参考：开题报告12

1、中国地质大学江城学院毕业论文（设计）开题报告地质科学与工程学院土木工程（路桥方向）专业 学生一禤大俊 学号 1120090323毕业论文（设计）题目规划东路道路工程设计孙明娇指导教师姓名一、论文选题的目的和意义二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势国内的研究现状和发展趋势：我国学者近年来积极研究道路交通流模型。1990年 代前，清华大学、同济大学、东南大学等单位的学者作了少量的工作，侧重探讨经典的 概率论和跟驰模型。此后，物理学界、力学界、数学界和系统科学界的部分学者，加入 研究队伍。国家自然科学基金委员会在道路交通流领域资助了若干面上项目和重点项 目。中国科技大学、上海大学、同济大学、上海

2、理工大学、广西师范大学等单位的学者 承担了这些项目，最近，北京交通大学、北京航空航天大学等单位也展开了这方面的研 究。我国学者戴世强、汪秉宏、吴清松、许伯铭、顾国庆、吴正、王雷、冯苏苇、姜锐、 薛郁等，在跟驰模型、元胞自动机模型、速度梯度连续模型、多车道动力学模型、小扰 动传播速度等方面的工作，解决了一些国外模型存在的问题，成果开始进入国际行列。 姜锐和吴清松等人（2002）提出的速度梯度高阶连续模型，既可以得到交通流的非线性 传播特性，又能够分析车流的小扰动失稳、幽灵塞车、时走时停和相变特性，还不会出 现后车影响前车的不合理行为，这篇理论性论文发表在著名刊物TransportationRes

3、earch-Part B上，是我国道路交通流研究成果第一次发表在该刊物上。国内学者在 元胞自动机模型方面的研究成果主要发表在国际物理类刊物上。除了研究理想的单车道 情形的交通流外，国内学者还研究不同密度车队汇合时的交通流、不同车型混合时的交 通流等，从而进一步加深了对交通流这种复杂社会活动规律的认识。我国的道路交通流 理论研究水平和研究队伍与国际先进相比还有一定的差距，具体表现在对理论研究的投 入严重不足、独立自主开发的交通流模拟系统缺乏、结合中国交通流特点的针对性研究 不够和研究成果在国际交通科学界的影响需要进一步提升。交通信号控制系统是城市交通系统的“大脑”，这类系统的开发需要交通流理论知

4、识的支 持，否则即使引进了先进的信号控制系统，也由于“水土不服”而发挥不了作用，更无力改进。 我国不少城市近年安装了 SCOOT（英）、SCAT（澳）、TRANSYT（美），但效果不理想，就是明 证。因此，鼓励和支持交通流理论研究，无论从学术意义上、还是从国家需求上看，都是非常 必需的。另外一种交通流是网络交通流，它从道路交通流发展而来，但更具挑战性，也更 具现实意义。城市交通网络是由节点通过有限长度的道路连接而成的，它是一个复杂、 开放、自适应和具有突变特征的系统，具体某条道路上的交通流具有前面介绍的微观特 征，而整个网络的特性却不等于所有微观特性的简单求和。比如，从出发地到目的地的 某条路

5、径拥挤，并不需要该路径所包含的所有路段都拥挤，只要有一个路段拥挤甚至某 一点拥堵就够了。尽管我们判断这条路径是拥挤的，但出行者却可以通过选择别的路径 或改变出发时刻或改用其它出行工具来避免拥挤。因此，当把交通流研究扩展到网络范 畴时，变数就更大了。网络交通流的形成机理研究更多地涉及人的行为，而复杂的交通行为受信息、价值标准、判断准确性以及理性程度的综合影响。国外的研究和发展趋势：国外学者使用随机效用理论对交通方式选择、出发时间 决策、出行目的地选择和路径选择进行了大量的研究，提出了 logit模型、nested-logit 模型和概率模型（McFadden, Benakiva, Van Zuy

6、len, Daganzo, Fisk, Dial, Sheffi 等）。另一个著名的关于路径选择的理论就是用户均衡理论，由Wardrop提出、Beckmann 等人进行数学化、Smith证明数学上的存在性和唯一性。用户均衡理论研究交通分配问 题，即把交通需求分析阶段得到的出发地一目的地需求矩阵（OD阵），按照一定的路 径选择原则分配到交通网络的路段上，得到路径流和路段流。为体现拥挤效应，车辆在 路段上的行驶时间或阻抗是路段交通流量的升函数。在大量的个体最优决策和长时间行 为调整后，同一 OD对之间所有被使用的路径的时间是相等的，并不大于任何未被使用 路径的时间，这种流量分布状态就是用户均衡态，

7、在这种状态下，没有人能够通过单方 面改变自己的路径来达到降低自己时间的目的。可以用等价的数学规划或变分不等式构 造描述用户均衡态的数学模型。另外一种择路原则是系统最优原则，它假定所有人的出 行能够令交通网络总时间最小，就是说，有一个中央组织者协调所有人的路径选择行为， 大家也都听从该组织的指挥。如果假设出行者不完全了解整个交通网络的交通状况，只 能凭经验选择对自己有利的路径，就导致随机交通分配模型。国际上关于网络交通流形成过程研究的文献十分庞大，重要成果主要发表在 Transportation Research-Part B-Part A、Transportation Science 和运筹学

8、刊物上。 有研究路段通行能力受限制的（Yang、Patriksson）、有允许路段之间流量相互影响的 （Dafermos、Smith）、有研究求解算法的（LeBlanc、Powell、Daganzo、Larsson）、 有研究将OD阵与交通分配组合起来的（Evans、Boyce、Lam、Huang）、有研究时间/ 成本双准则交通分配的（Dial、Leurent、Yang、Huang）、有研究变分不等式的（Friesz、 Tobin、Nagurney）、有用双层规划将交通流分配与交通政策结合起来的（Yang、Marcota， Gao），等等。这些都是研究网络交通流解析模型与算法的，另一个途径是用

9、模拟方法 （Mahmassani），不少商业软件都采用了模拟技术。静态网络交通流模型研究交通行为的长期稳态结果，但交通流显然具有时变特征， 我们应该更进一步研究网络交通流的运动过程。动态交通分配（DTA）模型就是针对这 个问题的，由于问题的极其复杂性，目前的研究主要还是在理论探讨上，但它是发展智 能交通系统（ITS）的基础，所以具有非常重要的意义。目前我国有关部门已经投入大 量资金进行ITS研究，但主要以标准、框架设计、硬件开发为主，其实，核心的基础理 论研究更难。Merchant和Nemhauser在DTA方面做了开创性的工作，他们发展出一个 多起点、单讫点的动态、非线性、非凸的数学规划模型

10、；Friesz和Wie等人用连续最 优控制理论建立模型，Ran和Boyce也使用最优控制理论、但把模型推广至随机交通分 配情形；Carey、Heydeck、Smith、黄海军、Lam所做的动态交通分配模型基本上是基 于数学规划理论之上的（数学规划、变分不等式、互补问题和固定点问题，本质上是一 致的，这些工具近年在动态交通分配模型上得到大量应用）；Daganzo、Lo则使用元胞 机方法描述车辆在路段上的动态移动，但路径这类宏观选择则依动态均衡原理进行。三、论文的研究方法及预期达到的目的研究方法通过对所给的地形图及路网图的分析及整理，并搜集相关的资料如规范等，利用这 些资料及数据根据我们所学进行设

11、计。预期达到的目的完成市政道路设计图：道路平面设计图。道路纵断面设计图。道路横断面设计图。道路路面结构设计图。道路工程土方计算表。道路交通设施工程平面设计图。设计部分大样图。四、论文撰写提纲1、准备阶段：根据毕业设计，通过自己在假期实习及查找相关规范、技术资料，在老 师的指导下正确选择设计方案。2、构思阶段：理解任务书大意，参考有关城市道路的相关规范，查阅城市道路设计 等相关文献，构思出规划一路道路设计的布局。3、准备阶段：由构思的布局设计出道路路基路面部分的处理设计，并按照规范要求设 置城市道路的相关附属设施等，以完成毕业设计。4、画图阶段：由准备阶段的布局及该道路的规范要求完成建道路的平纵面图和横断面 设计图等相关图纸。5、整理阶段：做最后的毕业设计（论文）内容和封面整理。五、论文工作进度安排1、2010.12.302011.02.01：收到毕业设计任务书，并根据指导老师的要求进行构思， 收集资料，熟悉规范；2、2011.02.152011.03.01:根据构思写开题报告及毕业设计任务书并上交给指导老 师；3、道路设计进度计划；2011.3.1 2011.3.15：2011.3.15 2011.4.10：2011.4.102011.4.14：2011.4.14 2011.4.24：2011.4.24