城市动态交通流优化理论及模拟模型的研究

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1、北方交通大学博士学位论文城市动态交通流优化理论及模拟模型的研究姓名：万绪军申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：胡安洲;段里仁1999.10.1摘要本论文旨在建立微观动态交通流模拟模型，对动态交通流理论和涉及微观动态交通流模拟的诸多问题进行了深入的研究，主要包括如下几个方面内容：动态交通分配中路段阻抗函数的确定方法：微观动态交通模拟模型中车辆旅行时间的确定方法：线控系统优化技术：有通行方式限制的交通网络解算方法：非时齐Poisson过程的动态交通流OD矩阵的确定等。，为了对微观动态交通流进行模拟，本论文对车辆在动态情况下的个体行为规

2、律、对交通信号控制的机理、对交通网络的特性、对动态交通流理论以及动态条件下交通网络的解算等问题进行了深入的探讨。在动态条件下路段阻抗函数确定方法部分，指出了不能采用静态条件下交通流量而要采用交通荷载作为动态交通分配的状态变量，给出了确定性条件下和随机性条件下路段阻抗函数的计算方法。在微观动态条件下车辆旅行时间确定方法部分，对车辆在交叉口的行为特征进行了详细分析，指出了某一车流与对向冲突车流交换通行权所应遵循的规律。在计算车辆通过交叉口的行驶时间时，考虑了影响车辆通过时间的各种因素，使计算公式能符合实际情况。在线控系统优化技术部分，以使沿干线双向行

3、驶的车辆延误最小为目标，建立了减少干线车辆延误和停车率的相位差优化调节模型。在交通网络解算方法部分，提出一种新的求解有通行方式限制的交通网络解算方法，作者称为“边标号法”，是交通网络优化求解算法上的一次突破。在确定动态交通流OD矩阵部分，采用曲线平滑处理技术，给出了一个能反映一天中实际交通流变化情况x(t)变化曲线，进而给出非时齐Poisson过程的动态交通流OD矩阵的确定方法。在解决了微观动态交通流模拟所面临的诸多问题之后，开发出了具有诱导功能的微观动态交通流模拟软件，可适用于多相位、多车道、混合交通流、带立交、有通行方式限制的复杂交通网络。该

4、软件集成了交通网络解算技术、交通工程控制技术、动态交通流理论、最优化控制理论以及计算机技术，是整个博士期间研究成果的结晶。该软件与其它已存在的交通流模拟软件相比的～个最突出的特点就是其具有适用于动态交通流情况下的交通诱导功自匕而不仅仅具有交通流优化控制功能，在未来的ITS领域有着广泛的应用前景。／关铡I词：城市交通网络、动态用扇最优交通分配i自∞卜动态系统层铰丧强k一分配(DSo)、交通荷载、相位差、绿波带、对偶图法、边标号法、先进先出规则AbstractThispapermodelsad2’_rnamictrafficmicro—simulat

5、iontoanalysisdynamictrafficflow．Itmainlyincludesseveralpartsasfollows：thedecisionoftimefunctionsthatdescribeacarthroughalinkfordynamictrafficassignment、anapproachofdeterminingthetimeofacarthrougharouteformicro—simulationinurbantrafficsystem、anoptimaloffsetmodelfortrafficsigna

6、llinecontrolsystem、aresearchofrepresentingtransportnetworksandthedecisionofODmatricesfordynamictrafficflowaccordingtotime—variablePoissonprocess．Inthepartofprovidingcartraveltimefunctioninalink，thispaperdescribesthecharacteristicsoflinkflowandpresentsformulaetoestimatelinktra

7、veltimesfordynamictrafficassignment．Inthepartofcalculatingthetimeofacarwhichpassinganroute，itanalyzesthebehaviorofasinglevehicleinanurbantransportnetworkandpresentsmethodsofdecidingthetimeofacartakesinaroutewhichincludesthreeparts：thetimeofpassinginthenon-crowdingpartofaroad、

8、thetimeofqueuingbeforeanintersectionandthetimeofpassinganintersectio