城市交通出行誘導(dǎo)系統(tǒng)規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化、機(jī)動(dòng)化的進(jìn)程日益加快，眾多大中城市交通工具的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于道路和其它交通設(shè)施的增長(zhǎng)，隨之引起了交通堵塞、環(huán)境污染、交通事故等一系列的交通問(wèn)題。其中許多城市的交通擁擠現(xiàn)象非常嚴(yán)重，但并不是城市所有的道路同時(shí)處于擁擠狀況，其中有相當(dāng)一部分道路交通仍然是暢通的。這種不均衡的交通擁擠在很大程度上是由于交通參與者在出行前和出行過(guò)程中缺乏必要的相關(guān)交通信息和良好的出行誘導(dǎo)，使得居民出行前不能合理的選擇出行方式；出行

2、中又不能合理選擇出行路線，從而造成交通量在城市道路網(wǎng)絡(luò)中分布的不均衡。 智能交通系統(tǒng)(ITS)是近年來(lái)興起的運(yùn)用各種通信、控制、電子和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)手段解決交通問(wèn)題的綜合系統(tǒng)，為21世紀(jì)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。ITS包括了一組相當(dāng)廣泛的技術(shù)，其中先進(jìn)的出行者信息系統(tǒng)(ATIS)和先進(jìn)的運(yùn)輸管理系統(tǒng)(ATMS)是ITS技術(shù)的奠基石。他們的技術(shù)核心是動(dòng)態(tài)路段誘導(dǎo)系統(tǒng)(DRGS)。動(dòng)態(tài)路線誘導(dǎo)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)

3、(UTCS)通過(guò)路網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的集成和共享，(1)通過(guò)對(duì)城市交通的在線管理，提高了路網(wǎng)通行能力的利用效率；(2)通過(guò)誘導(dǎo)信息影響出行前和出行中的出行人，改善路網(wǎng)中擁擠和通行能力剩余共存的局面：(3)試圖實(shí)現(xiàn)城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的交通流預(yù)期均衡分配，使現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)交通設(shè)施運(yùn)行在最佳的效益狀態(tài)?？梢?jiàn)交通出行誘導(dǎo)與交通控制集成系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通流均衡、解決交通擁擠的有效途徑，從而減少車(chē)輛在道路上的運(yùn)行時(shí)間，因而成為當(dāng)前國(guó)際上的熱門(mén)研究領(lǐng)域。

4、 交通出行誘導(dǎo)系統(tǒng)所需要的檢測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已成熟，只需進(jìn)行必要的改進(jìn)和有機(jī)結(jié)合，就可以完成各種信息的轉(zhuǎn)換與傳送。我國(guó)國(guó)家科技部已于1999年11月批準(zhǔn)成立了國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，并于2000年3月組織全國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)＜医M成專(zhuān)家組，起草完成了中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架<'[1]>。國(guó)家“十五”智能運(yùn)輸系統(tǒng)示范工程項(xiàng)目(包括七個(gè)示范工程項(xiàng)目，幾十個(gè)研究?jī)?nèi)容)中，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。北京、上海、杭州等城市

5、均已規(guī)劃設(shè)計(jì)了城市的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，初步實(shí)施已取得了較好的誘導(dǎo)效果。 然而針對(duì)我國(guó)交通特點(diǎn)，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的低成本實(shí)用性的交通出行誘導(dǎo)系統(tǒng)所需要的誘導(dǎo)系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)和誘導(dǎo)策略還有很多問(wèn)題未能解決。諸如如何進(jìn)行誘導(dǎo)系統(tǒng)的規(guī)劃和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提高城市交通誘導(dǎo)與控制系統(tǒng)的協(xié)同性和交通流分布的均衡性：如何進(jìn)行誘導(dǎo)信息采集系統(tǒng)和誘導(dǎo)方式、誘導(dǎo)點(diǎn)的規(guī)劃來(lái)提高誘導(dǎo)信息的誘導(dǎo)實(shí)效性；如何建立交通誘導(dǎo)系統(tǒng)影響下動(dòng)態(tài)交通流分配模型和提高模型求解算法的

6、效率；如何建立以系統(tǒng)最優(yōu)為基礎(chǔ)的出行者個(gè)體出行最優(yōu)的交通誘導(dǎo)策略來(lái)提高交通參與者對(duì)誘導(dǎo)方案的接受程度；如何進(jìn)行誘導(dǎo)策略和方案的評(píng)價(jià)分析等。本論文依托江蘇省高技術(shù)項(xiàng)目《大型活動(dòng)的智能交通關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用》以及江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目《大中城市交通緩堵智能化管理技術(shù)研究與示范》展開(kāi)研究。論文將對(duì)城市交通出行誘導(dǎo)系統(tǒng)規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行理論和工程實(shí)用技術(shù)的研究。論文的研究將對(duì)建設(shè)適合我國(guó)國(guó)情的ATIS具有有益推動(dòng)作用，具有較大的研究意義和價(jià)值。

7、 1．2城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)1．2．1交通誘導(dǎo)系統(tǒng)概述交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是指通過(guò)一定的信息傳播媒介，向交通參與者提供道路的實(shí)際運(yùn)行情況，提醒、建議或控制交通參與者選擇最佳的行走路線，避免和減少行程延誤和損失的一種交通控制方式。 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是一種主動(dòng)式的交通控制方式，其最大特點(diǎn)是通過(guò)傳遞情報(bào)消息引導(dǎo)和控制交通參與者的交通行為，以達(dá)到交通安全、暢通、有序的控制目的。誘導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)及時(shí)準(zhǔn)確地向交通參與者提供一定區(qū)域內(nèi)交通狀況的客觀信息以及行車(chē)

8、走路的進(jìn)一步建議，這些信息進(jìn)入到交通參與者的大腦后對(duì)交通參與者有很大的參考作用和吸引力；交通參與者根據(jù)這些誘導(dǎo)信息迅速做出自己的行走路線和行走方式的決策并付諸實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)了由于交通參與者的自動(dòng)調(diào)控而達(dá)到了交通運(yùn)行狀況的自動(dòng)調(diào)控和路網(wǎng)交通流均衡的目的。 交通誘導(dǎo)系統(tǒng)涉及到許多現(xiàn)代理論和技術(shù)，其中主要包括控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、優(yōu)化方法、交通工程理論等等。一個(gè)先進(jìn)的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是這些現(xiàn)代理論和技術(shù)的