低碳导向型城市交通系统优化与管理

The research work of this project is based on the carbon emission mechanism of urban transportation system with multi-mode. For sustainable development of cities, this project aims to develop transportation system optimization theories and methods from the viewpoint of network supply improvement, travel demand management, and a dynamic balance of supply and demand of transportation systems. This project will firstly propose a multi-mode travel demand forecasting method, and develop carbon emission estimation methods and evaluate indices for the whole urban area. Based on this work, we will investigate urban transport network optimization, transportation hub layout, network traffic flow control, transit operation and scheduling, and develop cooperative organization and optimization methods for multi-mode network traffic under low carbon targets. The measures such as urban traffic demand management, information guidance, economic regulation and policy support will be adopted to develop theory and methodology of low-carbon oriented travel demand guidance. We will integrate multi-mode traffic coordination techniques and travel demand management strategies to balance the supply and demand of urban transportation network and optimize the system with environmental constraints. The research of this project will contribute to the improvement of the environment and living standard of our cities, and the sustainable development of urban construction. It will also play an important role in promoting interdisciplinary development, establishing modern transportation science theories that compatible with national conditions, improving the level of basic scientific research in the related fields, and enhancing the impact in international academic circles.

本项目研究以多方式组合出行条件下城市交通系统的碳排放机理为基础，从改善交通供给、引导交通需求和供需动态平衡三个方面提出适合我国城市可持续发展的交通系统优化理论与方法。拟从多方式组合出行需求预测入手，构建城市交通系统的碳排放测算方法和评估体系；在此基础上，研究城市交通网络结构优化、交通枢纽布局、路网交通流控制、公交运营组织和调度等问题，提出低碳目标下多方式交通运行的协同组织与优化方法；基于交通需求管理、交通信息出行诱导、经济调控和政策支持等手段，提出低碳出行需求引导的理论和方法；综合考虑多方式交通协同运行和交通需求引导策略，研究低碳约束下基于供需平衡的城市交通系统的优化问题。本项目的研究将有助于改善我国城市环境、提高城市生活水平、保障城市化建设的可持续发展，为促进交叉学科发展、建立符合国情的现代交通科学理论、提高我国在该领域的基础科学研究水平和国际上的学术地位发挥重要作用。

发展低碳综合交通运输体系，关系到我国国民经济的可持续发展，相关领域的研究不仅具有理论研究的前瞻性，而且具有广阔的应用前景。本项目从多方式组合出行需求预测入手，提出了一系列动态交通分配新模型，提升了动态交通分配模型的适用范围和求解效果；提出了有效的城市客运和货运交通能耗与污染物排放模型等，为城市交通系统碳排放提供测算方法和评估体系。在考虑城市交通碳排放规律和居民动态出行行为规律的基础上，从改善交通供给和引导交通需求等方面提出了适合我国城市可持续发展的交通系统优化理论与方法。在交通供给层面上，项目组分别就城市低碳目标下的道路交通网络设计、公交线路优化、公交专用道设置、自行车网络设计、公共自行车调度、共乘出行优化、机场登机口分配、列车运行优化、交叉口信号控制、行人应急疏散优化等方面开展了深入的研究，为提升城市交通系统的供给能力提供理论和方法。在交通需求引导层面上，项目组分别就动态交通出行诱导、道路交通拥堵收费、停车收费、公交票价优化、错峰上下班、节假日出行管理等方面开展了深入的研究，形成了多方式、多层次、多手段的低碳出行需求调控理论和引导方法。最后，基于实车实验、最新的移动互联网技术的虚拟实验、疏散实验、手机传感器数据等方式，对逐日动态路径选择行为、枢纽行人疏散、道路交通流拥挤识别等方面开展了实证研究。项目执行过程中，在“Operations Research”、“Transportation Research Part B/C/D/E”、“Transportmetrica A/B”、“系统工程理论与实践”等期刊上发表标注论文76篇，包括SCI源期刊论文53篇，EI检索论文12篇；授权发明专利25项。本项目已取得的成果将有助于提升城市交通资源的优化配置，提高城市交通路网的运行效率，减少城市交通系统的碳排放，为提升我国低碳导向型城市交通管理与控制水平提供理论基础和方法支撑。