突发事件下城市道路交通拥堵传播规律及应急消散控制策略

突发事件是造成城市交通拥堵的重要因素之一,它严重地影响了城市交通系统的运行效率以及可靠性。本项目以突发事件下出行者的动态路径选择行为作为切入点，融合已有的道路交通流理论，提出考虑突发事件的动态交通分配模型，揭示突发事件下网络交通流的形成、演化机理；在此基础上，构建突发事件下交通拥堵传播的仿真模型，建立拥堵传播的定量化描述的指标体系，分析影响拥堵传播的各类因素，并掌握拥堵传播的空间结构特征；依据拥堵形成机理和传播特征，采用最优化理论与仿真技术相结合的方法，研究突发事件下拥堵消散的应急控制方法和策略。本项目的研究有助于提高我国大城市交通系统应对突发事件的能力，为城市交通管理部门预防、控制及缓解突发性的交通拥堵提供重要的理论依据。

道路交通拥堵是城市交通问题的突出表现，是影响人们日常出行质量和出行费用的关键性因素。缓解和预防交通拥堵已经成为我国城市发展的当务之急，关系到我国城市的可持续发展。突发事件是造成城市交通拥堵的重要因素之一，它严重地影响了城市交通系统的运行效率以及可靠性。本项目从动态网络交通流理论出发，研究突发事件下交通拥堵的传播规律，分析影响拥堵传播的各类因素，采用最优化理论与仿真技术相结合的方法，研究突发事件下拥堵消散的应急控制方法和策略。项目组基于路段传输模型提出了改进的网络交通流传播模型，用于模拟交通拥堵在路网上的传播；采用交叉口流向流量描述基于动态用户最优的动态路径选择问题，提出了基于交叉口流向流量的动态交通分配新模型，提升了动态路径选择问题的计算效率和降低所需的计算机存储；基于路段和路径累计流量曲线提出了两类离散的动态路径走行时间函数，为计算交通拥堵时间提供了计算方法；分析了网络节点缓冲能力和通行能力对于网络交通流运行效率的影响以及瓶颈通行能力的不确定性对瓶颈处拥挤行为的影响；分别从网络设计、信号控制、转弯禁行、临时性交通管制等多个角度对突发事件下拥堵消散的应急控制方法和策略进行了深入的研究；探讨了考虑出行者路径选择行为的交通信息采集技术，提出了基于路网全局信息的静态最优路径诱导策略；在《Operations Research》、《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》、《European Journal of Operational Research》、《Journal of Advanced Transportation》等期刊和会议上录用或发表标注论文14篇，包括SCI检索论文9篇。本项目已取得的研究成果将有助于提高我国大城市交通系统应对突发事件的能力，为城市交通管理部门预防、控制及缓解突发性的交通拥堵提供了一定的理论依据。