城市道路交通诱导信息时空发布策略研究

This project will study spatial-temporal release strategy of traffic guidance information on urban roads. All researches will base on real traffic data and VMS (variable message signs, VMS) guidance information data. This project will provide theoretical basis for traffic management department to control urban road traffic congestion, and also help to develop a spatial-temporal release strategy for VMS guidance information. Main research contents include: (1) Multi-source traffic data and VMS information data processing methods will be studied. (2) Under driver's different compliance rate to different levels of traffic guidance information, mutual feedback mechanism between actual road conditions and VMS guidance information will be explored to build realistic road conditions dynamic traffic assignment model. (3) A reasonable traffic flow prediction algorithm will be presented. In order to minimize the impact of traffic congestion on road network, a spatial-temporal traffic guidance release strategy will be automatic generated. (4) A spatial-temporal simulation model on formation and dissipation of urban road traffic congestion under VMS guidance information will be proposed, which will help us to study the impact mechanism of VMS guidance information on urban traffic congestion. Based on real traffic flow data, the guidance results of spatial-temporal release strategy will be assessed.

本课题将充分利用实际的交通流数据和VMS(variable message signs)诱导信息数据，借鉴现代交通流理论和其他相关领域研究的新成果，理论研究与实证分析相结合，探究城市道路交通诱导信息的时空发布策略，为缓解城市道路的交通拥堵提供理论与方法支持。主要研究内容包括：（1）多源交通流检测数据和VMS诱导信息数据的处理方法研究；（2）在驾驶员对诱导信息不同服从率水平下，探究道路交通状况与交通诱导信息之间的互反馈机制，构建切合实际道路状况的动态交通流分配模型；（3）预测交通诱导信息下交通拥堵的时空影响范围，同时自动生成交通诱导信息时空发布策略；（4）提出交通诱导信息下的交通拥堵时空演化模拟方法，评估交通诱导信息时空发布策略的诱导效果。

本课题以城市交通路网中的交通诱导信息为研究对象，收集了近几年北京市VMS历史诱导信息数据，实地测算了北京市的337 块VMS的具体位置和诱导方向，调研了北京市诱导信息发布流程；利用装配有GPS装置的出租车收集交通流数据，北京市约有46,765辆出租车，获得了约40G有效GPS数据。对用户均衡模型提出了不依赖于导数的非线性对向调整算法，得到了可求解各类交通均衡问题的调整算法。通过交通诱导信息历史数据库中的诱导信息样本，结合交通数据检测设备所采集的当前交通数据，研究了基于非参数回归核估计算法的交通诱导信息时长发布策略。在交通诱导信息发布策略空间关联规则的基础上，根据交通事件的严重程度确定交通诱导信息的空间发布范围，并用事故路段和邻近路段交通状态的差异性来评估交通诱导策略的有效性。针对高速/城市路网，提出一个多优化目标模型用于定位VMS（可变信息板）在路网中的位置，一个启发式算法用于对多目标优化模型进行求解，该算法不依赖从业者的主观判断和工作经验，不仅能给出路网中VMS的饱和数量，还能给出每个VMS的安装路段以及优先级。