城市交通流合理诱导研究

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1、摘要城市交通流诱导是智能运输系统实施的重要组成部分。虽然交通流诱导的实施极大地改善了城市道路网络的交通环境，提高了网络的使用效率。然而，交通流诱导后，如果不能有效地对分流交通量进行预测和控制，两种不合理的交通现象“交通积聚”和“拥挤转移”可能产生。这两种交通现象的产生，势必影响路线的服务水平，降低城市道路网络的使用效率。因此，研究城市交通流的合理诱导阃题非常重要。为了解决城市交通流的不合理诱导问题，本报告提出了城市交通流合理诱导的概念、原理和实现方法，共包括九章内容。主要研究内容包括：交通流合理诱导的基本原理研究、反映交通拥挤程度的指标预测研究、分流交通量对替换路线服务水

2、平的影响研究、分流交通量的预测和控制研究、拥挤路线交通量的控制研究和ITS条件下的城市运输规划方法研究等。在合理诱导原理设计中，考虑了出行者的出行行为对网络交通流分配的影响，并指出交通流的诱导与控制同时进行是实现合理诱导的关键。在实现方法上，本部分提出了模糊推理技术和模糊控制原理在交通流合理诱导中的应用，并给出了合理诱导的具体实现过程。交通拥挤程度的实时预测，是智能运输系统在城市道路网络中实施的一个重要理论问题。本部分在确定性排队曲线模型的基础上通过建立车辆到达率与道路通行能力的相互关系模型，设计了～种交通拥挤延误时间预测的简化分析方法。这种方法能够实时预测驾驶员出行所需

3、的个体交通拥挤信息，从而更好地引导驾驶员的路线选择。当城市交通网络发生拥挤时，实时交通拥挤信息的发布使得部分交通量分流到可替换路线上，分流交通量的大小对替换路线的服务水平产生影上海交通大学博士后科研工作报告!IIml—l————————————————————————————IE—宙置曾皇曼曼暑詈鼍曼!皇量鼻詈曼鲁皇皇田皇置量詈皇喜鲁舅皇响。本部分根据上海市的实际交通状况建立了一个简单的模拟网络，对在道路发生突发性事件的情况下，驾驶员的拥挤转向行为与可替换路线服务水平之间的相互关系进行了定量和定性研究。研究表明不同比例的分流交通量对替换路线的服务水平产生不同的影响，同时也

4、表明要想维持替换路线的期望服务水平，必须对拥挤分流的交通量进行预测和控制。对分流交通量的预测，本部分通过对拥挤条件下驾驶员的路线选择行为的分析，采用模糊推理技术对分流交通量进行估计，并进行了模拟实验。在分流交通量控制研究中，主要研究了网络发生突发性交通拥挤时，由于诱导信息的提供，使得部分交通量分流到替换路线时，如何对进入替换路线的交通量进行控制，以维持替换路线的期望服务水平。在这部分研究里，提出了一个拥挤测量模型用于估计替换路线的拥挤程度，并利用模糊控制原理设计了替换路线进口信号灯配时方案调整的模糊控制算法。通过在检测替换路线交通量的同时，控制进入替换路线的交通量，达到分

5、流交通量控制的目的。当道路发生突发性事件引起交通拥挤时，一方面需要引导驾驶员转向到可替换路线，另一方面也要对进入拥挤路线的交通量进行控制。本文通过对反映路线拥挤程度的延误时间信息和排队长度信息进行预测，设计了在事件持续时间内，以车辆到达率不超过事件发生地点通行能力为拥挤路线控制目标的模糊推理算法，并进行了实际案例分析。分析结果表明，这种模糊推理算法能在一定程度上取代交通工程师们对拥挤的管理，从而提高了拥挤管理的效率。交通流诱导在城市道路网络中的引入，改变了人们以往的出行行为，常规的出行需求预测模型在智能运输系统条件下，需要进行合理改进。本部分提出了将传统的出行产生模型与动

6、态交通模拟模型集成，进行交通流诱导条件下的城市运输规划研究的一种方法性框架。关键词：智能运输系统；交通流诱导；交通积聚；拥挤转移；模糊推理；模糊控制原理；道路服务水平；交通控制AbstractUrbantrafficflowguidanceistheimportantpartofITSimplementThetrafficconditionscanbegreatlyimprovedandtheefficiencyofroadnetworkcallbeincreasedbyapplyingtrafficflowguidance．HoweveLtwol【indsoftraff

7、iccongestionphenomena("trafficconvergence'’and“congestiondiversion”)，maybeproducedduetotheineffectivepredictionandcontroloftrafficvolumesdiverted，mustinfluencethelevelofserviceonrouteandreducetheusingefficiencyofroadnetwork．Hence，itisveryimportanttosolvetheproblemof