考虑车辆排队和拥堵传播效应的交通网络可靠性研究

Traffic congestion has become an important factor that restricts the sustainable development of city economics and society. The uncertainty in traffic system is one of the important causes for traffic congestion. This project plans to collect and analyze traffic empirical data, and to disclose the variation features of traffic demand and supply. Based on traffic simulation with cellular automata approach and generalization of classical traffic assignment method, the project plans to investigate traffic network reliability considering queues and congestion propagation, to figure out the impact of various vehicle routing, guidance and re-routing strategies, traffic signal timing strategies, traffic network topology on travel time reliability and traffic network operation reliability, to understand the effect of various traffic control and management strategies on the enhancement of travel time reliability and traffic network operation reliability, and to propose emergency strategies for traffic system to deal with bad weather, sudden natural disasters, traffic accidents, large scale activities and other unconventional events, so as to provide scientific support for planing and management of traffic systems.

交通拥堵已经成为制约城市经济和社会可持续发展的重要因素，而造成交通拥堵的一个重要原因是交通系统自身及外部环境的不确定性因素。本项目旨在通过交通实测数据采集和分析，揭示交通需求和供给的变化特性。通过开展基于元胞自动机仿真和推广经典交通分配方法的交通网络可靠性研究，剖析交通拥堵引发的车辆排队现象以及不同的车辆导航和诱导策略，交通流再分配策略，交通信号灯配时策略，交通网络拓扑结构等各种因素对行程时间可靠性以及交通网络运行可靠性的影响，明晰各种不同交通控制和管理策略对增强行程时间可靠性以及交通网络运行可靠性的作用，提出交通系统面临恶劣天气、突发性自然灾害、交通事故、大型活动等非常规事件的应急策略，为交通出行和交通系统的规划管理提供科学依据。

本项目在网络交通可靠性、道路交通可靠性、交通瓶颈处交通流可靠性、行人流和自行车流的动力学行为等方面开展了实验和理论研究。揭示了车辆导航和诱导策略，交通信号灯配时策略，交通网络拓扑结构等因素对交通网络可靠性的影响，明晰了道路交通流稳定性的机理，提出了一些可供交通部门参考的交通管理、规划和设计方案。项目实施中，在TR-B, TS, TR-C, ISTTT等国内外重要学术期刊和学术会议上发表和录用SCI 论文35篇，发表专著1部。项目负责人多次受邀在国际国内会议上做邀请报告，并作为大会共同主席组织了“第四届交通科学与计算专题研讨会”并即将组织“第五届交通科学与计算专题研讨会”，以及“交通科学、数据与核心技术”系列论坛，当选中国计算数学学会“计算交通及大数据”专业组副组长，科学出版社《交通大数据丛书》副主编，以及交通运输管理研究会理事。参与人邵虎当选交通运输管理研究会理事。毕业博士研究生3名，硕士研究生5名。