【摘 要】
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一个城市交通的状态优良与否是整体发展水平的重要指标,道路交通系统作为满足城市居民出行需求的重要服务性载体,其呈现稳定、高效、可靠的状态不仅是广大交通出行者的心愿,更是城市交通管理和建设者的最终目标。交通可靠性是衡量路网服务质量、评估交通运输系统状态的一个关键指标。为了更好的量化分析城市路网的可靠性,本文以成都市二环局部区域的实际路网为研究对象,基于滴滴网约车的轨迹数据,从连通可靠性的角度展开了研究
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一个城市交通的状态优良与否是整体发展水平的重要指标,道路交通系统作为满足城市居民出行需求的重要服务性载体,其呈现稳定、高效、可靠的状态不仅是广大交通出行者的心愿,更是城市交通管理和建设者的最终目标。交通可靠性是衡量路网服务质量、评估交通运输系统状态的一个关键指标。为了更好的量化分析城市路网的可靠性,本文以成都市二环局部区域的实际路网为研究对象,基于滴滴网约车的轨迹数据,从连通可靠性的角度展开了研究,相关具体研究内容及结论可归纳为以下四个方面:(1)基于OSM(OpenStreetMap)路网数据,利用ArcGIS进行了处理,构建了基于实际路网的拓扑结构,并根据实际连接情况将其修正转换为以稀疏矩阵表示的有向图网络。(2)提出了适用于无速度信息的轨迹数据转化为路段相对速度的方法。对轨迹数据进行坐标系转换和地图匹配后,通过计算直线距离获得了轨迹点间的平均速度。利用提出的一种考虑限速条件的“投票式”方法计算了路段平均速度,并将第九十五分位速度作为路段限制速度,以实际平均速度与其比值作为路段对应的相对速度。(3)在连通可靠性的计算中引入了强连通的概念,并提出了一个动态筛选指标,认为在某时段只有相对速度大于等于该指标值的路段才处于连通状态。为了量化分析路网的连通性,选用基于DFS的Tarjan算法求解路网中的最大强连通分量,发现在广泛存在的“临界状态”附近,最大强连通分量的大小会迅速下降,并以此作为计算连通可靠性指标6)((8)的判别时间点。最后通过实际数据的计算,探索了在成都市局部路网中,连通可靠性在工作日和周末的差异性,以及其与路网平均速度的关系。(4)基于连通可靠性的判别模型,提出了关键路段的定义和判别方式,探究了单路段和多路段条件下的连通可靠性变化趋势。通过分析关键路段的出现频率及时间,发现关键路段在时间上的分布具有一定规律:不同路段在一天中不同时段作为关键路段影响路网连通性,部分关键路段规律性的在不同日期的相同时段出现。本文的研究提出了完整的轨迹数据的处理方法,提出了一种新的交通可靠性评价模型用以量化分析对应区域的连通可靠性的高低,提出了一种关键路段的判别方法并分析了相关规律。本文对于相关连通可靠性的研究提供了一种新的思路,有助于交通管理部门了解实际路网状态并提出低成本的交通管理措施。
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