基于多源數(shù)據(jù)融合的高速公路行程時間可靠性研究.pdf

1、高速公路行程時間可靠性作為路網(wǎng)可靠性的重要指標，是評價交通運行狀態(tài)的客觀標準，為交通管理者與道路使用者所共同關(guān)注。本文基于收費數(shù)據(jù)、車檢器數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)融合的方法，對路段、路徑、OD、路網(wǎng)的行程時間及其可靠性展開研究。
　　論文的主要研究成果包括:
　　1)基于收費收據(jù)的高速公路行程時間統(tǒng)計特性分析。定義了高速公路收費行程時間、高速公路收費主線行程時間與高速公路行程時間，明確了這三種時間的轉(zhuǎn)換與計算方法。應(yīng)用統(tǒng)計理論，改進了

2、Hesham置信區(qū)間數(shù)據(jù)過濾法。應(yīng)用M/G/K模型，分析了出口匝道的排隊時間。基于大量實際數(shù)據(jù)，分析了行程時間的波動性。應(yīng)用數(shù)據(jù)擬合與K-S檢驗方法，研究了高速公路行程時間的概率分布特性。應(yīng)用協(xié)方差傳播律，研究了路徑、OD行程時間方差與路段程時間方差的關(guān)系，路段行程時間方差與單位阻抗路段行程時間方差的關(guān)系。
　　2)基于收費數(shù)據(jù)融合的路段行程時間及其方差估計。分析了參數(shù)模型整體解算路網(wǎng)行程時間的缺陷，改進了局域路網(wǎng)解算的Sorig

3、uera時空邊界條件。通過分析路段樣本量不足情形，提出了6種路段行程時間及其方差的估計方法，分別為:路段本身方法、下游基本方法、上游基本方法、下游擴展方法、上游擴展方法、路徑本身比例方法等。研究了路段行程時間數(shù)據(jù)融合的思路和算法，建立了不同種類、不同層次路段行程時間融合的計算公式。
　　3)基于地點交通參數(shù)的路段行程時間及其方差估計。分析了線圈檢測與視頻檢測的工作原理，分別給出了基于這兩種車輛檢測器的地點交通參數(shù)的計算公式。重點分

4、析了時間平均速度、區(qū)間平均速度的關(guān)系，及其對路段行程時間估計的影響。給出了兩種速度及其方差關(guān)系的函數(shù)表達式。推導(dǎo)了基于時間平均速度、區(qū)間平均速度進行路段行程時間及其方差估計的一般公式與實用公式。研究了路段行程時間方差與區(qū)間平均速度方差的關(guān)系。
　　4)基于收費數(shù)據(jù)與車檢數(shù)據(jù)融合的路段、路徑、OD行程時間及其方差估計。分析了兩類路段行程時間數(shù)據(jù)融合的必要性，推導(dǎo)了基于最小均方誤差原則的加權(quán)平均數(shù)據(jù)融合法的計算公式，確定了兩類路段行程

5、時間的融合權(quán)重。通過Logit交通分配模型公式的推導(dǎo)，指出了該模型存在的窮盡所有路徑、獨立性假設(shè)、同概率分布假設(shè)的缺陷，并對其進行了改進。基于協(xié)方差傳播律，給出了路徑、OD行程時間及其方差的估計公式。研究了基于融合后的路段行程時間估計路徑、OD行程時間的意義。
　　5)高速公路路段、路徑、OD、路網(wǎng)行程時間可靠性評價。在分析已有行程時間可靠性研究方法的基礎(chǔ)上，提出了與服務(wù)水平相結(jié)合的高速公路行程時間可靠性定義，建立了可靠性等級劃分