城市道路网络的小世界特征研究

小世界模型为研究城市道路网络的拓扑结构和内在特征等提供了新的视角和方法。该文采用原始法(primalapproach)对城市道路网络进行适度抽象,利用ArcGIS 9.0和Matlab 7.0分别处理和计算城市道路网络的空间数据和属性数据,进而探索其小世界特征。以无锡市新区为例,研究该区整体城市道路网络的小世界特征,选取特征各异的局部网络,并对其小世界特征进行比较分析。结果表明,无锡市新区城市道路网络具有较小的特征路径长度和较大的聚类系数,为典型的小世界网络;局部道路网络均具有小世界特征,其显著程度与道路网络的空间结构特征具有一定相关性;疏密适宜的道路网络具有突出的小世界特征,是规划布局的可行方向,可为城市道路网络优化提供指导。

城市道路网络演变模型

为了探寻城市道路网络的内在演变规律,基于叶脉生长模型,提出了道路网络演变模型,分析路网中节点的生成规律;根据道路网络的特点,提出生成节点与已有路网的连接规则.以上海市浦东新区为研究对象,研究节点新增比例与经济、人口等指标的关系,提出了节点新增比例模型.按照提出的演变模型,模拟研究年的道路网络,对比实际路网和模拟路网的一些复杂网络指标.结果表明,该模型能较好地模拟实际路网的变化.

城市道路网络动态OD估计模型

针对以动态交通管理与控制为目标的动态交通需求计算问题,分析了OD量与交叉口转向交通量的动态关系,将其作为新的系统测量量引入,以此建立了同时考虑路段断面交通量和交叉口转向交通量的状态空间模型,得到了基于城市道路网络的动态OD估计模型,给出了考虑不等式约束的卡尔曼滤波递推方程及相应算法过程。利用微观仿真软件Paramics所建立的实验平台对该模型进行了仿真验证。结果表明:应用该模型进行交通量计算,与传统的仅考虑路段断面交通量模型相比,绝对误差平均减少9%,相对误差平均减少20%,而且其能更好地反映交通量真实值随时间变化的情况,计算结果明显优于传统模型。

降雨条件下城市道路网络拓扑结构脆弱性分析

受全球气候变化的影响,近几年极端天气增多,城市暴雨灾害频发,导致城市道路网络遭受严重破坏.为减小暴雨灾害给人民带来的生命财产损失,降雨条件下城市道路网络拓扑结构脆弱性分析方法的提出由显重要.本文在综合了国内外脆弱性研究理论与方法的基础上,界定了降雨条件下城市道路网络脆弱性的内涵;结合不同降雨强度对城市道路网络影响进行分析,综合路网中的介数和交通流量来定义节点和边的重要度的指标,对道路网络脆弱源进行识别;然后引用最小割度向量指标对城市道路网络拓扑结构脆弱性进行分析.为城市规划、城市管理道路网络防灾减灾提供参考依据.

城市道路网络可靠性的研究

本文对路网可靠性的形成和影响因素分别进行了说明 ,并且将其与路网服务水平加以区分 ,然后从网络的生存性和有效性两个方面来对其予以刻画 ,提出了基于路径与交叉口可靠性的函数关系式 ,最后指出了在研究过程中需要注意的几个问题。

城市道路网络交通特性仿真模型及最短路径算法

就城市道路网系统宏观仿真中存在的问题进行研究 ,提出了更符合城市道路网系统实际特性的仿真模型。该模型对城市道路网交通特性空间分布的方向性差异及交叉口延误进行了抽象 。

交通管制条件下城市道路网络模型及分配算法研究

城市道路网络模型及其算法是城市道路网络分析和分配的基础。本文首先分析了交通管制条件下原有城市道路网络模型和算法的不足,在此基础上提出一种改进模型和算法,并给出算例。这种改进的模型和算法能较好地满足实际分配的要求,在交通规划、交通管理和交通流模拟中都有着十分广阔的应用前景,且已经被成功地应用于郑州市综合交通规划中。

城市道路网络修复策略研究

为找出城市道路网络遭受自然灾害和人为破坏后的有效修复策略,建立级联失效效应影响下的网络修复策略双层优化模型。模型以网络整体效率为优化目标,考虑在随机和目的攻击下的交通网络级联失效效应对交通状况的影响,采用优化迭代算法求解。最后通过算例分析,检验该模型的实际应用效果,并且与复杂网络一般修复策略进行比较。计算结果表明,通过模型得出的修复策略比其他策略修复效果更好;在交通网络修复研究中考虑级联失效影响是必要的。

专适于城市道路网络的交通均衡分配模型

由于已有的均衡分配中的模型阻抗公式不包含车流在交叉口的延误,其研究成果并不真正适用于城市道路网络。本文提出流向、流向阻抗、流向流量的概念,建立包含交叉口分流向延误的阻抗公式,以及基于这个新阻抗公式的交通均衡分配模型。这个模型可以较真实地反映城市道路网络上的交通分配情况。

城市道路网络交通信号协调控制的优化

改进前人提出的城市道路网络交通信号协调控制的优化数学模型 ,这个模型是以交通均衡分配模型为基础的双层数学规划模型 ;探讨了这个模型的求解方法 ,并给出了实际算例 .该方法的应用将降低城市道路网络的交通协调控制对检测器等硬件设备的依赖程度 .

基于空间句法的兰州市城市道路网络特征分析

以2015年兰州市主城区道路网为研究对象,基于空间句法模型,分别选择连接度、控制值、集成度与智能度指标定量分析其特征.结果表明,兰州市主城区道路网络呈现河谷带状组团式空间分布特征,没有形成完整统一的诸如方格网式或环形放射式的道路系统结构形式,相对独立地形成了城关区、七里河区、安宁区与西固区4大道路网组团,导致组团间道路联系松散,路网的均衡性与整体性差;兰州市主城区道路网络中,高连接度和控制度的道路数量较少,交通选择性整体水平低,而在仅有的高选择性道路中,横向道路的交通选择性强于纵向道路;无论是市级尺度的全局集成度,还是区级尺度的局部集成度,其空间分布都呈现单中心结构特征,距中心越近,拓扑可达性越高,反之亦然.受兰州市河谷空间环境的影响,城市道路网络智能度在市区尺度上表现中度的局部空间对整体空间的连通感知能力,而在分区层面却表现出较强的局部空间对整体空间的连通感知能力.

基于蒙特卡洛模拟的城市道路网络地震易损性分析

城市道路网络是重要的生命线工程系统,其抗震性能直接影响城市震时人员逃生和震后救灾是否能够迅速开展。现阶段,地震工程学界已发展了完善的单一路段地震易损性分析方法,但对道路网络整体性态水平划分、破坏指标选取和地震易损性评价等问题尚无明确结果。基于此,利用二维平面网络统计特征量作为破坏评价指标,提出了一类城市道路网络地震易损性的评价方法,并利用蒙特卡洛模拟方法计算了实际城市路网的地震易损性矩阵。首先,给出了城市道路网络地震破坏模拟步骤,包括路网建模、空间变化地震动模拟和基于路段易损性函数的路网地震破坏模拟;然后,利用分支数量和最大分支直径作为指标,对城市道路网络性态水平进行了划分,给出了基于蒙特卡洛方法的路网地震易损性分析框架;最后,以河北省秦皇岛市为例,计算了城市道路网络的地震易损性矩阵。本文发展的城市路网地震易损性分析方法可为城市道路系统整体抗震安全性评价及优化设计提供参考。

专适用于城市道路网络的交通均衡分配算法

已有的均衡分配理论中的阻抗公式不包含车流在交叉口的延误,其研究成果并不真正适用于城市道路网络.在基于新的交叉口分流向延误的最短路径算法和均衡分配模型上,探讨了专适用于城市道路网络的交通均衡分配算法,证明了模型的目标函数是凸函数.该算法采用Frank-W olfe算法的思路设计.最后,给出了计算实例.

基于交通量均分的城市道路网络定向研究

为减少城市交通拥挤,从交通量均分的角度出发,提出了综合反映道路网络局部和整体性质的k最优定向,并且利用奇度点配对的思想为定向问题设计了启发式算法。

三峡库区万县市城市道路网络发展变化的研究

根据１９５６，１９８３和１９９１年万县市城市道路网络拓扑图，运用连接度、环通度等指标研究该市城市道路网络的发展变化及存在的问题。结果表明：它的发展受到经济条件和地形因素的制约，现在已形成几个重要的交通集散中心；这３年中，１９５６年网络结构最复杂，１９８３年最简单，但都存在物流和客流运动不畅的问题，并且影响生态环境。三峡工程将对该市城市道路网络的发展起良好作用。

协同考虑脆弱性与可靠性的城市道路网络设计

根据常态事件下出行者风险规避的路径选择行为和非常态事件下兼具风险规避与后悔规避的路径选择行为,分别以可靠性和脆弱性指标描述常态与非常态事件下的路网性能,构建了协同考虑脆弱性与可靠性的城市道路网络设计一主双从规划模型,其中上层模型为满足可靠性约束条件下的路网脆弱性指标最优(路网可达性最高),下层模型分别为基于效用理论和后悔理论的随机用户均衡模型.算例结果表明:与仅考虑脆弱性的模型相比,本文提出的模型在牺牲一定可达性的基础上可获得较高的路网可靠性;当投资预算为0.9×107时,平均路网可达性与路网可靠性分别为0.138 8和0.969 6,而仅考虑脆弱性的模型获得的对应指标分别为0.140 5和0.334 1,可达性指标减少了1.20%,可靠性指标增加了190.21%;此外,如果忽视出行决策行为差异,可能获得偏离实际的次优,甚至错误的网络设计方案,无法实现预期设计目标.

关于城市道路网络设计问题的高效双层方法

为了对城市道路网络的最优化问题进行确定,该论文提出了一种基于计算的有效方法,整个过程包括网络流的分配确定以及各条边参数值的确定,以此来求得基于资金预算约束的交通拥挤最优化,最后问题转化为一个非线性的优化问题。通过对单一约束问题进行二元化,最终的双目标函数可以通过解决交通分配问题进行评价,考虑到双目标函数是包含一个变量的凹函数,因此可以采用基于梯度的高效一维搜索方法来解决对偶问题,同时考虑到改网络设计问题旨在解决若干个交通分配问题,因此原则上它应该跟现实中大的交通网络相融合,在该计算过程中,所有问题总共包含553个约束条件跟1862个变量。

基于多源数据的城市道路网络行程时间预测模型

针对基于单一数据源、利用卡尔曼滤波理论建立行程时间预测模型存在的不足,采用多源数据进行行程时间预测以提高精度。浮动车、固定检测器是常用的交通信息采集方法,在信息种类、数据精度等方面存在一定的互补性。因此,选择2种检测器的实时交通数据作为模型输入参数。利用卡尔曼滤波理论,以流量、占有率、行程时间作为输入量构成参数矩阵,建立城市道路网络行程时间预测模型。并通过Vissim仿真实验验证了模型的有效性。结果表明:基于多源数据的行程时间预测模型平均绝对相对误差为5.45%,其精度比单独采用固定检测器检测数据预测提高了14.4%,比单独采用浮动车数据预测提高了7.5%。

基于可靠度的城市道路网络优化模型与算法

分析了城市道路网络可靠性,并根据城市道路网络可靠性基础理论,提出了基于可靠度的城市道路网络优化方法,将用户平衡模型作为下层模型,以建设投资费用和用户出行费用最小为上层模型目标函数,可靠度作为上层模型约束条件建立双层城市道路网络优化设计模型,并采用遗传算法进行求解。实例表明,该模型对城市道路优化设计有较好效果。

建设和完善城市道路网络 提高道路交通容量

建立起可持续发展的城市交通系统是我们制定城市交通发展战略的核心思想。交通问题产生的根本原因,在于交通供需之间的不平衡,因而,建立可持续发展的城市交通系统,需要从交通需求和交通供给两个方面同时采取措施:一方面,可以通过改造拓宽道路、修建地铁轻轨、建设信号控制系统等措施,提高城市交通的供给能力;另一方面,可以通过合理规划城市布局、建立合理的交通结构、进行需求管理使道路交通量的时空分布均匀化,对城市交通需求的产生进行正确引导。