动态交通系统最优控制影响因素分析

丁凌筱++毕海云++刘妍++吕品品

摘 要：随着社会经济的发展，交通拥堵、交通事故、环境污染和能源短缺等交通相关问题已成为世界各地城市，尤其是大城市的首要问题之一，已成为制约城市可持续发展的主要瓶颈。该文从出行的起点与终点、交通的速度以及一些时变的阻力等各方面对动态交通系统各种影响因素进行了分析，为动态交通系统的最有控制模型的建立提供一些理论支持。

关键词：动态交通系统 最优控制 时变OD 交通阻力

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0079-01

近年来，我国经济发展迅速，城市建设步伐也随之加快，机动车数量增长逐年增多，由此导致交通拥挤阻塞以及交通事故以及环境污染的加剧，现已成为制约国民经济进一步发展的瓶颈问题。

解决城市道路交通问题有两大途径，一是加强道路建设，增加道路容量；二是应用智能交通系统（ITS）来提高路网运行效率。由于受土地资源的限制，城市道路不能无限增长。因此，应用智能交通系统已经成为国际公认解决交通问题最有效的途径。该文对动态交通系统最优控制影响因素分析。

1 时变的OD需求

“O”源于英文ORIGIN，指出行的出发地点，“D”源于英文DESTINATION， 指出行的目的地。OD矩阵，或称OD表，描述的是交通网络中所有出行起点与终点之间在一定时间范围内出行交换数量的表格。

交通网络的OD出行需求每时每刻都受到来自各方面的不确定因素的影响，因此，它是动态的、时变的。不同的出行目的对出行的需求也将不同，它对人们出行时路径的选择将产生极大的影响。在智能交通系统中，先进的出行者信息系统面临的问题是如何将动态的交通需求合理分配到不同路径上，以降低个人或整体系统范围内的出行费用。

2 交通流的时变性及该条件下的交通行

为交通流理论的三个基本参数即速度、流量和时间占有率。这三个交通流基本参数的分析，能够解决城市交通状态转换过程中交通参数的时变特性的规律分析。城市道路上通常存在两种交通运行状态，拥挤状态与非拥挤状态也称为畅通状态，要使城市快速路的大部分时间均处在非拥挤状态下运行，这就需要通过利用城市快速路交通流的时变特性来管理与控制交通流。交通流OD需求由于受到多种因素的影响，所以它是时刻变化的，出行者要根据不同的交通流特点做出不同的出行选择。

3 时变的交通阻力

对交通方式选择影响的部分，主要有。

3.1 出行目的

在我国大部分城市，由于现状土地利用结构和居民生活水平所限，职工基本上居住在单位内部、私家汽车保有率尚较低，因此各种出行目的的自行车、步行和公交车的利用比率都较高，只有业务出行的小汽车和出租车的利用率较高。

3.2 运行时间和出行距离

时间是影响交通方式选择的最主要的因素之一。当我们出行时，到达目的地的交通方式可以有多种选择，各自的运行时间影响乘客的选择。在具有混合交通方式时，应该采用所利用交通方式运行时间的叠加值。在选择公共汽车和家用轿车和时，把时间作为公共汽车选择因素的仅有2%，而44%选择家用轿车。另外，男性（36%）较女性（25%）选择时间因素的多。因此，在进行城市交通系统规划时，交通方式之间协调及换乘效率在内，运行时间是其中非常重要的因素之一。

3.3 费用

交通费用也是影响交通方式选择的主要因素之一。一般情况下，要想快速到达目的地，所花费的交通费用要更高一些。交通费用常与运行时间配对使用而很少作为单独的原因使用。另外，交通费作为主要考虑因素，一般不会因为年龄的不同而发生显著变化。

3.4 舒适性

交通方式选择的舒适性，是交通工具中乘坐率、车中的疲劳、车内拥挤程度、有无空调等因素的综合概念。因为舒适性受个人的感受影响较大，很难给舒适性的交通方式制定相应评价标准。在舒适性交通方式的选择上，约有25%的用户选择家用轿车。在公共交通方式的乘客中，利用铁路上班者占13%、利用公共汽车上班者约占1%。舒适性作为主要原因考虑的基本不会因为年龄的不同而发生显著的变化。但是女性和男性将舒适性作为主要因素分别为29%和19%。另外，随着收入水平的提高，人们对舒适性的要求正在逐步提高。

3.5 安全性

不言而喻，安全性是交通方式选择的主要原因之一。可以想像，无论多么好的交通工具，如果它的安全性差，乘客的人生安全得不到保障，不会有人利用它。然而，因为交通事故本身既有的突发性，因此人们在选择交通工具时，明确地考虑安全性的比较少。但可以想像，二轮交通工具因为其稳定性差，将严重影响其安全性指标。目前，在交通方式划分作业中，还没有考虑安全性指标。

3.6 准时性

在交通方式选择时，到达的准确性，对于要求准时出行的交通方式选择的影响很大。由于人们上班对准时性要求高，选择不受交通阻塞影响的交通方式比例相应会高一些。

3.7 换乘次数和候车时间

换乘次数增加会导致换乘移动时间和等待时间的增加，从而延长抵达目的地的时间，影响交通方式选择。同时，换乘次数和候车时间的增加还会带来乘车人的疲劳。

参考文献

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