道路交通状态识别技术研究?技术与方法
道路交通状态识别技术研究
■张雷元,袁建华,赵永进
公安部交通管理科学研究所,无锡 214151
摘 要:交通拥堵和突发事件已成为困扰当前城市交通的2大难题,重点讲述了如何识别交通状态,提出了1种基于模糊推理的交通拥堵等级评判算法和1种基于双变量模型的交通事件识别算
法。经过验证,这2种算法可达到较好的交通状态识别效果。
关键词:交通状态;模糊推理;交通事件;双变量模型
0 引言
随着国民经济的高速发展和城市化进程的加快,我国的机动车拥有量及道路交通流量急剧增加,日益增长的交通需求与城市道路基础设施建设之间的矛盾已成为目前城市交通的主要矛盾,由此导致交通拥挤和堵塞现象频频发生[1]。交通拥堵严重地影响了人们的日常出行活动,制约着城市经济的发展。因此,对交通事件尤其是交通拥堵的识别就显得尤其重要。交通状态识别就是根据当前的交通流特征参数作出判断,识别出拥挤事件的存在,最大限度地减少拥挤事件对正常交通的影响,保证路网的畅通[2]。
目前,国内外研究人员已对城市和高速公路交通状态进行了一些研究。在城市路网交通状态研究方面,主要从检测数据得出相关结论。例如:任江涛和张毅等人应用模式识别的理论和方法,对城市交通网络和高速公路网络中的模式进行研究,得出了交通状态可化为重复出现、数量有限且不同类型的模式的结果[3];郭伟和姚丹亚等人利用模式识别方法,提取出路口交通流运行状况的特征向量并通过路口数据相似性建立交通状况的评估模型[4]。这些研究工作都取得了不错的效果,为交通状态识别技术的研究提供了很好的参考。
本文将主要提出2种算法,一种是基于模糊推理的交通拥堵等级评判算法,该方法用于对交通拥堵等级进行评判,以量的形式说明交通拥堵的状况;另一种是基于概率统计的双变量模型法,该方法利用占有率的变化来判断是否发生交通事件,其使用简单,输入要求低,适合一般突发事件的检测。
1 交通拥堵等级评判算法
交通拥堵等级判别就是根据当前的交通流特征信息,结合交通知识将交通拥挤程度进行等级划分,以量的形式告诉人们目前的交通拥挤情况。交通拥挤程度是一个模糊的概念,形容一个交通状态是否拥挤并没有很确切的数据,因此通常采用模糊推理的方式来评判交通拥堵状态。
模糊推理法原理是根据交通流量、占有率和交通拥挤状态之间的关系组成模糊规则矩阵,然后利用交通流量、占有率的实测数据作为输入,通过一系列的
收稿日期:2008-1-21
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)现代交通技术领域综合交通运输系统与安全技术专题,课题“新一代智能化交通控制系统技术”(2006AA11Z229)作者简介:张雷元(1978—),男,江西宜春,助理研究员,主要研究方向:智能交通技术。E-mail:zhangleiyuan@https://www.doczj.com/doc/4212315518.html,
92
道路交通与安全?第9卷第2期2009年4月
模糊运算推断出交通拥堵状态。模糊推理的基本算法步骤如下:
1)定义模糊论域
把交通流量、占有率2个模糊集合的论域统一定义为:
U 1=U 2=U ={“非常小”,“小”,“中”,“大”,
“非常大”}={1,2,3,4,5};
把拥堵状态模糊集合的论域定义为:
V ={“畅通”,“正常”,“拥挤”,“堵塞”,“严重
堵塞”}={0,1,2,3,4}。
2)定义模糊关系
交通流量、占有率和拥挤度之间的模糊关系如图1
所示。
图1 交通流量、占有率和拥挤度之间的模糊关系3)定义隶属度函数
交通流量和占有率隶属度函数:
图2中v vs 、v s 、v m 、v l 、v vl 分别代表“非常小”、“小”、“中”、“大”、“非常大”模糊度的临
界值。
图2 隶属度函数
4)模糊运算
第1步:输入值模糊化。根据图2所表示的隶属
度函数计算对应的隶属度,然后将隶属度组成模糊集合:
U ={μvs ,μs ,μm ,μl ,μvl }
(1)
μvs 、μs 、μm 、μl 、μvl 分别代表“非常小”、“小”、“中”、“大”、“非常大”隶属度。
第2步:计算模糊关系矩阵。假设每一条模糊规则对应一个模糊关系R i (i =1,2,L ,n ),则进行模糊关系融合得到模糊关系矩阵:
R =R 1 R 2 L R n
(2)
第3步:计算模糊输出:
V =U 1 U 2 R
(3)
第4步:模糊结果判决。模糊结果采用重心法进行判决,假设输出模糊集合V ={μ0,μ1,μ2,μ3,μ4},则输出值为:
v =
∑v i
×μ
i ∑
μi
=
0×μ0+1×μ1+2×μ2+3×μ3+4×μ4
μ0+μ1+μ2+μ3+μ4
(4)
2 交通事件识别算法
交通事件识别就是利用交通事件发生时的特征和
采集到的交通流参数,如车道占有率、平均速度、流量等交通参数,通过一定的检测规则和算法,推断出是否发生交通事件的过程。
交通事件识别方法主要有:(1)基于状态估计的方法。如1980年Wills ky 等提出的多重模型法(MM 法),它根据观测向量{y 1,y 2,…,y k }以及1组假设模型,在滤波估计的基础上,判断哪个假设模型的状态估计最接近当前真实系统,就可以判断该假设模型的事件已经发生;(2)基于模式识别的方法。如美国加利福尼亚州运输部开发的California 算法,该算法分别比较上下游相邻检测器获得的占有率的差和相对差以及下游前后时间段占有率相对差值,与事先给定阈值相比较,超出阈值就发出报告,该算法还有一
系列改进的算法得到了广泛的承认和应用;(3)基于统计预测或滤波的方法。此算法在以往观测数据的基础上利用统计方法对当前交通状态做出预测,再与实
3
道路交通状态识别技术研究?技术与方法
际观测结果相比较,如果差别大于预先给定阈值,就发出事件报告;(4)基于突变理论的方法。如美国F L.Hall DY.Shi等人于1993年提出的McMaster法,该算法从被检测路段实际交通特性曲线q=q(o)(即流量与占有率的函数关系)的基础上,把q—o分为4个区域,分别对应不同的交通状态,当实测q、o落入代表拥挤状态的区域且速度值低于某一下限值,才确认拥挤存在。如果发生拥挤,通过检查下游检测器的交通状态,直到发现一个检测站处于非拥挤状态,则确认那个检测站发生事件;(5)基于神经网络的方法。该算法根据发生和不发生交通事件情况下的交通参数特征,选定学习样本数据和学习时的参数对人工神经元网络进行训练,再输入被检测路段的观测数据,利用训练好的神经网络,得到输出结果,从而判断是否发生事件。
上述算法都有比较成熟的理论做支撑,而且运用也比较广泛,有的甚至已经成为评判其他算法好坏的标准,如California算法,然而这些算法都存在一定的缺陷,有的需要知道一些阈值,如基于统计预测或滤波的方法、California算法和McMaster法;有的需要有一些现成的模板,如多重模型法(M M法);有的需要大量的历史事件数据和大量时间进行学习,如基于神经网络的方法等。下面我们考虑的是一种基于概率统计的双变量模型法,这种方法不需要确定阈值,也不需要现成的模板,更不需要大量的历史数据去学习。
基于概率统计的双变量模型法的原理,是根据事件发生时路段的占有率会出现显著的变化,并且和正常情况下的占有率会有很大的差异,通过研究和比较正常情况下占有率的分布情况和发生事件情况下占有率的分布情况,得出规律,利用该规律来判断是否发生交通事件。
1)双变量模型[5]
首先定义2个变量即占有率O和相邻间隔时间内的占有率差DO。实践表明在无事件的情况下DO
i和O i是二维正态分布的1个样本点,有事件发生的时候DO i和O i则是正态分布范围之外的1个样本点。因此,判断有无事件发生只需检查样本点是否在二维正态分布覆盖范围之外。
二维正态分布的概率密度函数为:
f(O,DO)=c-1
1?exp-
1
2
O-μO
DO-μDO
T
∑-1
O-μO
DO-μDO
(5)
式中:μ
O表示占有率的数学期望;
μDO表示相邻时段占有率差的数学期望。
c1=2πσOσDO(1-ρ2)1/2(6)
其中,σ
O表示占有率的标准偏差;
σDO表示相邻
时段占有率差的标准偏差;ρ表示两者之间的相关
系数。
协方差矩阵:
∑=
σ2
O
σ
ODO
σ
ODO
σ2
DO
(7
)相关系数为:
ρ
i=
σ
ODO
σ
O
σ
DO
(8)
该二维正态分布可用图3所示的图形描述:
图3 O
-DO二维正态概率分布图
其投影在O和DO二维坐标系中是1个椭圆:
k=
O
-μO
DO-μDO
T
∑-1
O-μO
DO-μDO
(9)
椭圆中心点为(μ
O,
μDO),随着k的增加,椭圆
的面积也增加,k等于χ2α/2时,椭圆范围内将平均包
含100(1-α)%的样本点,如果1个点(O
i,DO i)位于椭圆范围内,即
13
O i -μO DO i -μ
DO
T
∑
-1
O i -μO DO i -μ
DO
≤k (10)
那么可认为未发生事件;如果位于椭圆范围外则认为发生了事件。
2)参数μO 、
μDO 、σO 、σDO 、σODO 的估计样本的选取:选择历史上15天正常情况下的占有率数据。
数学期望μO 和μDO 计算:
μO =1
n
∑n i =1
O
i
(11)DO i =O i -O i -1
(12)
μDO =1
n -1
∑n-1
i =1
DO
i
(13)
标准偏差σO 和σDO 计算:
σO =1
n -1
∑n
i =1
(O
i
-μO )2
(14)
σDO =
1
n -2
∑n-1
i =1
(DO
i
-μDO )
2(15)
协方差σODO 计算:
σODO =E (O ?DO )-E (O )?E (DO )=1
n
∑n
i =1
O
i
?DO i -μO ?μ
DO (16)
3)交通事件判别
计算k 值:
k =
O i -μO
DO i -μDO
T
∑
-1
O i -μO
DO i -μDO
(17)
若取置信度为100(1-α)%,当k ≤χ2
α/2(n )时,表示没有发生交通事件;当k >χ2
α/2(n )
时表示发生
交通事件。
3 算法验证
采用PTV Vis sim 软件进行仿真验证,模拟2种情形下的交通环境。一种是交通正常条件下的交通环境,另外一种是有交通堵塞的交通环境,路网结构如图4所示。
图4 路网结构
根据模拟检测器输出的交通流量、占有率数据和
上面的算法进行判断,其判断结果与仿真结果对比如表1所示。
通过仿真验证可看出上面的算法具有一定的准确性,但该算法受到置信度的影响,置信度越高误警率就越低,但识别率就相对较低;相反,若置信度越低则误警率就越高,但识别率就相对较高。表明使用
99%的置信度可达到一个相对较好的识别效果。
4 结束语
交通状态识别一直是一个比较困难的问题,很多
算法由于种种原因都不能取得令人满意的效果,本文
提出了2种交通状态识别算法,一种是基于模糊推理的交通拥堵等级评判算法,另一种是基于概率统计的交通事件识别算法,这2种算法的原理简单,输入要求不高,准确度也比较高,用来进行交通状态识别可达到较好的效果。
表1 算法判断结果与仿真结果的对比
1
2
3
4
总共
置信度99%
9919%99%
9919%
99%
9919%
99%
9919%
99%
9919%
仿真事件数4
4
5
6
19
识别事件数4
3
4
3
5
4
4
4
17
14
测试次数100200
300
400
1000
错误报警数20315263166识别率100%75%100%75%100%80%6617%6617%8915%7317%误警率
2%
0%
115%
015%
117%
017%
115%
018%
116%
016%
(下转第36页)
stitute Of Public Security Ministry,Wuxi,214151) Abstract:Signal fault detection technology is one of the key technologies of road traffic signal controller1This technology is directly related to such problems as green li ghts conf lict and red li ghts close which seriously affect road traffic risks fault detection1This paper discusses several high-stable signal fault detection technologies,one of which have been proved to be effective in the863subject-The New T echnology Of Intelli gent Traf f ic Control S ystem.
Key words:signal light;fault;current;detect
(上接第32页)
参考文献
[1]庄斌,杨晓光,李克平.道路交通拥挤事件判别准则与检
测算法[J].中国公路学报,2006,19(3):82-86
[2]张敬磊,王晓原.交通事件检测算法研究进展[J].武汉理
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评估方法研究[J].公路交通科技2005,22(7):101-104 [5]Y Li,M McDonald,Motorway incident detection using
probe vehicle,Transport158Issue TRI,February2005Road traffic state recognition technology research//Zhang Leiyuan,Yuan Jianhua,Zhao Y ongjin(Traffic Management Research Institute Of Public Security Ministry,Wuxi214151) Abstract:Traffic congestion and unexpected event s have be2 come two major problems of t he current urban traffic,t his pa2 per describes how to identify traffic state,brings forward a traffic congestion evaluation algorit hm based on fuzzy reason2 ing and a traffic incident detection algorit hm based on two2v ari2 able model,and concludes t hat these two algorit hms can a2 chieve good result of traffic state recognition after algorit hm verification.
Key words:traffic state;fuzzy reasoning;traffic incident; two2v ariable model
法国:驾车严重违章汽车将充公
在法国,酒后驾车和严重超速等情节严重的交通违章行为,可能将受到“汽车充公”的严厉制裁。这是近日法国部长会议审议的《加强国内治安导向和计划法案》提出的主张。被充公汽车的拍卖收入将归国库,严重损坏的车辆将被销毁。自2002年以来,法国车祸死亡人数减少了45%,但是严重违章的现象依然存在,法国内政部打算加大现有措施的执行力度,给予严重违章的驾车人以威慑力。《加强国内治安导向和计划法案》规定,在现有的处罚或者罚款基础上再增加一条强制性处罚措施:没收严重违章驾车人的汽车,前提当然是驾车人是车主。这项措施打击的主要现象有:无证驾驶,或者无视禁令继续驾车;反复违章;酗酒后驾车,吸毒驾车;严重超速;曾经因违章造成伤亡、再度违章驾车。(田 歌)伦敦道路“减速丘”将为路灯和交通标志供电英国伦敦一名科学家设计出了一种新型道路减速丘(S peed B um p),当汽车经过它们时会产生电,可为伦敦的交通灯和道路标志供电,既环保又节能。伦敦政府计划全面推行这一设施。设计师彼得一休斯(Peter H ughes)解释说:“它们是减速丘,但它们不像传统的减速丘。当你的汽车经过它们时,它们不会破坏您的汽车或浪费汽油,而它们具有特别的优势:能够免费地产生电,不用消耗任何资源,是由汽车经过时的动力产生。”减速丘每小时产生1英镑到3160英镑价值的能量,1天可以有效供能超过16个小时,一年就可产生价值5840英镑到21024英镑的能量。能量不必立即用,可储存起来,或送往国家电网。这种由减速丘做成的“电动力学公路匝道”系统可凸起于路面也可与路面平整,这样汽车经过时司机就不会受到太大的影响。而传统的减速丘是司机享受驾驶快感的一大绊脚石。(张玉娟)
城市道路与交通规划复习资料（上册） 1、交通的定义： 一般：人与动物的流动，采用一定的方式，在一定的设施条件下，完成一定的运输任务。 广义：人、物、信息的流动，以一定目标方式通过一定空间。 2、按照道路在道路网中的地位，公路可分为干线和支线，其中干线公路可分为几类：（1）国道（2）省道（3）县道（4）乡道。根据公路的使用任务、功能和适应交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级。 3、按照道路在交通功能、对沿线建筑物服务功能的地位，可分为（1）快速路（2）主干路（3）次干路（4）支路。 4、行人静态空间：主要是指行人身体在静止状态下所占用的空间范围。 满足行人通行的道路最小净空高度为2.5m。 5、汽车的最小转弯半径（R min）：是指汽车前外轮中心的转弯半径。 车辆的转弯半径可作为停车场、回车场、公交车站通道设计的依据。 6、交通量（Q）：在某一时间内实际通过的车辆（或行人数）。 7、通行能力：是度量道路在单位时间内可能通过车辆或行人的能力。 交通量一般总是小于通行能力的。 8、道路横断面：沿道路宽度方向，垂直于道路中心线所作的竖向剖面称为道路 横断面。 9、城市道路横断面由车行道、人行道、绿带、道路附属设施等用地组成。 10、路幅宽度：城市道路横断面的总宽度。（规划道路的路幅边线常用红线绘 制，是道路交通用地、道路绿化用地与其他城市用地的分界 线）。 11、路侧带：在道路车行道两边到道路红线之间的用地为路测带。 12、路肩：在城市郊区的道路上采用边沟排水时，在车行道路面外侧至路基边 缘所保留的带状用地称路肩。路肩分为硬路肩（包括路缘带）和保 护性路肩。 设计行车速度大于或等于4km/h时，应设硬路肩。其铺装应具有承受车辆荷载的能力。硬路肩中路缘带的路面结构与机动车车行道相同，其余部分可适当减
华中科技大学 研究生课程考试答题本 考生菀荣 考生学号M201673159 系、年级交通运输工程系、研一 类别科学硕士 考试科目交通流理论 考试日期2017 年 1 月10 日 交通流分配模型综述 摘要：近些年，交通流分配模型已经广泛应用到了交通运输工程的各个领域，
并且在交通规划中起到了很重要的作用。本文对交通流分配模型研究现状进行了综述，并分别对静态交通流分配模型、动态分配模型以及公交网络进行了阐述和讨论。同时对相关的交通仿真还有网络优化问题研究现状进行了探讨。最后结合自身学习经验做出了一些评价和总结。 关键词：交通流分配；模型；公交网络 0引言 随着经济和科技的发展，城市化进程日益加快，城市也因此被赋予更多的工程，慢慢聚集大量的人口。而人口数量的增加而直接带来的城市出行量增加，不管是机动车出行还是非机动车出行量都相较以前增加了很多，从而引发了一系列的交通问题。因为在城市整体规划中，交通规划已经成为了十分突出的问题。在整个交通规划过程中，交通分配在其中占有很重要的地位，为相关公交路线，具体道路宽度规划等都有很大作用。 1交通流分配及研究进程 1.1交通流分配简介 由于连接OD之间的道路有很多条，如何将OD交通量正确合理的分配到O和D之间的各条路线上，是交通流分配模型要解决的首要问题。交通流分配是城市交通规划的一个重要组成部分也是OD量推算的基础。交通流分配模型分为均衡模型和非均衡模型。 1.2交通流模型研究进程 以往关于交通流分配模型的研究多是基于出行者路径偏好的，主要有以Wardrop第一和第二原则为分配依据建立的交通分配模型，Wardrop第一原则假定所有出行者独立做出令自己出行时间最小的决策，最终达到纳什均衡的状
城市道路与交通规划习题集 结构 1. 章节序参照<<城市道路与交通>> 2. 题型分填空题.选择题.名词解释.简答题.计算题.论述题.综合题(含作图题.设计等) 3. 参考书目 绪论 一. 简答题 1. 城市道路的功能有哪些? 由哪些部分组成? 2. 为什么说城市道路系统规划是城市建设的百年大计? 3. 城市道路分类的目的和依据是什么? 试举例说明其必要性。 4. 为何要进行城市道路红线规划? 5. 城市道路应如何分类?试举各类道路的功能.特点与技术指标说明之? 6. 城市交通的基本概念是什么? 7. 公路与城市道路在设计标准和技术要求上有什么不同? 二名词解释 1. 绿波交通 第一、二章 一. 填空题 1. 设计车速指。 2. 车流密度指。 3. 交通量是指。 4. 道路通行能力指。 5. 小型汽车的外廓尺寸:总长米,总宽米,总高米.。 6. 一条机动车道可能通行能力一般为辆/小时。 7. 一条自行车道可能通行能力一般为辆/小时。 8. 一米人行道可能通行能力一般为人/小时。 9. 在平面交叉的道路网上,一条机动车道的实际通行能力常为辆/小时。 10. 常见公共汽车的车身宽度为米,道路交叉口上空,无轨电车架空线净空不得低于米。 11. 自行车行驶时,左右摆动的宽度各为米,一条自行车道净高为米。 12. 交通量观测资料可应用在, , 三方面,其中高峰小时交通量是设计的依据,而年平均昼夜交通量是设计的依据。
1. 一条车道的通行能力是指在单位时间内,车辆的行驶长度被:(1)平均车身长度(2)车头间距长度(3)停车视距除得的数值。 2. 车辆在高速行驶时, 驾驶员的视野:(1)越来越宽阔(2)越来越近(3)越来越狭窄。注意力的集中点也(1)越来越近(2)越来越远(3)越来越高。 3. 道路上车速越高,车流密度(1)越大(2)越小(3)先小后大。 三. 名词解释 1. 交通量 2. 一条机动车道理论通行能力 3. 服务水平 4. 服务流量 5. 动力因素 6. 停车视距 三. 简答题 1. 城市道路交通的特征如何? 2. 城市交通运输的工具有哪些?它们的特点如何? 3. 交通工具的尺寸与道路设计的哪些方面有关? 4. (结合图示)说明车流密度.车流量.速度三者的关系如何?何者起主要影响作用? 5. 外白渡桥宽为三条机动车道,以往两边各一条车道上下行,中间一条车道为自由使用,实际效果不好,后改为上坡两车道,下坡一车道(在桥中央换位),效果较好。试从车辆动力特征的观点来解释这样做的原因. 6. 何谓通行能力?它与交通量的关系如何? 7. 为何道路的实际通行能力要比理论通行能力小?它受哪些因素的影响? 8. 在城市道路设计中,为何希望采用C级服务水平?而在公路设计中,希望采用B级服务水平? 9. 交通量观测资料有何用途? 10. 设计小时交通量的确定方法有几种? 11. 何谓高峰小时交通量? 何谓通行能力? 两者有何区别? 在设计道路时，它们之间关系如何? 12. 停车视距与车头间距的关系如何? 13. 对道路的路段,十字交叉口和环形交叉口的交通量观测方法,有何不同? 14. 一条常见的城市主要交通干道,在平日高峰和紧急状态时,每小时可以疏散多少人?(包括步行,乘车或骑车) 15. 试画出车速,纵向附着系数与通行能力的关系图。 16. 试画出汽车动力因素与车速的动力特性图。 第三、四章 一. 填空题
第一章绪论 1.1 研究背景 1.1.1问题的提出 改革开放以来，随着我国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。其中，北京作为人口超过2000万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，2010年10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。 城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。 因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是通过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。建立完善的、符合我国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。 1.1.2 研究意义 我国是一个人口众多的发展中国家。自1991年以来，我国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市尤其是大城市严峻的交通拥挤问题。因此，此次研究的目的就是通过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。
一、城市道路与交通基本知识 1、城市综合交通的含义 “大交通”是指城市综合交通系统，它涵盖了道路交通、轨道交通、水上交通、空中交通和管道交通五大方式。 “小交通”只是指道路交通系统，道路交通系统是城市交通的最基本组成部分；道路交通系统依附于道路网络，是反映城市格局、面貌和活力的窗口。 2、城市交通系统的要素 （1）人和物的流动（交通需求） 人流、物流，包括无形的流动，是城市活动的体现。 （2）交通设施（交通） 运载工具（包含汽车、火车、船舶等），运路（道路或轨道等），站场（terminal、车站、停车场等）。 （3）经营管理系统（联系需求与供给） 组织交通供给服务、经营管理交通设施和运营系统的系统。 （4）交通空间 是发生交通服务行为的空间，包含交通设施周围的空间、道路空间、交通站场空间。 3、城市交通的基本因素——用地、人、车、路 （1）城市用地：是产生交通、吸引交通的“源”和“泽” 确定不同性质的城市用地产生和吸引交通的数量的指标称为交通生成指标，不同性质的用地应该有相应的交通生成指标。交通生成指标的用地相关因素有：城市用地性质、面积，居住人口密度，就业人口密度（就业岗位密度）等。 （2）人：出行目的：包括上下班出行（含上学放行）、生活出行（购物、游憩、社交）、公务出行三大类。 出行方式：出行方式的选择：时间、线路、价格、目的等——成本 平均出行距离：居民平均每次出行的距离。也可用平均出行时间和最大出行时间来表示。 与城市规模、城市形态、用地布局、人口分布、出行方式有关。 日平均出行次数：与生活方式、生活水平有关。 （3）车：机动车和自行车是构成城市道路交通的主要内容。无论是对机动车或自行车都需研究以下因素：车辆（可折算成标准车）的保有量、出行率、空驶率、平均出行距离（平均运距）；车流速度、密度、流量。 机动车可以归纳为几种“设计车辆”，以便根据设计车辆的外廓尺寸、载重量、运行特性等特征作为道路设计的依据。 a 小型汽车：包括小汽车、三轮摩托车、轻型越野车和2.5吨以下的客货运汽车。 b 普通汽车：包括单节式公共汽车、无轨电车与载重汽车。
建小区，填属性，画小区，填小区属性数据， 建路网，填属性，画路网，填路网属性数据， 进入小区层建立联系:在小区层tools-map editing-connect点OK。(作用：将路的节点与形心联系起来) 补全路网数据。 建立距离矩阵：在小区层tools-geographic analysis-distance matrix点OK起名保存 期望线：在小区层tools-geographic analysis-desire lines起名后点OK 建立网络将所的联系起来：networks/paths-create将other link fields和other node fields中的全部选中。起名后保存。 用重力模型生成OD分布矩阵：在小区层planning-tripdistribution-grarity application在datdview栏选小区层，productions选生成量attractions 选吸引量，constraint type选doubly双重力模型点OK保存。 选点层数据加属性：dataview-modify table点addfield加属性起名后点OK。将小区号填到对应的点好后面。然后点tools下的selection将填上小区号的行选中。 将OD矩阵的小区行列号ID转换成为小区质心节点行列号ID 在交通分布matrix中右键Indices→Add indices 出现对话框：
点击Add Index，完成以下设置 point点层index点层数据中新增的属性点击OK，再次回到索引对话框，选择新索引即可。 将rowids改为new行列号转换完成。
城市道路交通拥堵状态的动态综合评价及对策研究 （可行性研究报告） 一、项目实施的背景和意义 近年来，随着国民经济的快速增长，人流、物流、信息流以前所未有的密度涌向大中城市并向周边辐射，城市化进程明显加快，城市规模不断扩大，人口不断集中。统计资料显示：超过百万人口的大城市数量从1978年的13个增加到2010年的42个，目前城市化水平已经达到50%。此种状态在带动城市交通需求高速增长，机动车辆快速增加的同时，也促使城市道路负荷加重，交通拥堵现象日益加剧[1]。交通拥堵使交通延误增大，行车速度降低、时间损失、燃料费用增加、排污量增大、城市环境恶化、并诱发交通事故，直接影响人们的工作效率和身体健康[2]。 当前，城市道路交通拥堵已经成为阻碍城市快速健康发展的焦点问题之一，其所造成的经济、安全和环境等方面的重大损失已引起社会各方的广泛关注。例如，北京市城市干道平均车速比十年前降低50%以上，市区183个主要交叉口中，严重阻塞的达到60%；上海市中心区高峰期的道路平均车速不到20km/h[3]。同时各大城市交通拥堵日趋严重，并且开始由城市中心区向郊区蔓延；中小城市也普遍出现了交通拥挤现象。以金华市为例，近年来在经济日渐活跃、城市日益繁荣的同时，也被城市交通拥堵问题所困绕。“十一五”以来，金华市区域经济一直保持高速增长，但城市用地状况的改变与常住人口的迅速增加，城市客货交通行为发生了很大变化，机动车拥有量近年来一直保持着两位数以上的高位增长，南来北往繁忙的交通使得原先通畅的出行环境日趋恶化，且由此产生的尾气和噪声污染不断加剧，严重影响了金华作为全国十大宜居城市的社会声誉。事实上，城市交通拥堵不仅是我国发展中遇到的问题，也是世界各国需要共同面对的难题。美国德州运输研究所对美国39个主要城市进行研究后，估计美国每年因交通堵塞而造成的经济损失约为410亿美元，12个最大城市每年的损失均超过10亿美元；日本估计东京每年因交通拥堵造成的交通参与者的时间损失相当于123000亿日元；欧洲每年因交通拥堵和环境污染造成的经济损失分别为5000亿欧元和50~500亿欧元[4]。 为了缓解城市交通拥堵，各城市对交通基础设施投资不断加大，但交通拥堵问题并没有得到明显缓解，城市交通需求与交通供给之间的矛盾日趋尖锐，道路交通拥堵现象越发严重。一般情况下，城市交通拥堵的现象都是一致的，表现为车辆在交叉口、路段或一定区域的超出正常时间的滞留，但是城市交通拥堵的原因却涉及到经济发展、交通技术、交通政策、交通方式、道路网络等不同方面的问题[5]。为了从交通拥堵发生的根源上找到缓解、控制城市交通拥堵，保持城市交通畅通的有效方法，国内外学者结合本国国情及区域特色，针对城市道路交通拥堵情况进行了广泛研究。欧美许多发达国家从二十世纪五十年代便开
动态交通流分配浅析 摘要：实现交通分配理论的交通分配模型可分为两大类：静态交通分配模型和动态交通分配模型，它们都有各自的优缺点。静态交通分配模型假设交通需求和路段行程时间为常数或仅依赖于本路段上的交通流量，这对于交通量比较平稳、路段行驶时间受交通负荷影响较小的城市间长距离非拥挤的城市交通特性分析和路网规划是比较可行的。而对于存在拥挤现象的城市交通网络,交通需求在一天之中变化甚大。使得网络交通流的时空分布规律具有时变特性，从而导致路段行驶时间大大依赖于交通负荷的变化。因此，在城市交通控制与管理中更需要考察路网中，交通流状态随空间与时间的演化过程，针对可能出现的拥挤和阻塞及时采取有效措施．确保城市交通系统平稳、高效地运行。动态交通分配考虑了交通需求随时间变化和出行费用随交通负荷变化的特性，能够给出瞬间的交通流分布状态。 关键词：动态交通流分配定义现状意义存在问题 The shallow analysis of Dynamic Traffic Assignment Abstract: the traffic assignment model of Traffic assignment theory can be divided into two categories: static and dynamic traffic assignment model for traffic assignment models, both of which have their own advantages and disadvantages. Static traffic assignment models assuming that traffic demand and link travel time is constant or only dependent on the traffic flow on this road, which is relatively stable for the traffic, roads and the traffic load less affected by the time the inter-city long distance non-urban traffic congestion characterization and network planning is more feasible. However, for there is congestion in the urban transport network., changes in traffic demand in the day are great, which makes the network traffic flow varies with time-varying spatial and temporal distribution of properties, resulting in roads and the time relied heavily on the traffic load changes. Thus, in urban traffic control and management of road, it is more significant to examine how traffic flow varies with space and tempo while studying the road network, and thus timely and effective measures can be taking for the congestion and obstruction., and that ensure that urban transport system operate smoothly and effectively. Dynamic traffic assignment included traffic demand changes over time and travel costs with the changing nature of traffic load, moreover, it can give an instant flow of traffic distribution. Key words: dynamic traffic assignment, definition, status quo, meaning, problems ·0引言 动态交通分配的这种功能使其在城市交通流诱导系统及智能运输系统的研究中具有举足轻重的作用。因而，研究动态交通分配理论．并将其应用于交通控制与管理是十分必要的。同时，动态交通分配为交通流管理与控制动态路径诱导等提供了依据，也是智能交通系统的重要理论基础。
《城市道路与交通规划》知识点总结 交通：广义：交通是人物信息的流动，是以某种确定的目标，按照一定的方式，通过一定的空间进行的。通常含义：交通是人和物的流动，是采用一定的方式，在一定的设施条件下，完成一定的运输任务。 城市交通系统：是由城市运输系统，城市道路系统和城市交通管理系统组成的。城市道路系统是为城市运输系统完成交通行为而服务的，城市交通管理系统则是城市交通系统正常，高效运转的保证。 城市交通规划的任务1、根据城市性质、用地功能分区与布局、工作与居住地点的分布，分析在规划年限内的城市客运量与货运量，车辆出行次数和流向；通过数学方法计算出行在用地分区之间的分配。2、根据国民经济水平、城市规模、用地布局，分析城市交通特点、研究和选择城市运输和交通方式，及所占比例3、配合城市道路系统规划初步方案或旧城道路系统改造规划方案，提出城市货运与客运交通的流量、流向分布图，为修正道路系统提供依据 城市道路的特点：1功能多样，组成复杂2行人非机动车交通量大3道路交叉口多4沿路两侧建筑物密集5景观艺术要求高6城市道路规划，设计的影响因素多7政策性强
城市道路的运输特点：1机动灵活性大2普及面广适应性强3速度快，造假低4运量大 缓解我国城市交通拥挤堵塞的基本途径：1必须认识交通的社会地位2必须要有适当的城市交通投资3解决城市交通的堵塞，必须要有科学理论4城市总量消减5交通流量均分6交通连续7交通分离 人行道设计：a：适用于人行道宽度不足反种植单行行道树，尤其适用于两边商店多，公共文化机构多的主干道上，是目前最常见的形式。b：适用于过街行人量大，行车密度高的路段，行人与车行道之间设绿化带在人行横道处设断口，这种形式有利于行人安全，有利于交通组织，车轮溅起的污泥和扬起的尘土对行人影响较小。C：适用于支路或住宅区道路上，布置有两条绿带，一条是花卉丛绿带，布置在建筑物前，另一条是行道树，沿路缘石布置须沿屋檐墙角散水地带，筑砌护坡，以免积水影响房基的稳定。d:在人行道上布置两条绿化带靠近建筑的一条供就近行人或进出商店的人使用；另一条供过路行人使用，避免相互干扰，适用于城市中心地区商业文化设施比较集中的街道上。 城市道路的分类分级的目的在于充分实现道路的功能价值，并使道路交通运输更加有序 城市道路的分类分级：国标的分类：1.快速路 2.主干路 3.次干 路 4.支路按道路功能的分类：1交通性道路（交通性主干路，交通
《交通工程学 第四章 交通流理论》习题解答 4-1 在交通流模型中，假定流速 V 与密度 k 之间的关系式为 V = a (1 - bk )2 ，试依据两个边界条件，确定系数 a 、b 的值，并导出速度与流量以及流量与密度的关系式。 解答：当V = 0时，j K K =， ∴ 1j b k = ； 当K ＝0时，f V V =，∴ f a V =； 把a 和b 代入到V = a (1 - bk )2 ∴ 2 1f j K V V K ??=- ? ? ? ? ， 又 Q KV = 流量与速度的关系1j Q K V ?= ? 流量与密度的关系 2 1f j K Q V K K ??=- ? ??? 4-2 已知某公路上中畅行速度V f = 82 km/h ，阻塞密度K j = 105 辆/km ，速度与密度用线性关系模型，求： （1）在该路段上期望得到的最大流量； （2）此时所对应的车速是多少 解答：（1）V —K 线性关系，V f = 82km/h ，K j = 105辆/km ∴ V m = V f /2= 41km/h ，K m = K j /2= 辆/km ， ∴ Q m = V m K m = 辆/h （2）V m = 41km/h 解答：35.9ln V k = 拥塞密度K j 为V = 0时的密度， ∴ 180 ln 0j K =
∴ K j = 180辆/km 4-5 某交通流属泊松分布，已知交通量为1200辆/h ，求： （1）车头时距 t ≥ 5s 的概率； （2）车头时距 t ＞ 5s 所出现的次数； （3）车头时距 t ＞ 5s 车头间隔的平均值。 解答：车辆到达符合泊松分布，则车头时距符合负指数分布，Q = 1200辆/h （1）153600 3 (5)0.189Q t t t P h e e e λ- ?-?-≥==== （2）n = (5)t P h Q ≥? = 226辆/h （3）55158s t t e tdt e dt λλλλλ +∞-+∞-??=+=? 4-6 已知某公路 q =720辆/h ，试求某断面2s 时间段内完全没有车辆通过的概率及其 出现次数。 解答：（1）q = 720辆/h ，1 /s 36005 q λ= =辆，t = 2s 25 (2)0.67t t P h e e λ- -≥=== n = ×720 = 483辆/h 4-7 有优先通行权的主干道车流量N ＝360辆/ h ，车辆到达服从泊松分布，主要道路允许次要道路穿越的最小车头时距=10s ，求 (1) 每小时有多少个可穿空档 (2) 若次要道路饱和车流的平均车头时距为t 0=5s ，则该路口次要道路车流穿越主要道路车流的最大车流为多少 解答： 有多少个个空挡？其中又有多少个空挡可以穿越？ (1) 如果到达车辆数服从泊松分布，那么，车头时距服从负指数分布。 根据车头时距不低于t 的概率公式，t e t h p λ-=≥)(，可以计算车头时距不低于10s 的 概率是 3679.0)10(3600 10360==≥÷?-e s h p 主要道路在1小时内有360辆车通过，则每小时内有360个车头时距，而在360个车头时距中，不低于可穿越最小车头时距的个数是（总量×发生概率） 360×=132（个）
第23卷 第1期2006年1月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and Transportation Research and Development Vol .23 No .1 Jan .2006 文章编号:1002-0268(2006)01-0110-05 收稿日期:2004-09-27 作者简介:郑英力(1971-),女,福建宁德人,讲师,研究方向为交通控制与仿真.(z hengyl71@s ina .com ) 交通流元胞自动机模型综述 郑英力,翟润平,马社强 (中国人民公安大学 交通管理工程系,北京 102623) 摘要:随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流元胞自动机模型由一系列车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。文章介绍了交通流元胞自动机模型的产生与发展,总结和评述了国内外各种元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出展望。 关键词:元胞自动机;交通流;微观模拟;模型中图分类号:U491.1+23 文献标识码:A Survey of Cellular Automata Model of Traffic Flow ZH ENG Ying -li ,ZH AI Run -p ing ,MA She -q iang (Department of Traffic Management Engineering ,Chinese People 's Public Security University ,Beijing 102623,China )Abstract :With the increas ing demand of traffic flow si mulation and the development of ITS research ,the traffic flow model based on cellular automata has been developed .Cellular automata model of traffic flow incorporates a series of vehicle movement rules and traffic regulations .Meanwhile ,the model works under some stochastic rules takin g into consideration of drivers 'behaviors and ambient interfer -ences .This paper introduces the establishment and development of cellular automata model of traffic flow ,su mmarizes and comments on different kinds of typical cellular automata models of traffic flow ,and furthermore ,presents a new perspective for further stud y of the model . Key words :Cellular automata ;Traffic flow ;Microscopic simulation ;Model 0 引言 交通流理论是运用物理学和数学定律来描述交通特性的理论。经典的交通流模型主要有概率统计模 型、车辆跟驰模型、流体动力学模型、车辆排队模型等 [1] 。20世纪90年代,随着交通流模拟的需要及智 能交通系统的发展,人们开始尝试将物理学中的元胞自动机(Cellular Automata ,简称CA )理论应用到交通领域,出现了交通流元胞自动机模型。 交通流C A 模型的主要优点是:(1)模型简单,特别易于在计算机上实现。在建立模型时,将路段分 为若干个长度为L 的元胞,一个元胞对应一辆或几辆汽车,或是几个元胞对应一辆汽车,每个元胞的状态或空或是其容纳车辆的速度,每辆车都同时按照所建立的规则运动。这些规则由车辆运动应遵守的运动规则和交通规则组成,并且包含驾驶行为、外界干扰等随机变化规则。(2)能够再现各种复杂的交通现象,反映交通流特性。在模拟过程中人们通过考察元胞状态的变化,不仅可以得到每一辆车在任意时刻的速度、位移以及车头时距等参数,描述交通流的微观特性,还可以得到平均速度、密度、流量等参数,呈现交通流的宏观特性。
城市道路学习总结 中国古代营建都城，对道路布置极为重视。当时都城有纵向、横向和环形道路以及郊区道路并各有不同的宽度。中国唐代(618～907年)都城长安，明、清两代（1368～1911年）都城北京的道路系统皆为棋盘式，纵横井井有条，主干道宽广，中间以支路连接便利居民交通。 巴基斯坦信德省印度河右岸著名古城遗址摩亨朱达罗城(Mohenjo Daro，公元前15世纪前)有排列整齐的街道，主要道路为南北向，宽约10米，次要道路为东西向。古罗马城(公元前15～前6世纪) 贯穿全城的南北大道宽15米左右，大部分街道为东西向，路面分成三部分，两侧行人中间行车马,路侧有排水边沟。公元1世纪末的罗马城，城内干道宽25～30米，有些宽达35米，人行道与车行道用列柱分隔，路面用平整的大石板铺砌，城市中心设有广场。 随着历史的演进，世界各大城市的道路都有不同程度的发展，自发明汽车以后，为保证汽车快速安全行驶，城市道路建设起了新的变化。除了道路布置有了多种形式外，路面也由土路改变为石板、块石、碎石以至沥青和水泥混凝土路面，以承担繁重的车辆交通。并设置了各种控制交通的设施。 1949年以来，中国城市道路建设取得了重大成就。全国许多大城市改建、兴建了大量道路，铺筑了多种类型的沥青路面和水泥混凝土路面，新兴的中小工业城镇也新建了大批整洁的干道。如北京市展宽了狭窄的旧街道,修建了二、三环路及通达卫星城镇的放射性道路,并修建了一些互通式立体交叉及机动车、非机动车分行的三幅车行道的道路，既改善了市内交通状况又便利了对外联系，改变了旧北京的交通面貌。又如中国工业城市上海，建国以来也新建改建了大批道路，并建成横跨黄浦江的大桥和黄浦江打浦路隧道，两岸交通得到进一步的改善。
城市道路交通状态评价指标体系
第一章绪论 1.1 研究背景 1.1.1问题的提出 改革开放以来，随着中国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。其中，北京作为人口超过万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。 城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。 因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是经过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。建立完善的、符合中国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。
1.1.2 研究意义 中国是一个人口众多的发展中国家。自1991年以来，中国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市特别是大城市严峻的交通拥挤问题。因此，此次研究的目的就是经过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。 1.2国内外研究现状 1.2.1拥挤识别研究现状 到当前为止，国内外对很多学者研究开发了许多的 ACI 算法。 加利福尼亚算法。经过比较邻近检测站之间的交通参数数据，对可能存在的突发交通事件进行判别，由此确定交通拥挤的发生。此算法于 1965-1970 年间，由加利福尼亚洲运输部开发。 McMaster 算法。该算法由Persaud et al(1990)根据突变理论开发出来。它使用大量的拥挤和非拥挤交通状态下的流量-占有率历史数据，开发一个流量-占有率分布关系模板，经过将观测数据之
行车视距：是指为了行车安全，在道路设计中应当保证驾驶人员在一定距离范围内能随时看到前方道路上出现得障碍物，或迎面驶来的车辆，以便及时采取刹车制动措施，或绕过障碍物。这个必不可少的距离称为行车视距。 停车视距：汽车行驶时，司机看到前方障碍物后，紧急、制动至达到障碍物前安全停车所须的最短行车距离称为停车视距。 会车视距：指对向行驶的车辆在同一道路上相遇，又来不及错让时，必须采取制动刹车所需要的最短安全距离。 回头曲线：山区因地形地质条件自然展现困难时，为盘旋上下山需设置“回形针”形状的曲线，其圆心角接近或大于180度。 路拱：为防止雨水渗入路基降低路基强度以及减少轮胎与路面之间的摩擦力，路面常做成中间高并向两侧倾斜的拱线。 纵坡：道路中心线的纵向坡度，以百分率表示。在保证排水要求的条件下，设计中应尽可能采用较平缓的纵坡。 合成纵坡：在有超高的曲线上，路线纵向坡度与超高横向坡度作组成的矢量和。 路缘石：路面边缘与其他结构物分界处的标石。 路肩：公路或郊区道路上，位于车行道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状部分，称为路肩。 视距三角形：最靠右侧的直行机动车与右侧横向道路上最靠中心线驶入的机动车在交叉口相遇的冲突点起，向后各退一个停车视距，将这两个视点和冲突点相连构成的三角形称为视距三角形。 道路服务水平：以道路上的运行速度和交通量与可通行能力之比综合反映道路的服务质量。交织：行驶方向相同的两股或多股交通流，沿着相当长的路段，通过驾驶改换车道使交通流彼此穿插对方路径进行的交叉运行。 交织长度：可以使进环和出环的两辆车在环道上互换一次车道，完成一次交织，在这个交织时间内车辆行驶的长度。 分岔点：交叉口内同一行驶方向的车辆，向不同方向分开行驶的地点。 交汇点：来自不同行驶方向的车辆，以较小的角度向同一方向汇合行驶的地点。 冲突点：来自不同行驶方向的车辆，以较大的角度（或接近90°）相互交叉的交会点。 道路用地面积率：城市道路用地包括停车场用地的面积，占城市总用地面积的比例，一般为8%~15%。 面控制：又称区域控制，是城市道路交通控制的高级形式，可对某区域道路网内的交通流进行联网协调控制。 渠化交通：在交叉口合理地布置交通岛、交通标志、标线等，把不同行驶方向和车速的车辆分别规定在有明确轨迹线的车道内行使，避免相互干扰，从而减少车辆之间以及车辆与行人之间碰撞的可能，提高交通安全性和通行能力。 绿波交通：指在一系列交叉口上安装一套具有一定周期的自动控制的联动信号，使主干道上的车流依次到达前方各交叉口时均会遇上绿灯。 绿色交通：广义上是指采用低污染，适合都市环境的运输工具，来完成社会经济活动的一种交通概念。狭义指为节省建设维护费用而建立起来的低污染，有利于城市环境多元化的协和交通运输系统。从交通方式来看，绿色交通体系包括步行交通、自行车交通、常规公共交通和轨道交通。 绿信比：指交叉口红绿灯在一个周期内显示的绿灯时间与周期长的百分比。 公交线路重复系数：是指公交线路总长度与公交线网总长度之比，μ=L线/L网。通常公共汽车线路的μ值约在1.25-2.5之间。
第一章绪论 交通流理论是研究交通流随时间和空间变化规律的模型和方法体系。多年来，交通流理论在交通运输工程的许多领域，如交通规划、交通控制、道路与交通工程设施设计等都被广泛地应用着，应该说交通流理论是这些研究领域的基础理论。近些年来，尤其是随着智能运输系统的蓬勃发展，交通流理论所涉及的范围和内容在不断地发展和变化，如控制理论、人工智能等新兴科学的思想、方法和理论已经用于解决交通运输研究中遇到的复杂问题，又如随着计算机技术的发展，模拟技术和方法越来越多地被用来描述和分析交通运输工程的某些过程或现象。 第一节交通流理论的沿革 交通流理论的发展与道路交通运输业的发展和科学技术的发展密切相关，在交通运输业发展的不同时期和科学技术发展的不同阶段，对交通流理论的需求和研究能力都不同，因此产生了交通流理论的不同发展阶段。 按照时间顺序，交通流理论可以划分为三个阶段。 创始阶段此阶段被界定为20世纪30年代至第二次世界大战结束。在此期间，由于发达国家汽车工业和道路建设的发展，需要摸索道路交通的基本规律，以便对其进行科学管理，道路交通产生了对交通流理论的初步需求，需要有人对其进行研究。此阶段的代表人物为格林希尔治（Bruce D.Greenshields）, 其代表性成果是用概率论和数理统计的方法建立数学模型，用以描述交通流量和速度的关系，并对交叉口交通状态进行调查。正是由于其奠基性工作，人们常常称格林希尔治为交通流理论的鼻祖。 快速发展阶段此阶段被界定为第二次世界大战结束至20世纪50年代末。在这一阶段，发达国家的公路和城市道路里程迅猛增长，汽车拥有量大幅度上升，此时交通规划和交通控制已经提到日程。如何科学地进行交通规划和控制，需要交通流理论提供支持。此阶段的特点是交通流理论获得高速发展，并产生了多个分支和学术上的多个代表人物。学术分支包括：车辆跟驰（car following）理论、基于流体力学的交通波理论（traffic wave theory）和排队理论（queuing theory）等。此时期造就的本领域的代表性人物有：沃德洛尔（Wardrop）、鲁契尔（Reuschel）、派普斯（Pipes）、莱特希尔（Lighthill）、惠特汉（Whitham）、纽厄尔（Newel）、韦伯斯特（Webster）、伊迪（Edie）、佛特（Foote）、张德勒（Chandler）、赫尔曼（Herman）等。 稳步发展阶段此阶段被界定为1959年以后。此阶段由于汽车的普及，交通已经成为世界各国大中城市越来越严重的问题，需要发展交通流理论来加以解决。正是这种需求，使交通流理论得到了稳步发展。1959年举行了第一次国际研讨会（The First International Symposium on the Theory of Traffic Flow），并确定本次会议为三年一次的系列会议（Series of Triennial Symposia on the Theory of Traffic Flow and Transportation）的首次会议。除了这一系列会议以外，近些年来在世界各国又举行了许多交通运输领域的专题学术年会，这些年会都涉及到了交通流理论。 按照研究手段和方法，交通流理论可划分为两类。 传统交通流理论所谓的传统交通流理论是指以数理统计和微积分等传统数学和物理方法为基础的交通流理论，其明显特点是交通流模型的限制条件比较苛刻，模型推导过程比较严谨，模型的物理意义明确，如交通流分布的统计特性模型、车辆跟驰模型、交
城市道路与交通规划 1什么是交通,城市交通,城市公共交通,城市道路系统? 交通:人和物的流动，采用一定的方式，在一定的设施条件下，完成一定的运输任务，包括航空、水运、铁路和道路上的交通。城市交通:指城市道路上的交通，分为货运交通和客运交通。城市公共交通:指使用公共交通工具的城市客运交通。城市交通系统:是由城市运输系统、城市道路系统和城市交通管理系统共同构成的系统的统称。 2交通的作用? 《雅典宪章》首次提出了城市的四大活动（四大功能）是居住、工作、游憩和交通。交通是由人们的社会生产活动和社会生活活动而产生的。 交通的作用主要体现在：1)经济作用:a扩大商品生产市场；b降低生产成本；c提高土地价格;d促进地区开发与城市化作用.2) 社会作用:a社会形成与文化交流；b有助于时间的有效利用、防灾与社会福利。 3道路的功能? (1)交通功能。工作、学习、生活、娱乐出行，货物运输\机动灵活性大。(2)形成国土结构功能。用地结构的骨架，组成街坊。(3)公共空间功能。保证日照、通风；提供综合交通体系空间；提供公用设施管线走廊。 (3)防灾功能。保证消防活动、救援活动，紧急疏散；避难道路；防火带。(4)繁荣经济。开发国土，活跃市场。 4城市道路的分类及其特点 快速路。主干路。次干路。支路。特点: 5交通量,平均日交通量,,高峰小时交通量,30位小时交通量系数及其意义,当量交通量. 交通量是指在单位时间内通过道路某一地点或某一断面的车辆数或行人数量。前者称车流量，后者称人流量。平均日交通量:将观测期间内统计所得车辆的总和除以观测期间内的总天数，所得的平均值为平均日交通量．单位为pcu／d。平均日交通量可采用抽样观测的方法获得，也可按月或按周观测统计得月平均日交通量(MADT)或周平均日交通量(WADT)。高峰小时交通量:一天中各小时的交通量不均衡，一般上下午各有一个高峰。交通量呈现高