面向特大城市的分層次交通擁堵評價模型及算法.pdf

1、特大城市由于存在超大的城市規(guī)模、龐大的人口數(shù)量和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其交通擁堵現(xiàn)象和規(guī)律較中小城市有所不同。在傳統(tǒng)的擁堵評價研究領(lǐng)域，國內(nèi)外已經(jīng)提出了大量城市擁堵評價的一般化模型，但缺乏針對特大城市的擁堵評價模型。本文在綜述國內(nèi)外現(xiàn)有的交通擁堵評價理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合對特大城市復(fù)雜的交通流特性的分析，運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)技術(shù)和信號處理技術(shù)，構(gòu)建了面向特大城市的分層次交通擁堵評價模型。 為了構(gòu)建評價模型，本文首先確定了評價特大城市交通擁堵的四個維

2、數(shù)，包括：擁堵強(qiáng)度、擁堵時間、擁堵空間和擁堵點(diǎn)段。提出了面向特大城市的路網(wǎng)分層次交通擁堵評價體系框架，包括：宏觀、中觀和微觀三個層次，用于確定各層次擁堵評價模型的基本功能及相互聯(lián)系。構(gòu)建的模型具體包括： 首先，提出了面向特大城市的宏觀交通強(qiáng)度評價模型。將累積Logistic回歸理論引入到路段擁堵強(qiáng)度評價，構(gòu)建了基于行程速度的路段擁堵強(qiáng)度評價模型。在此基礎(chǔ)上，采用分層抽樣技術(shù)和綜合評價法，構(gòu)建了基于車輛行駛時間（VHT）加權(quán)的分層

3、次交通擁堵指數(shù)（TCI）模型。其次，提出了面向特大城市的中觀交通擁堵時空分布評價模型。在依次分析擁堵時間和空間評價因變量和自變量的相關(guān)性后，采用非線性回歸技術(shù)，提出了基于行程速度的某等級道路的嚴(yán)重?fù)矶鲁掷m(xù)時間（SCD）評價模型和擁堵持續(xù)時間（CD）評價模型，并確定SCD模型采用指數(shù)函數(shù)形式，CD模型采用三次曲線函數(shù)形式；以及采用多元線性回歸技術(shù)構(gòu)建了嚴(yán)重?fù)矶驴臻g范圍（SCB）模型和擁堵空間范圍（CB）模型，確定了采用行程速度和停車時間的

4、二元線性SCB模型，和基于行程速度的CB單元線性模型。最后，提出了面向特大城市的微觀重點(diǎn)擁堵點(diǎn)段識別模型。通過分析重點(diǎn)擁堵點(diǎn)段具備的典型擁堵特征，針對每個特征分別設(shè)計了判別算法。在該過程中，本文利用了小波變換提取行程速度數(shù)據(jù)的近似成分并用于評價周期性擁堵特征。在分析擁堵的時空分布特征基礎(chǔ)上，提出了原發(fā)性擁堵的判別方法。這兩個特征被用于重點(diǎn)擁堵點(diǎn)段的判定。 為了驗證模型的有效性和準(zhǔn)確性，本文采用了統(tǒng)計檢驗和模型預(yù)測與實(shí)測數(shù)據(jù)對比兩