基于MFD的城市多区域出租车宏观调度
发布时间：2021-08-01 12:16
随着近年来网约车的兴起,传统出租车行业开始面临严峻挑战,迫切寻求新的调度方式解决其存在的出租车资源分布不合理,空车率高,乘客等待时间长等问题。交通数据采集设备的普及以及以交通大数据驱动智慧城市的理念,为出租车调度提供了新的思路。本文以出租车调度为研究对象,从交通大数据的视角出发提出了一种基于宏观基本图（MFD,Macroscopic Fundamental Diagram）的出租车宏观调度模型,对城市路网进行分区并通过交通大数据构建各子区MFD模型,估算预测各子区乘客需求,采用基于模型预测控制（MPC,Predictive Control Model）的调度策略进行子区间的宏观调度,以达到在全局上降低出租车空驶时间以及乘客等待时间的目的。本文以实际城市路网为研究区域,首先对研究区域进行分区并构建各子区MFD模型。以各子区内部交通状态均匀为目标对研究区域进行子区划分;融合出租车GPS和路口检测器数据进行子区各项交通流参数计算,构建各个子区MFD模型。然后在各子区中构建上车模型并进行子区乘客需求的估计以及预测。通过编写仿真程序的方式在研究区域中构建各子区上车模型;以出租车GPS数据统计得到...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 宏观基本图Figure 2-1 Macroscopic fundamental diagram如上图，横坐标为交通量（即区域路网内累计车辆数），纵坐标为平均流量（体现路网交通产出量）。和传统宏观研究评价方法一样，MFD 将区域路网交通状况分为四个状态：自由流状态，在该状态下，区域内车辆不受其他车辆影响，在道路上保持较高速度行驶，区域平均流量较低；临界拥堵状态，在该状态下，车辆受其他车辆干扰较低，保持较快速度稳定行驶，此时区域平均流量达到最大；拥堵状态，在该状态下，车辆受其他车辆影响明显增强，车速开始降低，路网中排队增加，平均流量降低；阻塞状态，在该状态下，区域网络累计车辆数在拥堵状态上进一步增加，车辆行驶受到明显制约，车速较慢，区域网络平均流量急剧下降。2.2.2 MFD 存在性研究
图 3-1 研究区域路网图Figure 3-1 Road network of research area3.1.2 出租车 GPS 数据出租车数据为出租车 GPS 定位数据，由装有 GPS 终端的出租车以一定的时间间隔上传该车相关的实时数据到调度中心。这些实时数据内容包括出租车的车牌号码（唯一识别号），日期，当前时刻，出租车当前地理位置（经度，纬度），车辆该时刻行驶的瞬时速度，车辆航向角，车辆状态等信息，如下表格 3-2：表格 3-2 出租车 GPS 数据示例Table 3-2 Examples of Taxi GPS data车牌号 日期 时间 经度 纬度 速度 航向角 状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外交通拥堵评价指标计算方法研究[J]. 郑淑鉴,杨敬锋. 公路与汽运. 2014(01)
[2]基于仿真实验验证宏观基本图的存在性[J]. 姬杨蓓蓓. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(05)
[3]基于谱方法的城市交通信号控制网络小区划分方法[J]. 马莹莹,杨晓光,曾滢. 系统工程理论与实践. 2010(12)
[4]基于环形线圈检测器采集信息的交通状态分类方法应用研究[J]. 皮晓亮,王正,韩皓,孙亚. 公路交通科技. 2006(04)
[5]道路交通研究中的数据采集与处理方法探讨[J]. 张亚平,李硕,吴江宁,常成利. 中南公路工程. 1999(03)
[6]遗传算法及其应用[J]. 甄文祥,王文田. 计算机应用研究. 1994(05)
博士论文
[1]城市快速路交通态势评估理论与方法研究[D]. 朱琳.北京交通大学 2013
[2]模型预测控制并行计算系统研究[D]. 田翔.浙江大学 2007
硕士论文
[1]模型预测控制快速在线优化算法研究[D]. 杨月彩.大连理工大学 2017
本文编号：3315510
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2-1 宏观基本图Figure 2-1 Macroscopic fundamental diagram如上图，横坐标为交通量（即区域路网内累计车辆数），纵坐标为平均流量（体现路网交通产出量）。和传统宏观研究评价方法一样，MFD 将区域路网交通状况分为四个状态：自由流状态，在该状态下，区域内车辆不受其他车辆影响，在道路上保持较高速度行驶，区域平均流量较低；临界拥堵状态，在该状态下，车辆受其他车辆干扰较低，保持较快速度稳定行驶，此时区域平均流量达到最大；拥堵状态，在该状态下，车辆受其他车辆影响明显增强，车速开始降低，路网中排队增加，平均流量降低；阻塞状态，在该状态下，区域网络累计车辆数在拥堵状态上进一步增加，车辆行驶受到明显制约，车速较慢，区域网络平均流量急剧下降。2.2.2 MFD 存在性研究
图 3-1 研究区域路网图Figure 3-1 Road network of research area3.1.2 出租车 GPS 数据出租车数据为出租车 GPS 定位数据，由装有 GPS 终端的出租车以一定的时间间隔上传该车相关的实时数据到调度中心。这些实时数据内容包括出租车的车牌号码（唯一识别号），日期，当前时刻，出租车当前地理位置（经度，纬度），车辆该时刻行驶的瞬时速度，车辆航向角，车辆状态等信息，如下表格 3-2：表格 3-2 出租车 GPS 数据示例Table 3-2 Examples of Taxi GPS data车牌号 日期 时间 经度 纬度 速度 航向角 状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外交通拥堵评价指标计算方法研究[J]. 郑淑鉴,杨敬锋. 公路与汽运. 2014(01)
[2]基于仿真实验验证宏观基本图的存在性[J]. 姬杨蓓蓓. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(05)
[3]基于谱方法的城市交通信号控制网络小区划分方法[J]. 马莹莹,杨晓光,曾滢. 系统工程理论与实践. 2010(12)
[4]基于环形线圈检测器采集信息的交通状态分类方法应用研究[J]. 皮晓亮,王正,韩皓,孙亚. 公路交通科技. 2006(04)
[5]道路交通研究中的数据采集与处理方法探讨[J]. 张亚平,李硕,吴江宁,常成利. 中南公路工程. 1999(03)
[6]遗传算法及其应用[J]. 甄文祥,王文田. 计算机应用研究. 1994(05)
博士论文
[1]城市快速路交通态势评估理论与方法研究[D]. 朱琳.北京交通大学 2013
[2]模型预测控制并行计算系统研究[D]. 田翔.浙江大学 2007
硕士论文
[1]模型预测控制快速在线优化算法研究[D]. 杨月彩.大连理工大学 2017
本文编号：3315510
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3315510.html
