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交通系统优化与管理
  • 项目名称:交通系统优化与管理
  • 项目类别:国家杰出青年科学基金
  • 批准号:71125004
  • 申请代码:G0109
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:张小宁
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:同济大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

申请人在交通网络拥挤收费和交通网络动态管理这两个研究领域取得了一定的进展,成果被国内外学者多次正面引用和评价,并在交通管理实践中应用。建立了混合变量双层规划拥挤收费优化模型,并开发了高效的求解算法。形成的拥挤收费理论具有完备性和可操作性特点,对于缓解中国城市交通拥挤具有实际意义,成果应用于上海市实施拥挤收费的可行性研究。该理论可以在保证个体公平的前提下达到社会系统的效率最大化,对同类社会公共设施的经济优化具有参考价值。建立了交通网络动态配流新的解析方法,并应用于动态网络优化与管理。在实时行车诱导、动态网络扩建悖论、交通出行链、停车收费管理等方面取得了新的研究成果。将传统的Vickrey交通经济模型由单高峰出行推广到双高峰出行;剖析了弹性工作制和远程上班制对于缓解交通拥挤的机理。研发的交通网络优化模型和算法是交通运筹学的新成果,可以应用于同类大型网络系统的优化、控制和管理。

结论摘要:

课题围绕停车管理、交通网络设计、交通信息管理、公交规划管理、多模式运输系统优化以及交通安全管理等方面开展研究,具体成果有1)小汽车拥有量控制方法收集27个大中城市的GDP、人口、房价、平均出行距离等数据,分析了城市规模对私家车外部成本的影响;提出了一个两阶段车牌摇号收费管理方法,以控制大城市小汽车拥有量;2)复杂条件下交通网络优化与设计针对城市交通网络中存在的复杂性条件,如多个子区域管理者共存、土地开发与交通设计的互动机制、早晚高峰需求出行分布不对称、高架和地面道路多层次路网、需求不确定以及可持续发展需求等,分别建立了多区域城市交通网络博弈设计模型、土地开发-交通网络设计联合优化模型、同时考虑早晚高峰出行需求的路网设计模型、走廊通道区域的高架道路匝道设计模型,以及需求不确定的可持续性交通网络设计模型。此外,提出了基于混合整数线性规划的路网Braess悖论路段检测方法。3)城市停车管理理论针对停车困难的问题,提出了考虑公交规模经济下的最优停车供给方法、停车受限情况下多模式交通拥挤收费模型、弹性需求下的多种停车券分配管理方法、考虑排放成本的停车管理与最优停车供给模型、基于早晚高峰出行链的按时长停车收费模型、以及考虑停车位约束和预约的停车券管理方法;4)城市公交系统优化管理提出了基于松弛算子的多阶段网络数据包络分析方法,评估城市轨道交通组织模式的影响,同时通过统计分析方法开展了中国城市轨道交通建设和快速公交系统的适应性研究;5)多模式运输系统优化研究建立了新兴集装箱班轮运输市场竞争行为的三类博弈模型;提出了飞机每周维修路线优化和尾号指派模型;研究了随机需求下的海运-铁路多式联运动态资源分配问题,提出了多种近似模型和求解算法。6)城市停车换乘理论研究针对停车换乘问题,建立了异质性用户停车换乘网络的用户均衡出行模型,提出了考虑停车供给约束的多起点单终点停车换乘网络最优停车定价方法,探讨了停车位供给对换乘出行模式和停车定价管理的影响;7)交通安全管理研究实证分析了交通事件对宏观交通流基本图(流量-密度-速度关系图)的影响;对于密集行人安全问题,建立坡度人行设施中行人疏散势函数场元胞自动机模型,制定了行人下坡疏散的结队行走策略,提出了有坡度场所人群安全疏散管理方法。研究成果对于缓解城市交通拥挤、提高交通安全具有积极意义。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 29
  • 2
  • 0
  • 0
  • 0
期刊论文
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