城市道路交通拥堵扩散机理研究

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1、国内图书分类号：U491密级：公开国际图书分类号：656西南交通大学研究生学位论文城市道路交通拥堵扩散机理研究年级二〇一五级姓名常桃宁申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导老师霍娅敏副教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U491U.D.C:656SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTHEMECHANISMOFTRAFFICCONGESTIONDIFFUSIONINURBANROADGrade:2015Candidate:ChangTaoningAcademicDegreeAp

2、pliedfor:MasterofengineeringSpeciality:TransportationEngineeringSupervisor:A.Prof.HUOYaminMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权

3、书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（一）构建了具备实时交通信息的动态路径选择模型，给出了合适的最短路搜索算法，选用了便捷的路段阻抗计算方法。构建了交通拥堵的评价指标体系，即交通拥堵规模和拥堵延误，给出了它们的计算方法，建立了考虑道路等级的路网模型。运用C++进行CTM模拟仿真，研究了交通信息更新频率、道路等级、路网级配对交通拥堵的影响，分析了交通拥堵的扩散过程。结果发现实时交通信息更新频率的增加能有效减少路网拥堵延误和拥堵扩散范围，道路等级

4、对路网本身的交通拥堵扩散影响很大，路网级配的差异不会对事件条件下的交通拥堵扩散产生太大影响。（二）运用元胞传输模型研究了事件严重程度对交通拥堵扩散影响，通过分析事件持续时间、通行能力损失大小、以及二者都发生变化时，交通拥堵扩散时空分布规律，得出结论：交通事件越严重，其引发的交通拥堵的扩散范围越大，拥堵延误越大。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律

5、责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要近几年来，社会经济迅猛发展，城市化进程迅速推进，市民的机动车拥有量剧增，对城市道路的交通需求已经逐渐超过交通供给，受到城市经济条件、土地利用的制约，交通供给提升困难，需要更多的技术和手段来管理交通需求，以及提高道路的利用效率，对交通拥堵扩散机理的研究就是为了剖析拥堵发生后的时间和空间分布变化，加快拥堵消散速度，充分利用现有道路来保障城市交通的畅通运行。其中交通诱导技术为缓解城市交通拥堵问题带来了新思路，但是由于完整的实时信息收集难、处理缓慢、发布手段欠缺，因此搭建反应快速准确的交通诱

6、导系统势在必行。本文首先通过对国内外对交通拥堵的研究进行分析、总结，归纳了交通拥挤产生的根本原因、危害以及新兴的智能交通诱导系统，深入分析、探讨了前人对交通拥堵扩散机理和控制策略的研究成果。首先，对前人提出的元胞传输模型进行调整，得到了适用于本文研究的元胞传输路段模型和元胞传输节点模型；构建了具备实时交通信息的动态路径选择模型，给出了适合的最短路搜索算法，通过路径阻抗最小来描述出行者的路径选择行为，给出了路径阻抗计算方法，采用交通拥堵规模和拥堵延误两个指标来判断交通拥堵严重程度，给出了它们的计算方法。并实验验证本文所构建的模型能有效模拟交通拥堵扩散与消散。其次运用

7、C++进行CTM模拟仿真，研究了交通信息更新频率对交通拥堵扩散的影响，提出了路网模型，研究了道路等级、路网级配对交通拥堵扩散的影响，分析了交通拥堵的扩散过程。结果发现实时交通信息更新频率的增加能有效减少交通事件导致的路网拥堵延误和拥堵扩散范围；道路等级差异对交通拥堵影响很大，路网级配会对道路本身的拥堵规模和拥堵延误产生影响，但对交通事件产生的拥堵规模和拥堵延误影响不大。运用元胞传输模型研究了事件严重程度对交通拥堵扩散影响，通过分析事件持续时间、通行能力损失大小以及二者都发生变化时，交通拥堵扩散时空分布规律，得出结论：交通事件越严重，其引发的交通拥堵的扩散范围越大，

8、拥堵延误越