基于均衡理论的路网堵点识别与容量一体化均衡配置分析

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1、第一章绪论常有效发挥其功能。城市交通系统由路网系统、流量系统和交通管理系统构成，其中，路网系统是城市交通系统的基础，合理的路网系统是交通管理系统是城市交通系统正常有效运行的根本。因此，宜从系统角度来看待城市的交通拥堵问题。1．2研究目的与意义论文基于均衡理论，从道路交通状况与需求矛盾出发，以系统观点寻求路网的堵点(堵线、堵区)，相对沿用的按表面现象和主观判断的方法解决交通拥挤问题而言，抓住了问题产生的实质与关键。为解决困扰人们这涉及面广，影响社会经济发展与现实生活的大问题，拓宽了思路，寻找到了新的途径。具体来说，本研究具有以下几个方面的意

2、义。1)本研究基于系统全局观点识别路网堵点、堵线和堵区，改变了传统堵点识别方法的主观性和表象性，能有效弥补缓解对策“头疼医头，脚疼医脚”的系统性缺陷。2)针对系统识别的堵点，结合近期道路规划和建设实际，研究一体化路网容量均衡配置方法，为减少道路建设盲目性、提高缓堵对策针对性，提供了新的决策依据和方法。3)一体化的分析思路和方法为缓解日益严重和复杂的城市交通拥堵问题提供了新的研究思路与方法。4)基于交通均衡原理，自主开发了《路畅工程交通均衡分析软件》，基于该软件，可以模拟、评估道路建设、交通管理(如单向交通)等措施对其他道路及交通系统的影响

3、，为相关对策及措施的制定与实施提供科学依据。1．3主要研究内容论文基于交通均衡理论，从系统角度分析路网堵点，通过以组团为虚拟节点、组团间交通通道为虚拟路段的路网简化方法，建立虚拟路网，采用OD迭代反推技术与交通均衡配流模型，得到虚拟路网均衡流量：以虚拟路网均衡流量与容量的比值(V／C)为匹配参数，与设定的堵点判别标准对比，识别路网堵点(堵线、堵区)，诊断路网系统性缺陷；然后就如何消除路网堵点，实现路网容量均衡一体化，提出了相应的措施；以重庆市主城区(内环高速以内)干道网为例，对该套方法和体系的可行性、实用性、合理性进行了验证，效果良好。1

4、)交通拥堵机理、成因分析及对策研究在对交通拥堵动态生成、漂移、演化、聚集、疏散等过程分析基础上，找到了造成交通拥堵的三大主要因素。三大主要因素分别为：路网结构和设施布局因第一章绪论素，交通管理控制方法因素和交通行为因素。三大因素互相依从、相互作用、三位一体。其中，路网结构和设施布局不合理是主要和根本原因。针对造成交通拥堵的主要原因，分析了相关应对策略和措施。2)路网虚拟简化技术研究城市路网是一个庞大的有机系统，为更好地从宏观和系统上把握，需对原路网进行抽象简化，构建更宏观的虚拟路网。在抽象过程中，虚拟路网既要充分反映交通堵点、堵线和堵区的

5、交通特性，又尽可能不改变原路网宏观交通流特性及其需求行为。虚拟路网以城市基本组团为虚拟节点，以组团间的交通通道为虚拟路段，同时结合现状干道路网的结构及其流量、城市的行政区划、土地利用和山川河流天然屏障等条件综合确定。虚拟路网是后面研究的基础，路网虚拟抽象的好坏直接关系研究成果的好坏，必须认真谨慎对待。3)路网堵点(瓶颈)识别模型研究为了得到虚拟路网OD分布及虚拟路网均衡流量分布情况，本文主要研究了两个基本模型，虚拟路网OD反推模型和虚拟路网交通均衡分配模型。在对传统OD反推模型和技术研究基础上提出了虚拟路网OD反推模型，其基本思想是采用迭

6、代思想。给定初始OD分布矩阵和收敛条件，通过对初始OD分布矩阵有限次修正，使理论分配交通量(路段交通量)和实测交通(路段交通量)无限接近，认为此时的OD分布矩阵所求OD分布。基于Wardrop第一均衡原理(用户最优原理)的分析，提出了虚拟路网交通均衡分配模型，并就该模型的算法也进行了一定的探讨。基于这两个模型，可以得到虚拟路网的均衡流量分布情况，结合路网容量系统，分析路网均衡条件下的交通供给与需求的协调匹配情况，从而识别均衡条件下路网瓶颈点(线、区域)所在。4)路网堵点(瓶颈)识别方法与容量一体化均衡配置研究路网堵点(瓶颈)的识别方法是以

7、虚拟路网(节点及路段)的交通负荷(V／C)为特征变量，采用虚拟路网OD反推技术与交通均衡配流组合模型，得到虚拟路网均衡流量分布情况，结合虚拟路网容量系统，获得路网供需“均衡容量匹配参数”，基于该套参数，与设定的堵点判断标准对比，辨识路网的真实瓶颈点(段、区域)、诊断现有路网的系统性缺陷。最后就如何消除路网堵点及弥补路网系统性缺陷，实现路网容量均衡一体化配置，给出了宏观指导和分析了相关措施。5)实例验证论文选取重庆市主城区(内环高速以内)作为研究对象，对该套方法和体系的可行性、实用性、合理性进行验证。第一章绪论1．4研究技术线路4一路网堵点

8、的识别自上而下，从宏观到中观到微观，分层次进行。首先分析路网交通供给与交通需求在宏观层次的匹配情况，识别路网宏观层次真实瓶颈点、瓶颈线和瓶颈区域，诊断路网系统性缺陷所在，具体技术线路见图1．1