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车联网环境下基于GIS的城市施工区动态路径诱导方法研究
| 论文题名： | 车联网环境下基于GIS的城市施工区动态路径诱导方法研究 |
| 关键词： | 车联网;施工区;Frank-Wolfe算法;动态路径诱导;智能交通 |
| 摘要： | 城市化的快速发展导致城市道路建设数量激增，城市道路建设施工会对人们的出行造成极大的不便；城市道路路网的复杂性以及人们固有的出行意识，会引发城市道路尤其是道路施工影响范围内道路的拥堵，因此，需要研究城市道路施工影响区的动态路径诱导问题，以减少施工造成的影响。车联网作为智能交通的重要组成部分，可以为施工影响范围内的路径诱导研究提供实时的数据信息；在城市道路施工影响范围内，有效的路径诱导方案不仅可以减少车辆的行驶时间，还可以提高路网的整体运行效率，减少施工区域的拥堵程度；因此，本文在车联网环境下基于GIS进行了城市施工区的动态路径诱导方法研究。本文的主要研究内容如下： （1）本文在相关研究分析的基础上，介绍了施工道路的交通特性；分析总结了城市施工道路的剩余通行能力的概念；明确了施工区对道路交通的影响程度，确定了城市道路施工区影响范围的研究区域。 （2）系统阐述了基于车联网进行道路交通流数据采集的理论框架，同时也讨论了地理信息系统（GIS）的各种功能和原理，利用GIS可以将采集到的数据进行预处理的功能进行了路网数据的预处理。 （3）构建了基于城市道路施工区的路网拓扑结构模型，通过对比分析，确定了小波神经网络模型为实验的预测模型，通过编程实现了基于研究区域实验需要的数据预测；建立了基于施工影响区的路径阻抗函数模型，并结合系统最优（SO）均衡模型建立了城市道路施工影响区的动态路径诱导模型，对施工影响区的道路交通流进行动态诱导。在进行动态路径求解的基础上，本文还汇总了驾驶员对动态路径诱导结果的VMS信息的个性问卷调查，根据调查结果采用有序多分类Logistic回归模型进行了路径转化概率的计算，通过计算结果对研究区路网交通状态进行实时更新，从而为下一轮动态路径诱导做准备，以此来达到城市道路施工影响范围内的动态路径诱导的目的。同时，本文对动态路径诱导模型使用改进的Frank-Wolfe算法进行求解。 （4）以兰州市城关区的部分道路施工构成的影响范围为例，将城市道路施工影响区的路网整体运行状态作为检验指标，进行了动态路径诱导模型在实际应用中的效果评价，验证了动态路径诱导在城市道路施工影响区的交通诱导中的有效性，将车联网在动态路径诱导方面的理论研究通过GIS的方法与实际应用结合起来，可以为城市道路施工影响区域的动态路径诱导提供科学的参考。 |
| 作者： | 卢文怀 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 杨信丰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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