（载运工具运用工程专业论文）基于均衡理论的cbd道路交通组织管理研究.pdf

摘要 目前，城市交通己成为我国城市发展的“瓶颈 ，集中体现在c b d 道路交通 问题上。c b d 是城市结构的核心地区和城市功能的重要组成部分，是城市中交通量 最大、人流车流最混杂的地方，理所当然c b d 也就成为城市中交通拥堵最严重的 地方。因此，解决c b d 的交通问题是解决城市交通问题的核心，是最能体现城市 交通治理效果的地方。 本文站在城市发展的角度，从宏观到微观，从区域到局部来看交通拥堵。从 全局角度出发，运用大系统分解协调原理，抽象和简化c b d 路网，构建虚拟路网。 在此基础上，建立基于虚拟路网o d 反推技术与交通均衡配流组合模型，利用虚拟 路网交通均衡分配模型( 软件) ，分配虚拟路网0 d 矩阵，得到虚拟路网均衡流量 分布情况，结合虚拟路网通行能力，对虚拟路网中的路段和节点进行评价，服务 水平在e 级和f 级( 或d 级) 所对应的路段或节点用交通组织管理技术对其进行 改造，使交通流量在商圈内达到平衡。整套模型和方法宏微结合、思路清楚、易 于实际应用。本课题对于实现c b d 路网一体化均衡布局有着重要的理论和现实意 义，对于交通组织管理技术的应用提供了依据。 该套模型和方法主要有三大创新，分别为基于交通均衡理论的c b d 道路交通 组织管理模型、c b d 道路交通组织管理效果评价方法和c b d 道路交通组织管理优化 方法的整体构思。 关键词：道路交通组织管理优化方法；虚拟路网；交通均衡理论；评价方法 a bs t r a c t a tp r e s e n t c i t yt r a f f i ch a sb e c o m ed e v e l o p m e n t ”b o t t l e n e c k o fc h i n a su r b a n ，a n d w 1 1 i c he m b o d i e do nt h ei s s u eo ft h er o a dt r a f f i co ft h ec b d c b di st h eh e a r to f t h ec i t y s t r u c t u r ea n da l li m p o r t a n tp a r to ft h ef u n c t i o no ft h ec i t y , w h i c hh a st h el a r g e s tv o l u m e o ft r a f f i ca 1 1 dw h i c hi 8t h em o s tm i x e da r e a s n a t u r a l l y , c b dh a sb e c o m et h ew o r s t t r a f f i cj a m si nt h ec i t y a sar e s u l t ，t os o l v et h et r a f f i cp r o b l e mo ft h ec b d i st h eh e a r tt o s o l v et r a f f i cp r o b l e m so ft h ec i t y , w h i c hi st h eb e s tw a yt or e f l e c tt h ee f f e c to f u r b a n t r a f f i cm a n a g e m e n t t h i sa r t i c l es t a n d so nt h ep o i n to f v i e wo fu r b a nd e v e l o p m e n t ，l o o k i n ga tt r a f f i c i a m sf r o mt h em a c r ot om i c r oa n df r o mt h ea r e at op a r t f r o mt h ep e r s p e c t i v eo f t h e o v e r a l ls i t u a t i o n , t h ep a p e ru s el a r g e - s c a l es y s t e md e c o m p o s i t i o nc o o r d i n a t i o np r i n c i p l e ， a b s t r a c ta n ds i m p l yt h ec b dr o a dn e t w o r k ，c o n s t r u c t i o nv i r t u a lr o a dn e t w o r k o nt h i s b a s i s ，b a s e do nt h et e c h n i q u eo fo db a c ks t e p p i n ga n d t h em o d e lo ft r a f f i ce q u i l i b r i u m a s s i g n m e n tf o rv i r t u a lr o a dn e t w o r k s ，t h ep a p e ru s et h em o d e l ( s o f t w a r e ) o f t r a f f i c e q u i l i b r i u ma s s i g n m e n tf o rv i r t u a lr o a dn e t w o r k st od i s t r i b u t eo d m a t r i xf o rv i r t u a l r o a dn e t w o r k s ，a n dw ec a ng e te q u i l i b r i u mf l o wa s s i g n m e n tf o rv i r t u a lr o a dn e t w o r k s ， c o m b i n e dw i t hc a p a c i t yf o rv i r t u a lr o a dn e t w o r k s ，m a k i n ge v a l u a t i o nt on o d e sa n d s e c t i o n sf o rv i r t u a lr o a dn e t w o r k s t h el e v e lo fs e r v i c e sa r et h ee a n df ( o rd ) o ft h e c o r r e s p o n d i n gs e c t i o n sa n dt h en o d e ，u s i n gt r a f f i cm a n a g e m e n tt e c h n o l o g yt oc a r r yo u t r e f o 肌s ot h a tt h et r a f f i cf l o wr e a c hab a l a n c ei nt h ec b d t h ew h o l em o d e la n d a p p r o a c ha r ec o m b i n a t i o no fm i c r o a n dm a c r o ，c l e a rt h i n k i n g ，e a s y t o - a p p l i c a t i o n t h e a r t i c l eh a st h ei m p o r t a n tt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et oa c h i e v ea ni n t e g r a t i o n b a l a n c e dd i s t r i b u t i o no fc b dn e t w o r k ，t op r o v i d eab a s i st ot r a f f i co r g a n i z a t i o na n d m a n a g e m e n tt e c h n o l o g y t h em o d e la n dm e t h o d sc o n t e n tt h r e ep o i n t so fi n n o v a t i o n ，t h e s ea r et h ec b d r o a d t r a f f i co r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n tm o d e lb a s e do nt h et r a f f i ce q u i l i b r i u mt h e o r y ， e v a l u a t i o nm e t h o d so fc b dr o a dt r a f f i co r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n te f f e c t i v e n e s sa n d t h ew h o l ec o n c e p t i o nf o rc b dr o a dt r a f f i co r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n tm e t h o d st o o p t i m i z e k e y w o r d s ：o p t i m i z a t i o no f r o a dt r a f f i co r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n t ；v i r t u a lr o a d n e t w o r k s ；t h et h e o r yo ft r a f f i ce q u i l i b r i u m ；e v a l u a t i o nm e t h o d 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 参务面 日期：彬7 年弓月乡9 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行 信息服务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留 在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名：参考西 日期：加了年 ；月；o 日 指导教师签名： 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社c n k i 系 列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规 定享受相关权益。 学位论文作者签名：毒参两 日期：2 0 d 7 年3 月如日 指删撇i 缈贸 指导教师签名：，；1 膨缀 ，、 日期：删年弓月夕9 日i i 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论弟一早三百v 匕 随着我国经济建设的快速发展，城市化进程不断推进，城市规模日益扩大， 城市中人和物的时空流动变得空前频繁，城市交通量迅速增长，交通出现了日趋 紧张的局面，拥堵经常发生，由此引发了一系列的问题：交通延误增加、行车时间 加长、事故频发、环境污染严重，整个城市的经济发展受到制约，缓解交通拥堵 问题已迫在眉睫。 城市交通是城市社会经济活动的动脉，城市交通运输系统运作效率的高低， 服务水平的好坏，直接影响着城市社会经济的进一步发展。目前，城市交通已成 为我国城市发展的“瓶颈 ，集中体现在c b d 道路交通问题上。c b d 是城市结构 的核心地区和城市功能的重要组成部分，是城市公共建筑和第三产业的集中地， 为城市及城市所在区域集中提供经济、政治、文化、社会等活动设施和服务空间， 集中体现城市的社会经济发展水平和发展动态，承担经济运作和管理功能，是城 市及区域繁荣、发展的动力源及标志。由于c b d 本身所具有的特征，导致城市中 心区是城市中交通量最大、人流车流最混杂的地方，而大部分c b d 由于历史的原 因，规划不科学，缺乏前瞻性，无法满足日益增长的交通需求，理所当然c b d 也 就成为了城市中交通拥堵最严重的地方。因此，解决c b d 的交通问题是解决城市 交通问题的核心，是最能体现城市交通治理效果的地方，同时也是关系到人民切 身利益的问题。 解决c b d 交通问题的途径主要有硬件和软件两个方面，硬件方面是指加快基 础道路设施规划建设，健全城市道路网体系；软件方面是指采用先进的科学技术， 对c b d 交通进行现代化的交通组织管理，提高现有道路的通行能力。但由于硬件 方面受到道路建设资金和城市土地空间的限制，因此不可能光靠加强硬件方面来 解决c b d 交通问题，特别是对于像我国这样一个发展中、经济不够发达、城市交 通现代化管理水平较低的国家，软件方面有很大的发展空间，因此交通组织管理 越来越得到人们的重视。 对于c b d 的交通组织管理，一般主要采用绿波带、面控系统、单行线、限制 转弯、路口渠化以及出行管理措施等等，缺乏宏观协调性和系统整体性，不能从 根本上解决c b d 交通问题，因此，c b d 交通问题必须另寻出路，用新的思想和方 法来指导实践。 2 第一章绪论 1 2 研究目的与意义 c b d 是城市中交通量最大、人流车流最混杂的地方，理所当然c b d 也就成为 城市中交通拥堵最严重的地方。c b d 的交通问题越来越成为城市发展的严重障碍， 是全球所有城市特别是大城市面临的共同挑战之一，已成为发达国家的一个研究 热点，我国对此也极为重视。尽管近十年来投入巨资，对城市道路网基础设施和 交通管理设施普遍进行了大规模改造和建设，但交通需求的不断增长与有限的城 市道路资源之间的矛盾依然尖锐，因此，只缓解了短期交通拥挤，没有从根本上 解决问题。如何有效利用和挖潜现有路网资源，提高全路网的通行能力和交通管 理现代化水平对于缓解城市日益严重的交通拥堵状况，保障城市社会经济持续稳 定发展，具有特别重要的现实和战略意义。论文主要通过研究c b d 的交通问题， 从交通组织管理方面提供一些改善c b d 交通问题的思路。希望能引起专业人员对 当前c b d 交通问题的重视，为中、小城市在即将面临的交通危机发生前提出有效 的控制策略【2 1 。 对于c b d 的交通组织管理，传统的方法是对局部进行交通组织与管理，缺乏 宏观协调性和系统整体性，只能缓解短期和局部性交通压力，难以从根本上解决 整个c b d 的交通问题。本文站在城市发展的角度，从宏观到微观，从区域到局部 来看交通拥堵。从全局角度出发，运用大系统分解协调原理，抽象和简化城市中 心区路网，构建虚拟路网。在此基础上，建立基于虚拟路网o d 反推技术与交通均 衡配流组合模型，利用虚拟路网交通均衡分配模型( 软件) ，分配虚拟路网o d 矩阵，得到虚拟路网均衡流量分布情况，然后对虚拟路网中的路段和节点进行评 价，服务水平在e 级和f 级( 或d 级) 所对应的路段或节点用交通组织管理技术 对其进行改造，使交通流量在商圈内达到平衡。整套模型和方法宏微结合、思路 清楚、易于实际应用。本课题对于实现c b d 路网一体化均衡布局有着重要的理论 和现实意义，对于交通组织管理技术的应用提供了依据。 通过对c b d 交通问题的分析，对交通组织与管理提出有益的建议，以缓解交 通压力，提高城市交通效率，节约社会资源，为城市的总体发展提供有力的交通 保障，为交通参与者提供便捷、安全、舒适、清洁环保的交通环境，本着以人为 本的思想，建设和谐的社会交通环境【3 1 。 1 3 主要研究内容与技术线路 第一章绪论 3 1 3 1 主要研究内容 本文拟从路网和交通需求全局出发，运用自上而下一体化研究方法，研究在 交通流量均衡条件下，城市c b d 路网的系统性缺陷，通过交通组织管理优化方法 对其进行组织管理，消除路网堵点、堵线和堵区，弥补路网系统性缺陷，使c b d 整个网络达到平衡。为此，本文首先在对城市c b d 道路交通组织相关特性分析的 基础上，提出了路网虚拟简化技术及基于虚拟路网的交通均衡识别模型和方法， 进而就如何对我国城市中心区进行交通组织优化给出了宏观指导和系统性措施的 研究思路。主要研究内容如下： c b d 道路交通系统特征及道路交通组织管理研究； 明确c b d 道路交通的组成，对c b d 道路交通流向模式及c b d 地区的交通问题 和产生原因进行了分析，对国内外交通组织与管理情况进行了论述，分析了我国 c b d 道路交通组织管理存在的问题。 c b d 路网虚拟简化技术分析； 构建c b d 虚拟路网，在抽象过程中，虚拟路网既要充分反映交通堵点、堵线 和堵区的交通特性，又尽可能不改变原路网宏观交通流特性及其需求行为。虚拟 路网以城市中心区某个或若干交叉点、路段或任意点、线、面的组合虚拟成一个 节点，相邻节点间的各条主干道及重要路段( 即对主干道或者节点交通影响比较 大的路段) 虚拟为一条虚拟路段，同时结合现状干道路网的结构及其流量、城市 土地功能的利用、区域交通量的吸引范围等条件综合确定。 核心区关键节点0 d 迭代反推模型和交通均衡分配模型分析； 分析了两个基本模型，虚拟路网0 d 反推模型和虚拟路网交通均衡分配模型。 在对传统0 d 反推模型和技术分析基础上提出了虚拟路网0 d 反推模型，其基本思 想是采用迭代思想。给定初始0 d 分布矩阵和收敛条件，通过对初始o d 分布矩阵 有限次修正，使理论分配交通量( 路段交通量) 和实测交通量( 路段交通量) 无 限接近，认为此时的o d 分布矩阵为所求o d 分布。基于w a r d r o p 第一均衡原理( 用 户最优原理) 的分析，提出了虚拟路网交通均衡分配模型，并就该模型的算法也 进行了一定的探讨，基于这两个模型，可以得到虚拟路网的均衡流量分布情况。 c b d 道路交通组织管理优化研究； 明确了我国c b d 道路交通组织管理原则，针对c b d 一体化的交通组织管理优 化进行研究，从宏观、区域、微观组织方面进行了分析，提出了c b d 交通组织管 理的针对性的方法和措施，通过对c b d 道路交通组织优化效果进行评价，论证 此方法和措施具有可行性。 4 第一章绪论 1 3 2 研究技术线路 通过分析c b d 路网交通供给与交通需求在宏观层次的匹配情况，识别路网宏 观层次真实瓶颈点、瓶颈线和瓶颈区域，诊断c b d 路网系统性缺陷所在，具体技 术线路见图1 1 。 l 叵亘巫 叵巫互 i l 叵垂亟因叵垂圃l l 基础数据库h 虚拟路网数据库 i 交通均衡模型ho d 反推模型 区； j1 熙1 图1 1 研究技术线路 f i g u r e1 1t h es t u d yo f t h et e c h n i c a ll i n e 第二章c b d 道路交通组织管理概述 5 第二章c b d 道路交通组织管理概述 1g b d 道路交通系统特征 2 1 1g b d 道路交通的组成 c b d 地区的交通由过境交通、吸引及产生交通和区内交通三部分组成。在道 路资源紧缺的情况下，道路资源首先应保证满足c b d 地区集散交通的需求，把与 c b d 地区土地利用性质无关的串行机动车交通疏散出去。 c b d 交通系统由三部分构成：c b d 对外交通系统，外部与c b d 之间的交通衔接 系统，c b d 内部交通系统 4 1 。 c b d 对外交通系统 c b d 业务运作需要保持国际性联系，要具备跨国、区域交通可达性，因此， c b d 对外交通中与国际空港、高速公路、铁路的联系至关重要。另一方面，职员 通勤可达性要求c b d 与城市交通系统，特别是公交具有良好的联系，与城市中心 区联系是否紧密关系到c b d 区位优势的形成。 c b d 路网要与城市整体路网具有方便、通畅的联系，特别是要与城市中心区 在交通上紧密相连，一般有两种方式。第一种是c b d 网络与城市环路相联，如东 京新宿和临海部信息港、上海陆家嘴中心区及北京商务中心区，都是利用城市环 状快速路将c b d 与城市其他地区联系在一起。第二种是直路联系，即放射路形式 联系，如巴黎与德芳斯，伦敦与道克兰堪那瑞的联系。也有很多情况下是多种方 式并存，如东京新宿环路与放射路同时将其城市联系在一起。 c b d 内外交通衔接系统 c b d 与城市交通衔接系统的作用，是使c b d 不干扰城市交通骨架，减少城市 骨干交通负担，同时确保过境交通不破坏c b d 内部交通的完整性，确保内部机动 交通的相互便捷联系。该系统涉及目的交通、过境交通、人车分流及公交站场等。 由于其职能特征是组织c b d 内外交通，因此总体上成为交通集散系统。主要为c b d 过境交通提供安全、快速、高效的服务。尽量不直接为c b d 内部交通服务，部分 c b d 的交通可通过快速路的辅助进出次干道。 c b d 内部交通系统 为保证c b d 高效率运行，内部交通系统首先强调整体性。道路分级要明确， 骨干道路将c b d 各组成部分有效地联接为一个整体，起结构性职能。 6 第二章c b d 道路交通组织管理概述 根据国内外城市道路功能划分的经验，不妨将c b d 内部交通系统按功能分为 主干道、次干道、支路及小区道路四级。 1 ) 主干道 主干道为c b d 地区的主要出入口通道，为进出c b d 地区的交通提供服务，为 快速路的交通起汇集和疏散的作用，也为部分地区过境交通服务，构成c b d 地区 的道路骨架。主干道需要提供高速度和高标准的服务，因此必须加强出入交通的 管理。主干道上禁止非公交停车，要求机非分离，高峰时间可禁止货车和摩托车 进入，与其它主干道主要采用灯控平面交叉，少用立交，与次干道均采用灯控平 面交叉。主干道主要供公交车、其他客运车辆和中、小型货车使用。 2 ) 次干道 城市次干道c b d 内部的交通联系，对道路网骨架起补充作用，分流主干道交 通，是c b d 区内的主要道路。次干道上一般禁止停车，与其它次干道主要采用灯 控平面交叉，与支路交叉视需要决定是否采用灯控，也可仅进行交叉口渠化。次 干道主要供公交车辆、其它客运车辆及中、小型货车使用。 3 ) 支路 集散性支路是c b d 地区内交通联系的通道，主要承担区内不同性质的用地产 生的交通，直接为c b d 内部各种用地服务，起到提高交通可达性的作用。 进行干道系统与小区道路间的聚散，提供居住区、商业区和商务区内部的联 系和出入。集散性支路一般进住区，但并不连续地穿越。集散性支路速度较低， 转弯车辆较多，应限制穿过性交通进入，但不应形成断头路。 4 ) 小区道路 小区道路的功能是出入，主要解决通达各建筑物的交通，因而各种性质的用 地都有，如居住小区道路，工业区道路等等。小区道路上一般为向支路出入的非 穿过性交通，因而出行距离较短，交通量较小，速度较慢。小区道路可以设成断 头路以避免与小区无关的交通通过。小区道路允许停车，除安全方面因素外，不 限制建筑物的正面开口。 2 1 2c b d 道路交通流向模式分析 对于我国大多数城市来讲，大多属于单中心模式，根据各地不同的情况进行 区域划分，在不同区域中采取相应的交通组织管理措施。比如由内而外依次设置 边缘缓冲区，中间控制区，中心绿色保护区。越靠近市中心，管制措施的力度越 强，目的是把城区的交通拥堵分散到城外，把交通压力尽量控制在城市外围。适 用于我国单中心发展的城市，这样的区域划分有利于城市空间布局的紧凑，紧凑 的城市空间布局有利于c b d 的交通以至于整个城市的交通形成良性互动。 第二章c b d 道路交通组织管理概述 7 对于c b d 交通而言，结合区域划分，按出行起点( 0 点) 和终点( d 点) 所处的 位置可以把交通分为以下几类： 6 - 厂、 厂、 2 ，r r j 八1 卜 区域内 3 l 卜 4 相邻区域 7 相隔区域 1 一区内交通；2 一跨区交通；3 - 隔区交通；4 _ 相邻区交通；卜相邻区跨区交通；6 一 隔区交通；7 一穿行交通 图2 1 区域交通流分类 f i g u r e2 1t r a f f i cf l o wc l a s s i f i c a t i o no fr e g i o n 理想的c b d 交通模式特点在于分散了外围交通量，加强了核心区的交通流入 和流出能力，缓解了c b d 的交通压力。 穿行交通向心交通 穿行交通 图2 2 中心区理想交通流模式 f i g u r e2 2t h ei d e a lm o d e lo ft r a 塌cf l o wo ft h ec e n t r a la r e a 8 第二章c b d 道路交通组织管理概述 2 1 3 我国0 b d 地区的交通问题及成因分析 我国城市商务中心区大多是由传统的中心区逐渐发展起来的，集中了饭店、 餐饮、购物、娱乐、会议和展览等多项功能，是客流和货流的大型集散地，也是 交通拥挤和交通事故的多发地带。拥堵和延误往往波及到相当大的范围，是造成 城市交通拥挤的主要原因之一。交通拥堵往往给城市造成经济损失和环境污染， 如果不解决交通拥堵问题，城市经济及生活条件便会恶化。下面介绍一下我国c b d 地区的交通问题及成因分析，以便制定出合理的交通改善措施。 道路网级配不合比例 在我国的大城市，现状路网系统的最大问题是未形成合理的层次，相互间协 调不足，路网效率难以充分发挥。比如次干道不足是导致干道网密度较低以及路 网布局不合理的主要原因。由于主干道间缺乏次干道，支路直接与主干道集散， 甚至建筑物也直接向主干道开口。这不仅影响主干道的畅通，也造成千道网与支 路网集散困难，使片区内交通不易出入。 道路功能性质不明确 很多城市中c b d 地区是由城市的老城区发展起来的，其特点是路窄，并且巷陌 纵横。另一方面，在对道路分级时，通常主要根据交通量大小而不是道路所担负 的功能来划分道路等级，更没有按照道路的功能来进行交通管理。 c b d 地区是大量人流、物流汇集的区域，本身就存在着大量的向心交通。在这 些穿区而过但性质不明确的道路上，大量的穿越性机动车与向心交通车辆混杂在 一起，恶化了c b d 地区的交通状况。 交叉路口“瓶颈 严重【5 1 在城市中心区大量车辆在交叉口排成长龙，再加上自行车、行人的干扰，堵 得水泄不通是我们常见的情景。这些拥堵的交叉口使道路交通设施作用的发挥受 到抑制，严重降低了路段的通行能力，具体原因如下： 1 ) 交叉口进口道设置不够合理 进口车道太少。服务水平在e 、f 级的交叉口一般都存在进口车道太少的 问题。 车道分配不合理。在同一进口道中，左、直、右三个方向的车道数分配 不合理，尤其是左转车道数偏少，从而影响了整个交叉口的服务水平。 2 ) 行人过街设施不够完善 横行道太长。在很宽的街道上没有行人交通岛，行人一次过街困难。 行人过街多。在繁华的商业街区，交叉口处有大量的人流，尤其是在人 流比较集中的地方，出现汽车不得不停车等待成群行人过街的局面。对 第二章c b d 道路交通组织管理概述 9 交叉口产生干扰，恶化了交叉口的交通状况。 自行车人流冲突。交叉口无障碍设计是为了行人行走方便，但是很多自 行车却在交叉口不下车，而是在拥挤的人流中穿行，增加了行人过街的 延误，并多了不安全因素。 行人设施设置不合理。在一些交叉口设置了人行天桥，但没有相应的配 套设施引导人流，使行人设施没有充分利用。 3 ) 信号灯控配时不合理 机动车信号灯控配时不合理。从理论上讲，信号灯配时应该随着交通量 的变化而改变。如果信号灯灯控配时不合理，将增加交叉口的延误时间， 降低交叉口的服务水平，主要表现在信号各个相位的分配时间不合理和 左转弯车辆相位时间偏少。 人行信号灯控配时不完善。人行信号灯只能分离行人与对向直行车的冲 突，不能避免同左右转弯车辆的冲突，此外还存在信号灯时间偏短和行 人违规多等现象。 动静交通的干扰 由于c b d 地区的黄金地价使得停车场的规划建设困难重重，所产生的问题直接 影响道路交通。例如在深圳商务区中，在几条本来就交通繁忙的单向交通组织道 路上，设置了路边停车场，严重影响了道路通行能力。更多沿街建筑或单位没有 预留停车设施或停车位太少，以至于很多车辆停在人行道或路边，而行人被挤上 了自行车道或街道上，自行车被挤到了机动车道上，严重影响交通设施的正常运 转。 2 2 c b d 道路交通组织管理分析 2 2 1c b d 道路交通组织管理概况 城市c b d 交通问题是一个系统复杂问题，仅仅通过城市交通规划、建设等工程 性措施难以解决所有的交通问题，交通组织管理作为一种现代科学技术，要求较 高的社会行政行为在现今发挥着巨大的作用。 道路交通组织管理是在有限的道路空间上，通过现有的交通现代控制技术、 监控技术、诱导技术、信息技术、通信技术，制定出科学的战略战术，合理地分 时、分路、分车种、分流向使用道路，使道路交通始终处于有序、高效运行状态， 进而使技术、业务、管理措施、警力达到高度统一，充分发挥出现代化管理的优 1 0 第二章c b d 道路交通组织管理概述 势。 交通组织的对象是规模庞大、结构复杂、目标多样、功能综合、因素众多的 道路交通系统。合理地协调局部效益和整体效益之间的关系，最大限度地提供适 宜的运行条件，实现系统总体最优，是交通组织的最终目标。根据交通组织原则， 从大的方面来分，交通组织措施可分为规划措施、设施措施和行政措施。 规划措施在道路交通组织中起着重要的作用。其核心是针对特定区域内交通 流的特性及其变化趋势。采用交通基础设施的协调布置、路幅综合布置、路段及 交叉口几何参数的调整等方法，充分利用现有道路空间，组织出最优化的交通流。 交通设施措施包括交通安全设施、交通管理设施和交通功能设施。 利用行政措施进行交通组织的最常用方式是交通管制。所谓交通管制是指交 通管理部门根据交通管理法规，对车辆和行人在道路上的通行以及其他与交通有 关的活动所制定的带有禁止、限制或指示性质的具体限定。这三种措施虽然从各 自的角度进行交通组织，但在具体实施时往往是相互结合、相互补充的。例如： 在进行交叉口通行管制时，可能涉及到交叉口的入口车道重新设置、交叉口渠化、 信号设置、标志标线设置等，需要将规划措施、设施措施和行政措施有机地结合 在一起，才能达到对交叉口合理组织的目的。 2 2 2 c b d 道路交通组织现状分析 通过对c b d 交通环境的分析以及对组织管理方法应用概况的介绍，可以发现以 下问题： 缺乏新的理念和方法 一直以来，我国c b d 交通组织管理的理念是在借鉴国外交通发展的基础上发展 起来的，没有形成自己的理论体系，理论结合自身交通特点的实用方法还有待研 究和实践检验。 缺乏城市发展和城市交通发展之间的结合 城市发展和城市交通发展是相互影响的，是互动的关系，对于具体的组织管 理措施来讲要符合其发展规律，我国这方面的互动研究还只是在初始阶段。 缺乏整体性，组织管理措施缺乏组合应用 由于理念和方法的缺失，导致所实施方案的全面性和整体性不足，总体实施 效果不佳，这也是我国目前c b d 交通的通病，对于c b d 交通问题更深层次的理解和 研究是突破此限制的根本方法。 现代化程度不高 随着c b d 交通状况的日益恶化，只靠人力是不能完全解决问题的，利用现代化 的组织管理技术是必须的，但由于经济和对城市交通发展把握不足等问题，我国 第二章c b d 道路交通组织管理概述 除了在北京、上海等一系列特大城市应用较为广泛外，在其他城市也只是停留在 纸面上，对于现代化技术手段的合理应用和时机，保证投资的节约及实效性都有 待研究提高。 缺乏后期动态调整、跟踪评价实施效果及改进 国内从2 0 0 0 年开始畅通工程评价工作开展以来，许多城市就城市中心区交通 管理都做了相应的规划，提出了有益的建议，取得了良好的效果。但我国c b d 交通 发展是非常迅速的，实施后的动态调整和及时评价改善工作还没有得到很好的开 展，使得我国c b d 交通的发展缺乏连贯性和可持续性。 交通管理部门专业人才相对缺乏，管理层次不高 国内城市中心区交通管理部门近年来大量引进人才，但对于其发展的速度来 看，有专业知识技能、经验和对交通有深层次理解的人才还是集中在几个大城市， 全国范围来讲这方面的人才相对缺乏，直接造成好的方案无法收到实效，后期动 态调整脱节，现代化的技术设备不能完全发挥效能。 相关管理职能部门没有形成良好的协作机制 国内的一些大城市都成立了专门的交通委员会来协调交通相关各个部门，有 一定的收效，总的来说还处于起步阶段，城市各个相关部门还是存在互相扯皮的 问题，没有形成良好的协作机制。城市c b d 交通状况和城市的发展是息息相关的， 是体现城市效率的一面“镜子 ，需要城市规划、城市管理、土地管理和交通管理 的通力协作才能使交通问题得到更好的解决。 2 3 小结 首先通过对国内城市c b d 道路交通特性与交通问题及成因分析，透彻了解了我 国城市c b d 交通发展的总体环境及趋势，主要归纳为：总体上供需矛盾日趋紧张； 土地与生态环境破坏严重；对交通规律的认识和把握不够透彻；具体的细节组织 管理理念和方法与城市c b d 交通发展不协调。以上分析，对城市中心区交通组织管 理优化从宏观上起到一定的指导作用。接着对c b d 道路组织管理概况进行了分析， 指出了其中存在的问题，为下面章节有针对性的运用适当的方法制定合理的措施 提供依据。 1 2 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 在对c b d 路网虚拟简化技术、现有0 d 反推理论及交通均衡分配理论深入分析基 础上，提出了路网虚拟方法、虚拟路网o d 反推与虚拟路网交通均衡分配组合模型。 路网虚拟是对c b d 实际路网的高度抽象与虚拟，简化原路网，建立与实际路网本质 上相同的虚拟节点和虚拟路段；o d 反推主要为了得到虚拟路网o d 出行分布，采用 方法是基于迭代思想，通过对虚拟路网初始o d 矩阵有限次修正，使理论分配交通 量和实测交通量无限接近，认为此时o d 分布为虚拟路网的0 d 分布；交通均衡分配 主要为了得到虚拟路网的均衡流量分布情况，文中首先对交通均衡理论做了概述， 给出了虚拟路网交通均衡的定义，并研究了虚拟路网交通均衡数学规划模型。 1c b d 路网虚拟简化技术分析 3 1 1c b d 路网虚拟的方法 就c b d 网络本身而言，主要由主干道、次干道、支路及交叉口组成，网络错综 复杂、等给结构不一，再加上我国特有的历史原因与前期城市规划的不合理，城 市土地功能亦很模糊，直接对整个c b d 交通网络及各路段逐一分析既不切实际也不 易实现，就计算可行性而言，如此庞大的网络，如此复杂的交通行为，如此众多 的交通产生点、吸引点和与实际路网相关的数据，且不谈交通调查的困难度，现 在的计算机计算起来也是相当困难的。 因此，通过对c b d 实际路网的高度抽象与虚拟，简化路网，建立与实际路网本 质上相同的虚拟节点和虚拟路段，是分析并找出c b d 路网本质缺陷、确定交通组织 方案的有效方法。在抽象简化c b d 路网的过程中，虚拟路网尽可能不改变原路网宏 观交通流特性及其需求行为，应充分考虑城市土地功能的利用、区域交通量的吸 引范围等，将c b d 某个或若干交叉点、路段或任意点、线、面的组合虚拟成一个节 点，相邻节点间的各条主干道及重要路段( 即对主干道或者节点交通影响比较大 的路段) 虚拟为一条虚拟路段，由此构建出c b d 虚拟路网g 。 c b d 路网虚拟的目的是从宏观和中观层面解析c b d 交通网络的本质结构缺陷， 进而在微观领域加以调整和改造，故而c b d 虚拟路网与现实路网比较起来，根据c b d 的交通网络规模，节点数太少则虚拟路网过于笼统模糊，不足以揭示其内在的主 要矛盾与冲突，很难从本质上加以把握；节点数太多虚拟路网则显得过于复杂， 主要矛盾不突出，不仅给计算带来了困难，而且可能会引起决策上的误导。总之， 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 1 3 c b d 路网的虚拟要遵循以下三条原则： 科学性原则所虚拟的c b d 交通网络必须科学的、合理的、客观的反映c b d 交通网络的技术性能、交通流与拥堵模式的特性、交通网络的需求行为，满足其 形变而质不变的要求。 系统性原则c b d 现实路网是个宏观的有机系统，任何轻微的改变都可能引 起整个系统本质的变化，虚拟路网中任何的改动也要尽可能的与现实网络的变化 相适应。 独立性原则一旦c b d 路网虚拟完成，它便成了一个封闭的系统，与外界毫 无联系。 在三条原则的指导下，构建出既要充分反映c b d 堵塞点的交通特性，又不能改 变原路网交通流特性及需求行为，满足其形变而质不变要求的c b d 虚拟路网是后续 工作的基础，直接关系到全局和整个分析结果，必须严格加以论证。 c b d 虚拟路网由c b d 虚拟节点和c b d 虚拟路段构成，它基于实际路网，又不局限 于实际路网，其本质就是对现状复杂实际路网的高度抽象。对c b d 虚拟路网的分析 就是基于对c b d 虚拟节点和c b d 虚拟路段的分析计算。 3 1 2 c b d 虚拟节点简化技术研究 c b d 虚拟节点是在抽象原则基础上对c b d 主要片区或主要交叉口的高度抽象， 抽象过程中，虚拟节点应尽可能不改变原节点内的交通流特性及其需求行为。c b d 虚拟节点是一个有流量、容量和阻抗值的节点，虚拟节点的综合流量、综合容量 以及综合阻抗值是对原路网流量、容量和阻抗值综合分析计算的结果。c b d 虚拟节 点其实是一个子路网抽象的结果，宏观层分析( 虚拟路网) 时，虚拟节点只是被 看成一个节点，在中微观层次分析时，虚拟节点就是一个子路网嗍。c b d 虚拟节点 构造示意图见图3 1 。 o c b d 虚拟节点抽象原则 考虑路网等级结构、流量情况及交通堵点( 线、区) 的吸引范围 尽量使节点范围适当、节点面积均等，以接近圆形为好 虚拟节点数量适当、节点内人口适当 从结构的完整性上选择节点 选择一些节点为固定节点，其余节点为可变节点，当线路发生变化时， 改变可变节点 1 4 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 臣亟堕口 亟至 图3 1 c b d 虚拟节点的构造 f i g u r e3 1v i r t u a ln o d es t r u c t u r eo fc b d 虚拟节点内子路网简化示意图 虚拟节点在宏观层系统( 虚拟路网) 中只是被看成一个节点，但在中微观层 次分析时，虚拟节点就是一个子路网，与虚拟节点相连的路段看成是节点。虚拟 节点内子路网简化示意图见图3 2 。 置 一，k - ，、 、 i ， 、l 二= 始戈 匝堕囹臣堕匦 图3 2c b d 虚拟节点内子路网简化示意图 f i g u r e3 2r o a dn e tt h es i m p l i f i e dd i a g r a mo fc b d v i r t u a ln o d e si n s i d e 3 1 3 c b d 虚拟路段简化技术研究 c b d 虚拟路段构造原理 在c b d 虚拟节点构造基础上，构造c b d 虚拟路段。根据c b d 虚拟节点之 间实际路网等级结构、实际交通运行现状( 交通流量等) 状况，将任意相临两节 点之间的交通通道抽象为一条虚拟路段。c b d 虚拟路段可以是现状路网中的一条 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 15 路段，也可能是多条路段的综合。c b d 虚拟路段的综合交通量、综合通行能力以 及综合阻抗值是对实际路段交通量、通行能力、阻抗值的加权叠加计算【7 】1 8 l 【9 】【1 0 】。 c b d 虚拟路段构造示意图 c b d 虚拟路段构造示意图如下，取两虚拟节点之间的三条路段为例阐述c b d 虚拟路段简化原理。 实际路段 卜一咱 虚拟路段 图3 3o b d 虚拟路段简化构造示意图 f i g u r e3 - 3s i m p l i f i e ds t r u c t u r ed i a g r a mo fc b d v i r t u a ls e c t i o n s c b d 虚拟路段综合交通流量、综合通行能力及综合阻抗值计算 还是两虚拟节点间三条路段为例，说明c b d 虚拟路段综合交通量、虚拟路 段综合通行能力以及虚拟路段综合阻抗值的计算方法。计算示意图如图3 4 。 实际路段交通参数 争葚瓣书 虚拟路段综合交通参数 图3 4o b d 虚拟路段交通参数计算示意图 f i g u r e3 4s c h e m a t i cd i a g r a mo f t h et r a f f i c p a r a m e t e r so fc b dv i r t u a ls e c t i o n s 1 ) 虚拟路段综合交通量计算 设实际路段一交通量为q 1 ，实际路段二交通量为q 2 ，实际路段三交通量为 q 3 ，虚拟路段综合交通量为q ，则 q = q l + q 2 + q 3 ( 3 1 ) 2 ) 虚拟路段综合通行能力计算 设实际路段一通行能力为c 1 ，实际路段二通行能力为c 2 ，实际路段三通行 1 6 第三章基于均衡理论的c b d 道路交通组织管理模型 能力为c 3 ，虚拟路段综合通行能力为c ，则 c = c l + c 2 + c 3( 3 2 ) 3 ) 虚拟路段综合