交通网络动态路阻模型研究

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在过去的十年中,智能交通系统(ITS)吸引了很多研究者和应用者的兴趣。智能交通系统的主要目的是利用实时或预测交通信息以提高交通网络的效率、提高交通安全、减少延误时间和降低对环境的影响。作为其核心的动态交通网络模型也得到了广泛的重视。所谓的动态交通分配,就是将时变的交通出行需求量合理分配到不同的路径上,以降低个人的出行费用或系统总费用。它是在交通供给状态以及交通需求状态均为己知的条件下,分析其最优的交通流量分布形态,从而为交通流管理、动态路径诱导等提供依据。本文在分析了动态交通分配的建模基础和动态交通网络模型中的动态路段行程时间函数的一般形式之后,用实例分析和对比了国外常用的几种离散型动态路阻函数,并指出其优缺点。最后利用交通流理论中的集散波原理提出了一个有排队长度的SQ模型,此模型以路段上的车流密度作为变量更能反应其动态的特征,可用于计算信号动态交通网络的动态路段行程时间。经过实例分析,可得出本文所提出的SQ模型比四种传统的离散型动态路段行程时间模型在算法的实现、模型的离散化、模型的标定、算法效率以及占用计算机存储空间等诸方面都要优越。本论文在研究国内外在智能交通系统(ITS)特别是动态交通分配(DTA)的研究成果上,对DTA的核心部分:时间-空间网络进行了编程计算,并利用变分不等式原理,数学规划原理,概率论,交通工程等基础理论,对动态交通网络模型进行算法分析,建立了DTA的变分不等式(VIP)模型。
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