基于加权复杂网络结构特性的城市道路疏堵模型研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于加权复杂网络结构特性的城市道路疏堵模型研究论文作者：陈明明学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：交通运输工程指导教师：李巧茹职称：副教授资助基金项目：河北省高等学校科学技术研究重点项目（ZD2014078）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofEngineeringDegreeofCommunicationandTransportationEngineeringSTUDYONTHEURBAN

2、ROADCONGESTIONEVACUATIONMODELBASEDONWEIGHTEDCOMPLEXNETWORKSTRUCTUREPROPERTYbyChenMingmingSupervisor:AssociateProf.LiQiaoruDecember2016ThisworksupportedbythekeyprojectofscienceandtechnologyresearchofhighereducationinHebeiProvince（ZD2014078）原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工

3、作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权

4、向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着经济快速发展，汽车保有量持续增长，城市道路基础设施与交通需求之间的供需矛盾日益紧张，城市交通拥堵问题已经成为亟待解决的社会问题。本文综合考虑城市道路网络结构和交通流特性对交通拥堵的影响，基于复杂网络理论对拥堵区域车辆进行交通分配研究。具体内容如下：分析及改进加权复杂网络节点重要度求解问题。将加权网络节点凝聚度作为节点重要度贡献的影响因素，综合考虑道路网络中边权、各个节点之间的传输效率以及相邻节点重要度，建立加权

5、网络节点重要度贡献矩阵，对节点重要度进行评价。以天津市南开区的部分道路网络为例，求解城市道路网络节点重要度，并按节点重要度连续移除网络中的节点，通过移除节点后网络的连通性来说明算法的有效性。对影响路段阻抗的因素进行分析并改进综合阻抗模型。将影响交通阻抗的因素分为交通流特性和路网结构特性两大类，并建立综合阻抗求解模型。通过复杂网络理论量化网络结构特性对交通阻抗的影响，与BPR路阻函数相结合，根据熵权法来确定综合阻抗模型的ψ、ω两个参数值，确定路网结构对道路网络阻抗值的影响程度，对实验路网各路段的综合阻抗值进行求解。最后对城市道路交通拥堵疏散问题进

6、行描述和求解。以拥堵疏散时间最短为疏散目标，建立城市道路网络拥堵疏散模型，并根据车辆的到达率，分阶段采用平衡分配方法。通过MATLAB程序实现拥堵车辆的交通分配，并以城市道路网络为拥堵疏散的研究对象，计算其交通分配车流量。对比分析在两种阻抗模型下车辆疏散方案，得出在考虑路网结构特性的综合阻抗模型下，疏散后网络各路段的阻抗值及饱和度值与在BPR阻抗模型下其值相比明显降低，路网运行效率得到提高。关键字：复杂网络节点重要度城市道路拥堵疏散MATLABIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomy,carowners

7、hipcontinuestoincrease,thecontradictionbetweensupplyanddemandofurbanroadinfrastructureandtrafficdemandisincreasinglytense,urbantrafficcongestionhasbecomeoneofthesocialproblems.Thispapertaketheimpactsofurbanroadnetworkstructureandtrafficflowcharacteristicsasthefactorsoftraffi

8、ccongestion,andstudyonthetrafficassignmentintrafficcongestionareabasedoncom