拥堵状态下路段交通需求估计方法研究

摘要

路段交通需求作为交通管理与控制的基础输入数据，其数据的准确性决定了城市交通管控措施的有效性。现有交通管控系统大都以交通流量数据直接作为交通需求，但是交通流量与交通需求并不完全等同。路段畅通状态下，到达车辆能够完全通过路段，交通流量即为交通需求;路段拥堵状态下，到达车辆不能完全通过路段，此时交通需求包括交通流量和滞留排队车辆，因此拥堵状态下交通需求并不能完全用交通流量来代替。
　　基于此，本文在查阅相关文献资料的基础上，从交通需求影响因素选取、旅行时间估计研究和路段交通需求估计的研究三个方面对国内外现有研究成果进行总结和综述，从实际交通需求特性出发，结合交通需求相关参数和影响因素，提出了一种新的拥堵状态下的路段交通需求估计方法。
　　首先，本文指出了路段交通需求研究的必要性，通过实际数据和仿真数据确定流量、旅行时间、排队长度与交通需求的关联性，同时应用相关性分析方法确定不同道路条件对交通需求的影响，其中车道宽度、车道数量对路段通行能力影响较大，判定车道数量、路段长度与交通需求相关。
　　其次，路段旅行时间作为交通需求的关键参数，通过对路段旅行时间的分析，以单辆车为研究对象，提出了一种基于单侧卡口检测器的车辆旅行时间估计方法。根据不同交通状态下的车辆运行轨迹，建立交叉口延误模型，结合路段速度、路段长度、信号灯等相关参数，准确估计路段旅行时间。通过数据分析，验证不同饱和状态下的旅行时间估计值的准确度满足旅行时间估计精度的要求，为交通需求估计提供数据支撑。
　　最后，本文基于流量、旅行时间和道路条件等因素与交通需求的关联性，建立考虑多影响因素的交通需求估计模型，通过统计不同转向的路段交通需求，得到路段总交通需求的估计模型。以济南市经十路主干道为研究案例，应用交通仿真方法，将交通需求估计值与实际交通流量分别输入到仿真系统中，通过对比分析仿真结果和实际旅行时间、流量等参数，验证模型在不同路段以及不同转向条件下的适用性和准确性。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 研究目的及意义

1．3 研究内容

1．4 本文技术路线

1．5 论文结构安排

第2章 文献综述

2．1 路段交通需求影响因素

2．1．1 交通流影响因素

2．1．2 排队长度影响因素

2．2 旅行时间估计研究

2．2．1 路段旅行时间估计方法

2．2．2 交叉口延误估计方法

2．3 路段交通需求估计研究

2．3．1 路段交通需求数据来源

2．3．2 交通小区之间的交通需求估计方法

2．3．3 路段交通需求估计方法

2．4 本章小结

第3章 交通需求影响因素分析及交通参数选取

3．1 路段交通需求定义

3．2 路段交通需求研究的必要性分析

3．2．1 拥堵状态下交通流特性分析

3．2．2 拥堵状态下交通需求特性分析

3．3 路段交通需求相关参数选取

3．3．1 交通流量

3．3．2 排队长度

3．3．3 旅行时间

3．4 交通需求影响因素分析

3．4．1 车道宽度

3．4．2 车道数量

3．4．3 路段长度

3．5 本章小结

第4章 不同交通状态下的路段旅行时间估计

4．1 旅行时间相关交通参数选取

4．2 基于交叉口延误的路段旅行时间估计模型

4．2．1 不饱和状态下路段旅行时间估计模型

4．2．2 饱和状态下路段旅行时间估计模型

4．2．3 参数确定

4．3 本章小结

5．1 问题描述

5．2 拥堵状态下的路段交通需求估计模型

5．2．1 需求参数选取

5．2．2 基于多影响因素的交通需求估计模型

5．3 路段交通需求相关参数标定

5．3．1 流量

5．3．2 通行能力

5．3．3 旅行时间参数

5．3．4 路段长度

5．4 本章小结

6．1 数据来源

6．2 估计评价指标

6．3 旅行时间估计

6．4 路段交通需求估计

6．4．1 仿真验证与结果分析

6．4．2 仿真结果评估

6．5 本章小结

7．1 论文总结

7．2 论文展望

7．3 论文创新点

参考文献

致谢