典型交通事件下道路拥堵的网络化蔓延特性研究

发布时间：2019-05-08 09:03

【摘要】：城市化进程加快的同时所带来交通拥堵的问题已经成为困扰世界各大城市的主要社会问题之一。尤其是近年来,机动车保有量急剧增加,现有的城市路网很难满足与之俱增的交通需求,城市交通拥堵问题日益凸显。在城市交通系统中,由于其偶发性和随机性,交通事件是造成城市道路交通拥堵的重要因素,极易形成道路通行能力的瓶颈。目前,国内外对典型交通事件下道路拥堵蔓延的研究主要集中于预测目标路段上排队长度的变化过程。然而,城市道路中路网交通流特性十分复杂,交通拥堵的蔓延由于路网的物理拓扑链接关系存在着空间性、网络化的特点,基于现有交通流数据分析城市道路的道路拥堵在空间范围蔓延规律尚有待研究。在此背景下,本文研究了典型交通事件下道路拥堵的网络化蔓延规律,在对城市路网中基本路段道路拥堵蔓延速度定量分析的基础上,结合路网拓扑关系并基于地理信息系统开发了道路拥堵蔓延的可视化表达系统。首先,基于交通波理论,分析了典型交通事件下道路拥堵的蔓延可作为车流集结波传递的过程,随后结合Van Aerde模型对交通流数据特征进行归纳分析,计算了典型交通事件下道路拥堵向路段上游蔓延的速度。其次,从不同发生时问、不同发生路段、不同交通事件三种角度分析了路段的交通流特性,对道路拥堵蔓延速度进行分析求解,建立了适用于北京市的典型交通事件下道路拥堵蔓延速度模型,以及各等级道路分时拥堵蔓延速度数据库。再次,在对路网中道路物理连接性和拓扑关系研究基础上,分析研究了交叉口等对交通流特征的影响,总结了典型交通事件下道路拥堵的网络化蔓延规律。最后,基于GIS平台,利用C#开发环境,通过设计系统数据库、系统框架以及功能结构等,建立了典型交通事件下道路拥堵的网络化蔓延可视化预测系统。案例分析表明该预测系统具有实用性和有效性,可以为交通管理者提供直观的道路拥堵蔓延状态结果,并为其制定相应交通管理策略提供决策支持。
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【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U491.265

【参考文献】