基于对偶图的城市路网动态连通关系研究

摘要

随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，城市机动车数量迅速增长，从而使得城市路网交通日趋紧张，缓解交通拥堵问题已经刻不容缓。城市路网中平面交叉口附近的拥堵占整个路网拥堵的70％以上，因此研究平面交叉口附近的延误情况对整个路网的交通组织优化具有重要的意义。
　　 论文共五章，第一章为绪论，第二、三、四章为本论文主体，第五章为结论。绪论部分主要介绍论文的研究背景、国内外进展及论文组织结构。主体部分，论文首先借鉴图论中的对偶图理论，将传统形式的城市路网转化为对偶图，将道路的车行道段转换为对偶形式的车行道点目标，将平面交叉口处各个方向上的转向转换为连接各个点目标的弧段。在分析城市路网存储结构的基础之上，选择高效率低存储量的星型存储法来存储路网结构。
　　 论文在分析了国外多种主流路网延迟模型的基础上，对经典的HCM模型进行了改进，通过对采样数据进行非线性回归分析，获得符合北京路网信息的各个参数。改进后的模型能够较好地适用于我国城市路网的实际情况，较好地描述平面交叉口各个方向上的转向延误。
　　 论文基于Java开发环境、Oracle数据库管理系统等技术手段，以北京市部分城区为实验区，结合实测数据，实现了城市对偶路网可视化的技术流程，其中包括数据库中数据表的设计，分时段的对偶路网显示，以及平面交叉口不同转向的延误分布情况，经实践验证了本研究所提出的方法的正确性和有效性。最后，论文结论部分对全文研究作出总结与展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪 论

1.1 研究背景、目的及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究目的

1.1.3 研究意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 交叉口理论研究进展

1.2.2 最短路径研究进展

1.3 研究内容与论文结构

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究方法

1.3.3 论文结构

第二章 城市对偶路网模型与存储方法

2.1 路网的一般化表达

2.2 路网的连通关系表达

2.2.1 扩展网络法

2.2.2 对偶网络法

2.2.3 扩展网络法和对偶网络法的比较与评价

2.3 路网的存储结构

2.3.1 邻接矩阵法

2.3.2 邻接链表法

2.3.3 关联矩阵法

2.3.4 星型表示法

第三章 城市路网动态连通关系构建

3.1 道路和交叉口的影响因素

3.1.1 影响道路路阻的因素

3.1.2 影响交叉口延误的因素

3.2 城市道路路阻函数分析

3.3 平面交叉口延误模型分析

3.3.1 基于排队论模型

3.3.2 Webster延误模型

3.3.3 HCM延误模型

3.3.4 HCM模型参数分析

第四章 实证研究

4.1 研究区概况

4.2 数据表设计

4.2.1 道路信息表

4.2.2 转向信息表

4.2.3 车行速度信息表

4.3 城市对偶路网图谱

4.3.1 对偶图谱的构建

4.3.2 最短时间路径的选取

4.4 可视化数据分析

4.4.1 道路平均延误曲线图

4.4.2 交叉口延误条形图

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附 录

后 记