
区域交通诱导过程的动态化、目标的全局化、方式的多样化、策略的一体化是交通智能诱导发展的重要方向。针对我国大城市交通的实际情况,研究区域交通网络化智能诱导控制技术对于交通出行方式的合理分配、道路通行能力的提高、路网交通流均衡分布、出行信息服务的改善等具有重要作用。 本书内容安排如下:第1章为绪论;第2章主要介绍了区域网络化诱导设施布局优化技术;第3章主要介绍了诱导资源对出行行为的影响评估分析技术;第4章主要介绍了主动服务式交通诱导信息发布技术;第5章主要介绍了多诱导主体动态诱导策略优化与控制技术;第6章主要介绍了区域网络交通流动态诱导与信号控制系统协同等技术。 本书的相关内容反映了区域交通网络化智能诱导控制技术研究的一些新进展,可供交通及控制相关专业的高等院校师生作为研究与教学参考使用,同时也可供从事交通规划的理论研究人员、相关行业的技术人员及政府管理部门人员等参考使用。
总 序 随着我国社会机动化、城镇化进程的发展,城市交通问题日益突出。为了应对频发的城市交通拥堵问题,现代交通控制的内涵已从狭义的“信号控制”向广义的“信号控制+诱导控制+需求控制”拓展,在信息获取网络化和多元化的基础上,追求控制对象的多层次化、控制目标的全局化、控制过程的主动化和动态化、控制手段的多样化和集成化,信号控制、交通诱导、需求控制的协同联动成为现代交通控制技术发展的重要趋势。 2011年9月,科学技术部在863计划现代交通技术领域立项了“大城市区域交通协同联动控制关键技术”主题项目。项目瞄准现代交通控制技术发展前沿,以大城市区域交通协同联动控制技术为突破口,攻克重点关键技术,研制符合国情的大城市区域交通控制技术和装备,实现区域出行调控、网络化诱导、时空动态优化的协同联动控制,为提升交通运行效能、缓解拥堵和产业发展提供技术支撑。项目由北京四通智能交通系统集成有限公司牵头,项目参加单位有北京宏德信智源信息技术有限公司、北京交通发展研究中心、北京交通大学、浙江大学、同济大学、清华大学、东南大学、中山大学、北京通达交安科技发展中心等,北京航空航天大学、北京工业大学、重庆交通大学、哈尔滨工业大学等单位的有关人员也参与了项目的相关研究工作。 历经两年多的研究探索,项目较好地完成了各项研究内容,实现了项目预期的目标。项目研究突破了城市区域交通协同控制领域的多项关键技术,研发了区域路网智能化分析和决策支持系统、网络化智能诱导控制系统、区域动态交通协同优化控制系统以及区域交通协同联动控制集成平台,在出行行为调控、交通信号控制与诱导之间的协同联动控制等方面实现了技术创新和集成创新。项目研究成果丰富,部分成果初步实现产业化并得到实际应用,取得了良好的经济效益和社会效益。 本丛书以863计划主题项目“大城市区域交通协同联动控制关键技术”六个研究课题的研究成果为主要内容,包括网络化动态交通信息获取与交互、面向出行行为的区域交通智能分析与控制、区域交通网络化智能诱导控制、区域交通动态协同优化控制、特殊需求下区域交通协同管控以及协同联动控制平台集成与测试等关键技术。丛书全面系统地总结了城市区域交通协同联动控制技术的主要研究进展和成果,以期能对城市交通控制管理领域的持续研究提供基础和参考,也希望能对我国城市交通控制工作的发展和提升起到实际指导作用。 丛书各册内容的撰写是由项目各个课题负责人带领课题研究团队主要成员完成的,感谢他们为此所做出的努力和付出。同时要感谢863计划现代交通技术领域主题专家马林教授、王云鹏教授、王长君研究员、王勇研究员对项目研究和丛书编写给予的指导和宝贵意见。 现代科学技术发展迅速,应用需求也在不断变化,城市区域交通控制技术面向实际需求的挑战,需要在新技术背景下不断创新发展。本丛书是基于863项目研究的阶段性总结,偏颇之处在所难免,内容不妥甚或错误之处,敬请业内专家学者和广大读者批评指正。 国家高技术研究发展计划(863)主题项目 《大城市区域交通协同联动控制关键技术》 首席专家 关积珍 2015年2月于北京 前 言 区域交通诱导过程的动态化、目标的全局化、方式的多样化、策略的一体化是交通智能诱导发展的重要方向。针对我国大城市交通的实际情况,研究和开发区域交通网络化智能诱导控制技术对于交通出行方式的合理分配、道路通行能力的提高、路网交通流均衡分布、出行信息服务的改善等具有重要作用。 本书以国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目“大城市区域交通协同联动控制关键技术”中课题3“区域交通网络化智能诱导控制技术(编号:2011AA110303)”的部分研究成果为基础,内容涉及诱导设施布局优化、诱导信息对出行行为的影响分析、诱导信息的时空配置与优化、交通诱导信息发布策略生成、交通动态诱导与信号控制协同等方面。本书分为6章,第1章主要介绍相关研究的意义背景及国内外发展现状;第2章主要介绍网络化诱导设施布设自动生成技术,提出了基于交叉分类法、回溯法和分层路网的诱导设施布设方法;第3章介绍交通诱导信息对路径选择行为影响的定量分析方法,通过SP调查,对交通诱导信息对路径选择行为的影响进行了统计与建模分析;第4章主要介绍了一种道路交通主动式诱导服务装置的研发与测试过程;第5章基于数据挖掘技术对诱导信息的时空发布特征及发布频率规律进行了分析,并基于此提出了交通诱导信息的时空发布策略自动生成的算法;第6章主要介绍了区域网络交通流动态诱导与信号控制协同技术,包括诱导系统与信号控制系统的信息交互技术、基于信号控制节点状态的诱导方案更新技术等方面。 本书的主要内容由参与863计划课题“区域交通网络化智能诱导控制技术”研发的团队成员合作完成。其中,第1章由关伟、樊玲玲编写,第2章由四兵锋、闫学东、李亮和刘炀编写,第3章由赵小梅、谢东繁、曹亚康和曲云超编写,第4章由毕军、关伟、贺正冰、李伟然、常灿、张栋和刘静编写,第5章由刘爽、陈绍宽、樊玲玲、熊雪萍、韦伟、周洋帆、熊杰和吴一娜编写,第6章由刘攀、俞灏和罗旭江编写,全书由关伟、樊玲玲负责统稿。 感谢863计划主题项目“大城市区域交通协同联动控制关键技术”首席专家关积珍博士及其他相关课题的专家学者对本书提出的宝贵意见。 由于作者水平所限,书中不准确甚至错误之处恳请专家学者和读者指正。 作 者 2015年2月于北京交通大学
目 录 第1章 绪论 1 1.1 背景和意义 1 1.2 区域交通网络化智能诱导控制技术概述 2 1.2.1 国内外研究现状 2 1.2.2 国外相关技术和系统应用现状 6 1.2.3 国内相关技术和系统应用现状 7 1.3 本书结构安排 7 参考文献 9 第2章 网络化诱导设施布设自动生成技术 15 2.1 交通诱导标志布设的经验和原则 15 2.2 交通诱导标志布设的影响因素 16 2.3 现有的VMS选址模型 17 2.4 交通诱导设施布设的交叉分类方法 20 2.4.1 方法描述 20 2.4.2 算例实现 23 2.5 交通诱导设施布设的回溯搜索方法 28 2.5.1 符号定义 28 2.5.2 基本思路 28 2.5.3 算法描述 30 2.5.4 案例分析 32 2.6 基于GIS的诱导设施(VMS)布设方案自动生成技术 36 2.6.1 基于GIS的诱导设施布设方案自动生成系统的开发环境 37 2.6.2 基于GIS的诱导设施布设方案自动生成系统研发 38 2.7 小结 43 参考文献 43 第3章 交通诱导信息对路径选择行为影响的定量分析 46 3.1 诱导信息下驾驶员路径选择行为理论分析 46 3.2 基于SP调查的驾驶员路径选择行为研究 50 3.3 基于Logit模型的驾驶员路径选择建模 53 3.3.1 调查问卷数据初步分析 53 3.3.2 驾驶员Logit路径选择偏好模型建立 61 3.3.3 驾驶员路径选择模型结果分析与研究 64 3.4 基于情景的驾驶员路径选择建模研究 66 3.4.1 驾驶员路径选择情景统计分析 66 3.4.2 二环路、三环路情景调查对比统计分析 73 3.4.3 基于情景调查的驾驶员路径选择模型 75 3.5 不同拥堵时间、不同目的地的驾驶员路径选择建模研究 78 3.5.1 拥堵持续时间、目的地不同的情况下驾驶员的路径选择统计分析 78 3.5.2 驾驶员路径选择效用函数定义 80 3.5.3 不同拥堵持续时间、绕行距离下驾驶员路径选择模型建立 81 3.5.4 与目的地不同距离、绕行距离下驾驶员的路径选择模型建立 82 3.6 对VMS影响的实例分析 83 3.6.1 VMS影响评价指标 83 3.6.2 路网的基本信息与基础数据 84 3.6.3 无VMS影响的仿真分析 85 3.6.4 有VMS影响的仿真分析 87 3.7 小结 90 参考文献 90 第4章 道路交通主动式诱导服务系统 95 4.1 主动服务式交通诱导信息发布系统总体介绍 95 4.2 交通诱导信息转发装置(IDD)的软硬件设计 96 4.3 车载信息接收装置(IRD)的软硬件设计 101 4.4 主动服务式交通诱导信息发布系统的测试 106 参考文献 111 第5章 交通诱导信息发布策略 113 5.1 交通诱导信息发布的历史规律统计分析 113 5.2 交通诱导信息发布策略的空间关联规则 123 5.2.1 算法描述 123 5.2.2 实证分析 125 5.2.3 根据交通事件的严重程度确定交通诱导信息的空间发布范围 128 5.3 基于历史诱导知识及实时交通状态的城市道路交通诱导策略自动生成方法 130 5.3.1 道路交通状态空间不均衡性分析方法 130 5.3.2 基于历史经验和实时交通状态的城市交通诱导策略自动生成算法 132 5.3.3 实证分析 135 5.4 诱导策略生成系统 136 5.4.1 需求分析 137 5.4.2 系统目标 138 5.4.3 数据需求及数据库设计 139 5.4.4 开发环境 140 5.4.5 系统界面设计 141 5.4.6 系统功能设计 142 5.5 本章小结 154 参考文献 154 第6章 交通流动态诱导与信号控制协同 158 6.1 动态交通诱导与信号控制协同研究 158 6.2 区域交通诱导系统与信号控制系统的信息交互技术 161 6.2.1 城市交通诱导与信号控制协同系统数据需求 161 6.2.2 区域交通诱导与信号控制协同信息平台设计 168 6.2.3 信息监控平台设计简介 175 6.3 基于信号控制节点状态的控制与诱导方案更新技术 177 6.3.1 微观仿真软件PARAMICS的模型构建 177 6.3.2 基于信号控制节点状态的控制与诱导方案更新技术的仿真实验研究 183 6.3.3 基于信号控制节点状态的控制与诱导方案更新技术策略及其可移植性研究 193 6.4 特殊需求条件下诱导系统与信号控制的协同技术 198 6.4.1 特殊需求条件下协同仿真实验设计 198 6.4.2 特殊需求条件下协同仿真实验结果分析 201 6.5 本章小结 213 参考文献 213
1997年入北方交通大学博士后流动站工作,1999年出站后留校工作,现任北京交通大学交通运输学院副院长,教授,博士生导师。__eol__