網絡結構對城市交通流運行的影響分析.pdf

1、眾所周知,交通擁堵已經成為制約我國大城市繁榮、有序和高速發(fā)展的主要瓶頸之一。如何制定合理的交通規(guī)劃、控制策略以緩解城市交通擁堵問題已經成為交通界學者高度關注的熱點問題之一。同時,城市交通系統(tǒng)又是一個典型的、開放的、復雜巨系統(tǒng),使得城市交通運行規(guī)律變得極其復雜。盡管國內外許多學者從不同角度對城市交通擁堵及其傳播規(guī)律做了大量的研究,但就網絡結構對其影響還缺乏足夠的研究。
　　 近幾年來,隨著復雜網絡理論的興起與發(fā)展,為我們研究系統(tǒng)復

2、雜性提供了一個新視角、新方法。目前,復雜網絡理論已經在社會學、生物學、物理學、經濟學、計算機科學以及交通運輸?shù)阮I域的得到廣泛的應用。國內外交通學者結合復雜網絡理論,對城市交通系統(tǒng)復雜性做了大量的相關研究,但這些研究成果很多都是建立在靜態(tài)交通平衡配流的基礎之上,沒有考慮交通流在網絡上的動態(tài)過程。因此,本文通過引入了模擬交通流在網絡中動態(tài)演化的元胞傳輸模型(CTM),此模型能夠清晰地描述排隊的物理效應,可以較好地模擬出激波、排隊形成、排隊消

3、散及多路段間的相互影響等交通動力學特性,來分析網絡的結構特性對交通流運行的影響。
　　 本論文結合復雜網絡理論及元胞傳輸模型,研究了網絡結構與城市交通流運行之間的影響關系。具體來講,主要工作有以下幾個方面:
　　 (1)以規(guī)則網絡、小世界網絡、隨機網絡以及具有不同重連概率的小世界網絡為底層網絡拓撲,研究了不同需求水平下交通流的運行特征。發(fā)現(xiàn)在隨機網絡結構中,交通流的運行效率較高。
　　 (2)分析了不同網絡中交通