长江三角洲城市带一体化的交通网络模式构想

本文从城市带的角度分析交通网络在区域经济整合中的作用，并对长江三角洲城市带的交通现状和存在问题作了分析，进而提出长江三角洲城市带的交通网络布局构想。认为在长江三角洲城市带应该构建以公路交通为主导的综合交通运输模式和以沪宁、沪杭、沪甬、宁杭甬高速公路为骨干的道路网络结构，以促进城市间的经济联系。

城市多模式交通网络与广义枢纽协同优化研究综述

《交通强国建设纲要》提出构建便捷顺畅的城市交通网,注重一体化融合发展,强化方式衔接。基于城市多模式交通网络与枢纽衔接和转换的重要功能,提出了广义枢纽概念,围绕多模式交通网络与广义枢纽的供需特征、交通分配、优化方法、仿真研究等进行研究综述。基于城市综合交通呈现“多方式出行需求、多模式网络供给”发展趋势,提出未来重点研究方向,包括多模式交通网络供需特征及互动机理、一体化方式划分与交通分配、多模式网络与广义枢纽协同优化和多模式组合出行与广义枢纽仿真。上述重点研究方向将为提升城市综合交通系统一体化水平、提高城市综合交通系统运输能力、缓解城市交通拥堵、优化出行方式结构提供支撑。

风险扩散下城市群多模式交通网络的韧性演化

深入分析风险扩散阶段城市群多模式交通网络的动态韧性演化特征,有助于提高城市群风险抵御能力。本研究基于复杂网络理论及其扩展理论,以城市群公路、铁路、航空网络为基础,构建城市群多模式多层次交通网络模型,将节点度、节点介数与可达性相匹配,分析其风险扩散下的静态拓扑特征;以级联失效动力学理论为基础,考虑不同阶段节点初始风险水平、风险预警阈值与风险抵御能力,根据影响风险扩散的节点与连边测度指标,构建风险动态扩散模型;考虑风险冲击下结构、功能变化特征,构建网络结构、功能韧性测度模型,并通过其耦合值表征多模式交通网络韧性性能。以关中平原城市群多模式交通网络为研究对象,运用Python Networkx和Matlab网络分析工具,就不同的风险扩散方式、网络可靠性、冗余性、鲁棒性和节点风险处理能力系数,对风险扩散阶段城市群多模式交通网络的动态韧性演化进行仿真分析。结果表明:模型结果与实际相符,提升网络可靠性、冗余性、鲁棒性和节点风险处理能力,能有效增强网络韧性;相较于基于节点测度的风险扩散方式,基于连边测度的风险扩散方式对韧性性能影响更大,说明线路层次等级分布相较于数量对城市群多模式交通网络的韧性性能影响更大;相较于单一的交通网络,多模式多层次的交通网络韧性性能整体表现更佳。

基于多模式交通网络建模的居民出行特征探测——以深圳市为例

当前研究多基于单一数据源模拟单一出行模式的交通网络,难以客观全面地反映居民真实出行特征。该文以深圳市为例,提出基于交通小区划分和站点路径匹配的多模式交通网络建模方法和居民出行特征分析的多特征融合算法。首先,顾及交通网络时空分异性,设计多尺度交通小区划分算法简化复杂网络;然后,利用站点路径属性与交通小区匹配连接,构建多模式集成的复杂交通网络模型;最后,综合利用移动轨迹挖掘和特征融合技术,设计多模式出行特征融合算法,系统刻画多模式融合下的居民出行特征。实验结果表明:相比仅使用单一数据源,多模式集成方法能有效消除数据偏差,更准确地揭示区域间的交通紧密程度,更全面地反映居民的出行行为和偏好,可以更好地为城市规划和交通治理提供科学决策依据。

城市多模式交通网络的复杂网络特性与鲁棒性研究

为深入分析城市多模式交通网络的复杂特性,促进多模式交通的协同发展。采用原始映射法构建了包括小汽车网络、地面公交网络和轨道交通网络三者叠加而成的城市多模式交通网络模型。结合城市交通网络的实际运行情况,综合考虑客流量和运行时间的影响因素,对传统加权方式进行改进,方便建立更加准确、贴近现实的城市多模式加权交通网络模型。利用复杂网络的分析方法,应用Pajek和Ucinet这2种网络分析软件,对哈尔滨市多模式加权交通网络及3个单一模式子网络的复杂网络特性进行实证对比分析。提出城市多模式交通网络鲁棒性分析指标,对比研究交通网络受到攻击时的稳定性。结果表明,相比单一模式的子网络,叠加后的城市多模式交通网络聚类系数增加,节点间紧密度有所增强,具有典型的小世界特性,表现出对随机攻击的鲁棒性和对蓄意攻击的脆弱性。

多模式交通网络下的城市交通出行链行为模型

针对已有城市交通出行链行为分析模型的不足,分析了城市交通出行链的基本概念与简单出行链的可能路径,并基于起讫点限制条件与多模式交通网络下的交通距离限制条件,推导构建了基于最大熵模型的多模式交通网络下城市交通出行链行为模型,给出了参数估计与先验概率选择方法;将模型应用到成都市中心城区居民出行样本数据中,通过出行链距离、出行链中交通小区间的出行量、出行链到达小区的数量、出行链小区的到达发生量、各类出行链的出行量等5个指标对模型进行了检验.结果表明:模型值与实际值拟合度较好,说明模型是有效的,可做为全面分析城市交通出行的一个有效模型工具.

多模式交通网络路径动态调整模型

既有路径调整模型的研究载体是单模式网络,不能够刻画现实中多模式网络上出行者的路径调整行为.为此,本文提出采用比例延拓与绝对延拓两种方法来描述多模式网络中用户对不同出行方式的费用感知特性,并据此建立了多模式网络条件下的用户路径动态调整模型(Multi-modal Route-Swapping Dynamics,简称MRSD).研究发现:(1)MRSD能避免过度调整行为,并能维持解集不变性;(2)MRSD的稳定路径流模式与多模式网络用户均衡等价,且在其稳定状态,模式内部所有被使用的路径具有相同且最小的实际费用,模式之间所有被使用的路径之间存在(符合比例延拓或绝对延拓的)费用感知壁垒;(3)MRSD的所有解有界且收敛于多模式网络用户均衡.

多模式交通网络的交通出行、讫点、方式和路径分配与收费定价模型

本文研究多模式交通网络中出行选择、讫点选择、方式选择、路径选择和拥挤道路收费的组合模型。模型被表示为双层规划。上层模型确定道路收费以达到系统收益最大、成本最小，下层表示出行、讫点、方式和路径选择的随机均衡模型，最后用算例说明。

基于多模式交通网络的开封市公园景点可达性

作为城市居民重要的休闲游憩空间,城市公园景点的空间可达性成为衡量居民生活质量与城市宜居性的重要指标。针对公园景点可达性测度中的交通模式单一问题,以开封市主城区为例,构建多模式交通网络(步行、公交和小汽车)测度体系,从3种交通模式的平均可达时间和公交服务频次视角全面分析居住区尺度的公园景点可达性,进而划定开封市游憩空间的交通出行圈。结果表明:不同的出行交通模式之间存在明显的空间区段差异,表现为以老城区为核心向外围区扩散的衰减现象。其中,老城区的步行可达性最高,60.48%的居住区在15min内可步行到达绝大部分的公园景点;公交可达性较好的居住区分布在老城区及老城区外围,但对城市边缘区的支撑力较弱;小汽车在相同时限内可达性范围最广,在一定程度上可缓解外围区可达性极差的现状。在此基础上划定的步行、公交车、小汽车出行圈有助于合理规划不同城市空间的居民出行方式,以提高出行效率和交通可达性水平。

考虑不确定因素的多模式城市交通网络路径决策

由于时间的波动性与突发事件的影响,多模式城市交通网络的运行时常伴随着各种不确定性情况的发生。通过考虑多模式交通网络的出行特点与交通网络不同的运行状态,建立了基于马尔可夫决策过程的多模式交通网络的路线决策模型与算法,所提方法应用到北京市多模式城市交通网络。结果显示,不同出发时间需要不同的路径决策以达到最小出行时间。基于马尔可夫决策过程的路径决策方法的有效性得到验证,它可以为出行者路线选择提供更合理的指示。

旅客视角下基于时变的多模式交通网络出行路径

城市多模式交通出行路径决策会受到城市公共交通发班时刻表及交通网络时变特性影响。考虑这两个影响因素,研究了换乘次数、出行时间、步行距离等约束条件限制下以实际出行成本最少为优化目标的城市多模式交通出行路径决策问题。由于该问题为NP难问题,提出了基于遗传算法的四种求解策略。数值算例表明四种求解策略均有效,其中,变异概率随迭代次数调整的多种群遗传算法求解策略计算效率最高。

基于多模式交通网络的居民就医可达性研究

城市医疗设施的可达性评价是对居民就医便利程度进行量化描述.通过建立基于步行、私家车以及公共交通的多模式交通出行就医可达性度量模型,对各交通方式的就医便利程度进行度量.研究表明:哈尔滨市中心城区就医可达性分布不均,呈中心向四周递减趋势,西部高于东部区域的就医可达性;步行与私家车出行就医可达性呈现东西方向衰减明显的趋势,公共交通呈南北方向衰减明显的趋势;私家车出行就医可达性最优,公共交通次之,步行最差;私家车出行就医可达性空间差异最小、公共交通差异次之,步行空间差异最大.

基于时刻表的多模式交通网络路径规划

城市交通系统正逐渐由原来的单一模式转变为相互连通的多模式,为了更准确地表达多模式交通网络系统,并满足个人出行时路线规划和时间预测的要求,该文以Oracle空间网络数据模型为建模基础,以武汉市为例,选取了道路网、公交路网和地铁路网三种路网模式构建了多模式交通路网,并且加入公交线路和地铁线路的时刻表因素,旨在使出行者通过该模型可以找到到达目的地的最快路线并预估该路线所需时间.

交通状态模式识别研究

在网络层次上进行区域交通信号控制、交通分配和路径诱导是缓解交通堵塞的有效途径之一。大量的实践经验表明 ,无论是在城市交通网络 ,还是在高速公路网络中 ,网络的状态可分为数量有限且不同类型的模式 ,并且这些模式不断重复出现。而针对不同的交通网络状态模式 ,可以通过理论分析或仿真研究等途径 ,求解用于进行区域信号控制、交通分配及路径诱导的优化控制参数及控制策略。当系统识别出网络处于某种模式时 ,就可参照事先确定的优化参数及策略进行交通控制和诱导 ,以缓解交通拥塞 ,提高交通系统的运行效率。本文基于对交通网络状态模式识别问题及其应用的重要性的认识 ,应用模式识别的理论和方法 。

多模式交通网络的拥挤道路收费双层规划模型

研究了多模式交通网络的拥挤道路收费问题,建立了双层规划模型。其中:上层模型以网络收益与网络成本之差的最大化为目标;下层模型满足多模式交通网络的随机用户平衡。最后,设计了一个基于步长加速法和惩罚函数法的启发式算法,并求解算例。

城市群多模式交通网络结构韧性分析——以关中平原城市群为例

为分析城市群多模式交通网络应对攻击时的韧性变化特征,该文基于复杂网络理论和韧性城市理论,构建了考虑吸收能力、缓冲能力和可恢复能力3个维度的网络结构韧性评估模型,并通过空间向量模计算网络结构韧性值。基于关中平原城市群城际公路、铁路客运数据构建了城市群客运网络,并借助空间网络分析工具ArcGis和Ucinet探讨城市群多模式交通网络的拓扑特征;考虑节点位置及其与周边地区交通的联系,提出了基于节点重要度的典型节点选取方法。结果表明:典型节点受到攻击后,网络的缓冲能力都处于较低状态,尤其是蔡家坡站点失效后,网络缓冲能力下降到0.388 9;节点度大的站点失效后,网络恢复到正常状态的能力差;普铁站和高铁站失效后对网络结构韧性的影响远大于公路客运站;结合典型节点特征和模拟结果,可针对性地提出网络结构韧性提升建议。

城市群多模式交通网络协同优化研究现状与展望

本文从国家层面城市群交通系统存在问题和发展需求角度论证了城市群多模式交通网络协同优化研究的必要性,并从城市群交通一体化、常态情况下多模式交通网络协同优化和突发事件下多模式应急交通网络协同优化研究三方面总结和评述了国内外城市群多模式交通网络协同优化的相关研究。其次从城市群多模式交通网络供需分析、常态和突发情况下城市群多模式交通网络协同优化三个研究方向进行了展望。最后对全文进行总结,并提出相应的管理和控制策略,旨在为我国城市群多模式交通规划、建设和管理等提供有价值的借鉴和参考。

基于交通大数据的公交线路OD矩阵推断方法

随着交通大数据的普及与广泛应用,提出了一种推断多模式交通网络线路OD矩阵的方法。首先,通过匹配乘客的刷卡数据和公交车辆报站数据获得乘客的上车站点,其次结合地铁刷卡数据准确分析乘客的下车站点,最后根据乘客的出行信息获得线路OD矩阵。利用广州一天近800万刷卡数据和600万公交报站数据进行了上车站点、下车站点以及OD矩阵的推断,结果表明:早高峰与全日出行规律一致;广州交通方式呈现多样化等。提出的方法可以更为准确地获得线路OD矩阵,揭示城市交通特点,具有较高的实用价值。

考虑出行阻抗的城市群综合客运网络可达性

为阐明城市群综合客运交通网络的多层空间结构并丰富网络的功能属性,以耦合这一全新视角提出考虑城市交通换乘的城市群综合客运网络模型,并从出行费用与出行时间出发分析节点与网络的可达性。首先,基于复杂网络理论Space-P建模方法,将城市群中的客运站点抽象为网络中的节点并进行编号,以票价与出行时间标定边权,分别构建公路客运子网、铁路客运子网。其次,划设城市群中的各城市中心城区为独立的交通小区,将有城市公共交通、步行等换乘方式连接的节点间添加耦合边,构建耦合子网。再次,将两类客运子网通过耦合子网组合叠加为综合网络,改进传统网络效率指标,构建加权的阻抗效率指标评估节点与网络的阻抗可达性。最后,以成渝城市群为实例研究,构建成渝城市群综合客运网络并分析公路、铁路、综合网络的阻抗可达性。结果表明:多个节点的耦合使得这些节点的阻抗可达性较好,因此在研究城市群综合客运交通网络时,城市交通换乘是不可忽略的因素;综合网络的阻抗可达性相较于公路子网、铁路子网分别提升了83.4%,28.5%,公路与铁路客运子网的耦合提高了城市群客运交通网络的阻抗可达性;推进站点间、多种运输方式间的耦合协调,继而构建更加便捷顺畅的城市群综合客运交通网络,是降低旅客的出行成本的重要途径。

城市路网信息融合的关键技术

目前,我国各大城市交通信息采集和传输问题已基本解决。但是,交通信息与路网空间信息的匹配和融合问题却依然严重,使得大量的实时路况信息难以得到有效应用,成为制约城市路网管理和出行服务的技术瓶颈,直接影响车载导航系统、公众出行信息平台、物流运输系统等位置服务(LBS)与智能交通系统(ITS)应用的服务水平。鉴此,本文探讨了城市路网信息融合的内涵和特征,及其关键技术,包括线性参考系统与空间信息融合、时空动态分段和多级动态分段、多模式交通网络构建技术和动态连通关系自动生成等技术问题,并提出了相应的解决方案。