详情

原文传递城市道路交通流分形特性研究

论文题名：	城市道路交通流分形特性研究
关键词：	交通流;分形特性;指标体系;城市道路
摘要：	交通流是个复杂的混沌系统，经过假设后建立的线性模型，较难准确描述混沌交通流的特征。为解决复杂交通流系统中不确定因素较多带来的交通流特征研究困难等问题，本文引入了复杂系统中的分形理论。分形理论是复杂系统中非线性理论之一，为复杂系统提供了强有力的系统描述工具，其在数据处理具有稳定性高等优点。论文通过建立交通流分形研究指标及方法体系，进行交通流分形特性的研究;并针对交通流在时间、空间及节假日方面的分形特性展开研究，得到交通流特性变化规律，为交通流管控工作提供参考。论文主要内容包括以下方面。　　(1)通过对交通流中存在的分形现象进行分析，与分形理论中各分形特性相结合，建立交通流分形特性指标;针对交通流分形特性中局部不均匀分布规律分析不足的情况，引入了多重分形指标;结合各项指标，构建交通流分形特性研究指标体系，为分形算法和实际交通流数据分析奠定基础。　　(2)现有分形算法在交通流应用中存在不足:重标极差法不能较好分析时变的交通流;缺乏稳定的交通流无标度区间识别方法;交通流多重分形研究中，未考虑无标度区间对计算结果的影响。针对上述算法中的不足进行改进，分别为:引入移动时间窗数据处理技术，改进重标极差法;通过分析交通流特点和传统分形无标度区间算法特点，提出交通流分形无标度区间识别算法;在多重分形算法中加入合适的无标度区间识别步骤，完善多重分形算法。这些算法与分形指标一一对应，从而建立了分形研究算法体系。　　(3)采用实际交通流数据，对交通流分形特性展开研究。结合交通流数据处理技术、采用基于交通流特点而建立的分形算法，对交通流分形指标体系中各指标进行计算。通过结果分析，探索分形特性与实际交通现象之间存在的关系，从而明确各分形特性的物理意义。　　(4)针对实际道路交通流的一周内各天、二环内外环路段空间和国庆节假日三种案例场景，应用本文提出的分析方法对交通流分形特性进行研究;通过各个分形指标的变化情况，研究交通流在时间、空间及国庆节假日的变化规律;通过各个指标相互之间的关联关系，进一步探索各交通流现象之间的关系，为交通特性研究及治理等应用提供参考。通过综合案例分析，验证本文提出方法在城市道路交通流分析中的适用性。
作者：	熊杰
专业：	交通运输规划与管理
导师：	陈绍宽
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文