城市道路交通拥堵传播规律及消散控制策略研究

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1、多参未交博士学位论文】￡二￡213城市道路交通拥堵传播规律及消散控制策略研究StudiesonCongestionPropagationPropertiesandDissipationControlStrategiesofUrbanRoadTraffic作者：龙建成导师：高自友北京交通大学2009年12月叁1学位论文版权使用授权书本学何论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通火学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和

2、借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(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：龙戡、>刷噬名／否签字日期：砷引2月，和签字醐：一J，i’年t2，月，旷日f711靠中图分类号：U491．2UDC：27学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文城市道路交通拥堵传播规律及消散控制策略研究StudiesonCongestionPropagationPropertiesandDissipationControlStrategiesofUrbanRoadTraffic作者姓名：

3、龙建成学号：04114182导师姓名：高自友学位类别：工学职称：教授学位级别：博士学科专业：交通运输规划与管理研究方向：城市交通规划与管理北京交通大学2009年12月致谢本论文是在尊敬的导师高自友教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、写作、修改到最后成稿，高教授都倾注了大量心血并给予了我很大的帮助。自我2004年博士研究生入学以来，高教授不仅在实际的工作、科研中给予我严格、具体而又关键的教导，而且在日常学习、生活上给予我很多的关心和照顾。导师正直、严谨的治学态度、开阔的思路、敏捷的思维、诲人不倦的精神以及对科学的献

4、身精神将使我终生受益，并激励、指引我在以后的工作中进取。在此，谨向敬爱的高老师表示衷心的感谢!感谢北京交通大学交通运输学院的各位老师对本人学术上的指导以及北京交通大学研究生院老师的关心和帮助。感谢美国SetonHallUniversity的Dr．PeninaOrenstein以及香港大学的Dr．Szeto给予学术上的指导和帮助。特别感谢马建军教授、黄海军教授、任华玲师姐和连爱萍师姐给我一如既往的关心和帮助。感谢朝夕相处的师兄弟和师姐妹们与我一起走过生命中这一段美好时光。吴建军、张好智、赵晖、李树彬、郑建风、李新刚、

5、李峰、谢东繁、李研峰、屈云超、卢朝阳、马丹、王谱、黄一华等诸位师兄弟姐妹在平时的科研和生活中给予我许多关心和帮助。本论文中的许多工作正是在与他们的讨论和协助下完成的。感谢各位专家学者在论文评审过程中所提出的批评和指正意见。感谢其他所有帮助过我的老师们和同学们。感谢论文中被引用文献的作者们，他们的卓越工作是本论文研究的基础。在本论文的完成过程中，研究工作分别得到了国家重点基础研究发展计划(2006CB705500)、国家自然科学基金(70631001和70801004)、北京交通大学优秀博士生科技创新基金(48040

6、)的资助，在此一并表示感谢。最后，感谢父母、姐姐和哥哥给予我的关爱、鼓励和～贯支持。龙建成2009年12月于北京交通大学中文摘要道路交通拥堵是城市交通问题的突出表现，是影响人们日常出行质量和出行费用的关键性因素。同时它还会诱发交通安全、交通环境污染以及交通能耗等诸多社会各界广泛关注的问题。当前，缓解和预防交通拥堵已经成为我国城市发展的当务之急，关系到我国城市的可持续发展。然而人们对于城市道路交通拥堵传播规律和消散机理缺乏足够的、准确的认识，这使得在实际缓解交通拥堵过程中存在一定的盲目性，缺乏有效的缓解与控制手段。因

7、而，深入研究交通拥堵的产生根源、传播特性以及消散规律是解决交通拥堵问题的基础性工作。本论文从动态网络交通流理论出发，研究城市道路交通拥堵的传播规律，探讨一些典型的交通拥堵消散控制方法和策略。具体来讲，本论文研究工作主要有如下几个方面：(1)改进了元胞传输模型，并以此构建了动态网络交通流传播模型。和已有模型不同的是，本文在元胞传输模型的路段模型中考虑道路交通流中的回滞现象，以及在节点模型中考虑了交叉口的信号控制以及道路出口的渠化。此外，还提出了计算路段走行时间和路径走行时间的新方法，分别从路段和路网两个层面建立了交通

8、拥堵的评价指标体系。(2)将元胞传输模型推广应用于模拟突发事件下交通拥堵的传播规律。以拥堵规模和拥挤延迟为评价指标，研究了路段下游渠化区的长度、停止线的宽度划分、事故位置以及路段长度等因素对交通拥堵传播的影响。依据交通拥堵传播的空间结构特征，利用车辆禁行这一临时性的交通管制措施，制定了线、面相结合的拥堵消散控制策略，应对交通拥堵的传播。仿真结果表明，合理地应