動態交通系統最優控制影響因素分析

丁凌筱++畢海云++劉妍++呂品品

摘 要：隨著社會經濟的發展，交通擁堵、交通事故、環境污染和能源短缺等交通相關問題已成為世界各地城市，尤其是大城市的首要問題之一，已成為制約城市可持續發展的主要瓶頸。該文從出行的起點與終點、交通的速度以及一些時變的阻力等各方面對動態交通系統各種影響因素進行了分析，為動態交通系統的最有控制模型的建立提供一些理論支持。

關鍵詞：動態交通系統 最優控制 時變OD 交通阻力

中圖分類號：U491 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0079-01

近年來，我國經濟發展迅速，城市建設步伐也隨之加快，機動車數量增長逐年增多，由此導致交通擁擠阻塞以及交通事故以及環境污染的加劇，現已成為制約國民經濟進一步發展的瓶頸問題。

解決城市道路交通問題有兩大途徑，一是加強道路建設，增加道路容量；二是應用智能交通系統（ITS）來提高路網運行效率。由于受土地資源的限制，城市道路不能無限增長。因此，應用智能交通系統已經成為國際公認解決交通問題最有效的途徑。該文對動態交通系統最優控制影響因素分析。

1 時變的OD需求

“O”源于英文ORIGIN，指出行的出發地點，“D”源于英文DESTINATION， 指出行的目的地。OD矩陣，或稱OD表，描述的是交通網絡中所有出行起點與終點之間在一定時間范圍內出行交換數量的表格。

交通網絡的OD出行需求每時每刻都受到來自各方面的不確定因素的影響，因此，它是動態的、時變的。不同的出行目的對出行的需求也將不同，它對人們出行時路徑的選擇將產生極大的影響。在智能交通系統中，先進的出行者信息系統面臨的問題是如何將動態的交通需求合理分配到不同路徑上，以降低個人或整體系統范圍內的出行費用。

2 交通流的時變性及該條件下的交通行

為交通流理論的三個基本參數即速度、流量和時間占有率。這三個交通流基本參數的分析，能夠解決城市交通狀態轉換過程中交通參數的時變特性的規律分析。城市道路上通常存在兩種交通運行狀態，擁擠狀態與非擁擠狀態也稱為暢通狀態，要使城市快速路的大部分時間均處在非擁擠狀態下運行，這就需要通過利用城市快速路交通流的時變特性來管理與控制交通流。交通流OD需求由于受到多種因素的影響，所以它是時刻變化的，出行者要根據不同的交通流特點做出不同的出行選擇。

3 時變的交通阻力

對交通方式選擇影響的部分，主要有。

3.1 出行目的

在我國大部分城市，由于現狀土地利用結構和居民生活水平所限，職工基本上居住在單位內部、私家汽車保有率尚較低，因此各種出行目的的自行車、步行和公交車的利用比率都較高，只有業務出行的小汽車和出租車的利用率較高。

3.2 運行時間和出行距離

時間是影響交通方式選擇的最主要的因素之一。當我們出行時，到達目的地的交通方式可以有多種選擇，各自的運行時間影響乘客的選擇。在具有混合交通方式時，應該采用所利用交通方式運行時間的疊加值。在選擇公共汽車和家用轎車和時，把時間作為公共汽車選擇因素的僅有2%，而44%選擇家用轎車。另外，男性（36%）較女性（25%）選擇時間因素的多。因此，在進行城市交通系統規劃時，交通方式之間協調及換乘效率在內，運行時間是其中非常重要的因素之一。

3.3 費用

交通費用也是影響交通方式選擇的主要因素之一。一般情況下，要想快速到達目的地，所花費的交通費用要更高一些。交通費用常與運行時間配對使用而很少作為單獨的原因使用。另外，交通費作為主要考慮因素，一般不會因為年齡的不同而發生顯著變化。

3.4 舒適性

交通方式選擇的舒適性，是交通工具中乘坐率、車中的疲勞、車內擁擠程度、有無空調等因素的綜合概念。因為舒適性受個人的感受影響較大，很難給舒適性的交通方式制定相應評價標準。在舒適性交通方式的選擇上，約有25%的用戶選擇家用轎車。在公共交通方式的乘客中，利用鐵路上班者占13%、利用公共汽車上班者約占1%。舒適性作為主要原因考慮的基本不會因為年齡的不同而發生顯著的變化。但是女性和男性將舒適性作為主要因素分別為29%和19%。另外，隨著收入水平的提高，人們對舒適性的要求正在逐步提高。

3.5 安全性

不言而喻，安全性是交通方式選擇的主要原因之一。可以想像，無論多么好的交通工具，如果它的安全性差，乘客的人生安全得不到保障，不會有人利用它。然而，因為交通事故本身既有的突發性，因此人們在選擇交通工具時，明確地考慮安全性的比較少。但可以想像，二輪交通工具因為其穩定性差，將嚴重影響其安全性指標。目前，在交通方式劃分作業中，還沒有考慮安全性指標。

3.6 準時性

在交通方式選擇時，到達的準確性，對于要求準時出行的交通方式選擇的影響很大。由于人們上班對準時性要求高，選擇不受交通阻塞影響的交通方式比例相應會高一些。

3.7 換乘次數和候車時間

換乘次數增加會導致換乘移動時間和等待時間的增加，從而延長抵達目的地的時間，影響交通方式選擇。同時，換乘次數和候車時間的增加還會帶來乘車人的疲勞。

參考文獻

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