大學(xué);2002年

4 冮龍暉;基于數(shù)據(jù)融合的城市快速路交通參數(shù)短時(shí)預(yù)測(cè)方法研究[D];吉林大學(xué);2004年

5 楊先平;城市道路行程時(shí)間預(yù)測(cè)方法研究[D];吉林大學(xué);2005年

6 劉海旭;城市交通網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];西南交通大學(xué);2004年

7 王吉平;城市道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2005年

8 董均宇;基于GPS浮動(dòng)車(chē)的城市路段平均速度估計(jì)技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2006年

9 劉長(zhǎng)祥;山區(qū)軟弱砂巖地區(qū)大跨度隧道穩(wěn)定性研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

10 唐金芝;數(shù)據(jù)融合技術(shù)在高速公路交通事件檢測(cè)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2007年

【相似文獻(xiàn)】

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1 楊建青;陳為宇;徐南榮;;路網(wǎng)交通流分配模型及其特性研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào);1992年01期

2 姜桂艷;牛世峰;常安德;;基于檢測(cè)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通運(yùn)行可靠性分析[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年05期

3 楊云;喬曉青;肖邱瑞;;可持續(xù)發(fā)展與城市路網(wǎng)交通承載力關(guān)系探析[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2013年05期

4 胡啟洲;孫煦;;基于多維聯(lián)系數(shù)的城市路網(wǎng)交通擁堵態(tài)勢(shì)監(jiān)控模型[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2013年06期

5 任其亮;彭其淵;;大型建筑周?chē)肪W(wǎng)交通影響度的敏感性分析[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

6 史文歡;孔慶杰;劉允才;;基于出租車(chē)跟蹤的市區(qū)路網(wǎng)交通狀態(tài)估計(jì)方法[J];交通信息與安全;2009年05期

7 甄曦;李堯;王曉華;;天津市南淀風(fēng)景區(qū)路網(wǎng)交通組織研究[J];城市道橋與防洪;2011年04期

8 黃大榮;宋軍;李淑慶;向紅艷;;網(wǎng)絡(luò)化動(dòng)態(tài)調(diào)控下城市路網(wǎng)交通擁堵控制技術(shù)綜述[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2013年05期

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3 莊斌;楊曉光;吳志周;;動(dòng)態(tài)路網(wǎng)交通狀態(tài)估計(jì)理論及其在ATMS中的應(yīng)用[A];第一屆中國(guó)智能交通年會(huì)論文集[C];2005年

4 蔣大治;繆玉玲;王煒;李峰;葛亮;;公路收費(fèi)對(duì)路網(wǎng)交通流分配影響分析方法設(shè)計(jì)[A];中國(guó)公路學(xué)會(huì)公路規(guī)劃分會(huì)2003年文集[C];2003年

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2 記者 劉樹(shù)平;[N];經(jīng)濟(jì)信息時(shí)報(bào);2008年

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6 殷磊;[N];廈門(mén)日?qǐng)?bào);2007年

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8 交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院 韓先科 劉穎;[N];中國(guó)交通報(bào);2013年

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1 楊聚芬;基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法研究[D];吉林大學(xué);2015年

2 祁宏生;考慮信號(hào)控制的路網(wǎng)交通流建模[D];吉林大學(xué);2011年

3 代磊磊;路網(wǎng)交通事故動(dòng)態(tài)分析及預(yù)警方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 任其亮;時(shí)空路網(wǎng)交通擁堵預(yù)測(cè)與疏導(dǎo)決策方法研究[D];西南交通大學(xué);2007年

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1 董碩;基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性動(dòng)態(tài)分析方法研究[D];吉林大學(xué);2013年

2 杜長(zhǎng)飛;基于OD估計(jì)的路網(wǎng)交通檢測(cè)器優(yōu)化布設(shè)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

3 萬(wàn)佳;基于云模型的路網(wǎng)交通擁堵?tīng)顟B(tài)判別算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

4 常德娥;基于GIS的市橋城區(qū)路網(wǎng)交通需求建模與預(yù)測(cè)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所）;2007年

5 劉倩婧;基于誘導(dǎo)信息的城市路網(wǎng)交通規(guī)律研究[D];山東科技大學(xué);2009年

6 冷歡平;城市路網(wǎng)交通狀態(tài)評(píng)價(jià)研究[D];吉林大學(xué);2008年

7 楊珍珍;快速路網(wǎng)交通管理策略仿真評(píng)價(jià)研究[D];上海理工大學(xué);2011年

8 劉賀楠;高速路網(wǎng)交通運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)與判定方法研究[D];重慶交通大學(xué);2010年

9 錢(qián)曉杰;中小城市路網(wǎng)交通信號(hào)控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的路網(wǎng)交通狀態(tài)可靠性分析方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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