基于DID模型的ITS对北京交通拥堵改善的研究:评价期的视角

采用双重差分模型,基于智能交通系统(ITS)效用发挥滞后时间为3年,选择2010年和2014年作为评价时点对ITS实施效果和北京交通拥堵之间的相关性进行分析.DID模型计量分析的最终结果显示,ITS效果的发挥明显改善了北京交通拥堵问题.为了验证评价结果的可信度,通过改变评价时点这一参数对评价结果进行稳健性检验,结果仍显示ITS效应发挥对北京交通拥堵改善有很大的促进作用.     

基于回归模型的ITS对城市交通畅通性贡献研究

ITS作为城市交通发展的一项重要投资,对其产生的效益进行评价正日益受到普遍重视.使用回归模型评价ITS提升城市交通畅通性的贡献,并以广州市为例进行实证分析,得到2011和2012年ITS对交通畅通性的贡献分别为9.23%和23.74%.研究结果显示,ITS对提升交通畅通性具有一定的贡献价值,但由于其应用的滞后性,价值只有在后期不断积累中才能逐渐表现出来.     

基于DEA模型测算交通信息化对道路畅通性改善的贡献研究

交通信息化建设和应用在改善城市道路问题等方面的社会效益受到广泛关注,但实际中较少对其贡献价值进行研究.通过应用DEA方法,结合回归分析,从投入产出角度选取指标建立交通信息化对道路畅通性的贡献测算模型,并以北京市为例进行实证分析.研究结果显示,北京市2005-2014年交通信息化对道路畅通性改善的年平均贡献值为17.47%.研究结论为交通信息化绩效的评估提供理论支撑,辅助交通信息化建设和应用的规划制定.     

北京市产业结构对经济增长的贡献分析

本文从北京市产业结构的变化情况出发,以1949年-2011年北京市三次产业产值和地区生产总值作为研究对象,首先我们用已有的回归计量经济学模型分析了三个产业对北京市经济增长的贡献,在此基础上提出了变系数回归模型,并将其应用于分析三个产业对北京市经济增长的贡献。应用广义似然比方法检验了回归模型的充分性,并得出三个产业对北京市经济增长的贡献随时间发生显著性变化的结论。最后,结合本文的分析结果,为贯彻落实北京市"十二五"规划,加快产业结构调整和提高产业结构优化程度,我们提出了合理可行的政策建议。     

城市地铁专用车厢模型建立及拥挤敏感性分析

处于城市化进程中的我国城市,交通拥堵问题日益严重.作为社会弱势群体的老幼孕人群,对公共交通的安全性与舒适性要求相对更高,但是这类人群中相当一部分需要在上下班高峰期与通勤人群一起出行.如果能够依据城市的具体情况设立专用车厢,把这一部分出行者引导到公共交通中,可以减少部分交通流,缓解交通拥堵.对建立专用车厢的可行性进行了分析,并建立了数学模型.     

平均上班花费时间计算及其成因探究

上班花费时间是反应交通拥堵问题的一个重要因素.指标的长短可以衡量一个城市产业结构规划的合理性、交通网络构建的合理性、功能分区建设的合理性以及城市人力资源分布的利用程度、居住的适宜程度、人们生活的幸福程度等.因此,计算了2008-2013年中国其中31个省市自治区的平均上班花费时间.选取造成交通拥堵的4个主要因素:私家车保有量,城市交通承载力,公共交通系统,科技创新发展中的17个指标对拥堵时间进行时间与空间分析.根据分析结果给出不同时间,不同地域中国各省市自治区解决交通拥堵问题的合理性建议,以期为我国十三五规划的城市交通管理提供实践参考,推动我国交通出行更安全、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展.     

基于SD-VF理论的城市限行政策效应研究

随着我国城市化进程不断加快,城市交通供需矛盾日益突出,交通拥堵问题愈发严重,我国各地纷纷实行各种政策措施来缓解交通拥堵。本文以北京市为例,针对城市交通拥堵的现象,从系统的角度出发,运用系统动力学与灰色Verhulst预测相结合的方法(SD-VF),建立城市交通治堵模型,并采用Vensim软件对模型进行动态仿真分析,从经济、社会、环境等方面探究政策措施对城市环境生态承载力、道路生态承载力等的影响。研究结果表明,限行限号政策虽然在一定程度上提高道路生态承载力,但也可能引发“悖论”效应;修路政策并没有根本上解决城市交通拥堵问题,仅仅是把拥堵状况向后推迟;而相对于单一政策,将发展公共交通与限行政策相结合可以有效缓解交通拥堵,改善空气质量,提升环境承载力,是更加科学合理的政策措施。     

合作博弈视角下城市道路交通拥堵收费研究

城市道路交通设施作为准公用物品,其外部效应必然导致交通拥堵的发生,实施拥堵收费的目的则是使交通拥堵产生的外部成本内部化,确保城市道路资源得到高效配置,应用经济杠杆来调节交通需求,以缓解交通拥堵.本文应用合作博弈相关理论对城市道路拥堵网络问题进行了分析,从同一时刻各个路段的通勤者数目这一角度定义拥堵成本,重点证明了拥堵成本为凸函数的城市道路拥堵网络博弈存在非空的核,拥堵成本为凹函数的城市道路交通网络博弈虽不存在非空的核,但总是存在最优的树网络,最后,结合上述结论对城市道路拥堵收费进行讨论,从理论上对拥堵收费的合理性进行了说明,并提出了进一步研究的方向.     

交通拥堵与空气质量——来自汽车尾号限行的证据

由于空气的污染来源众多,交通拥堵是否加剧了空气质量的恶化,一般情况下很难界定和区分。本文利用一个特殊的工具变量——北京市工作日高峰时段汽车根据尾号限行,来分析和回答上述问题。由于受文化习惯影响,居民在挑选车牌号码时一般都不选4,因此包含数字4的车牌号很少。每当限行尾号为4和9的工作日,北京市的道路交通相比其他工作日会更拥堵,这为我们提供了一个识别交通拥堵的独特指标。通过使用双重差分模型排除了大量干扰因素后,我们对北京市35个空气质量监测站点PM2.5浓度逐时数据的分析发现,在限行尾号为4和9的工作日,高峰时段与非高峰时段的PM2.5浓度差异,比其他工作日的差异高出9.46%。交通拥堵显著降低了空气质量。     

城市道路交通流运行状态评价应用研究

针对当前城市路段交通流状态评价方法以及交通拥堵态势预测效果不佳的问题,对2018年"深圳杯"数学建模挑战赛D题解决方案中定义的路段消散指数进行改进,在城市路网中将其作为统一描述交通流状态的指标,自适应计算消散指数阈值评价交通流运行状态.并以路段为单位,基于动态贝叶斯网络预测路段的短时交通流状态,采用时空耗散BP神经网络模型对短时车流量进行预测.本文是2018年"深圳杯"数学建模挑战赛D题的后续研究成果,在实验城市贵阳市的中环路进行成果应用,对中环路的交通流运行状态进行评价监测.     

ITS示范工程对城市交通畅通性的贡献率研究

通过分析城市交通畅通性的影响因素及其与ITS(智能交通系统)的关系,挖掘ITS对城市交通畅通性的贡献率指标.搜集实证研究对象数据,采用灰色预测模型预测贡献率指标的数值,将ITS示范工程实施前后的数值进行对比,计算得到ITS示范工程对城市交通畅通性的贡献率.由贡献率结果判断ITS示范工程对城市交通畅通性的作用及ITS示范工程的实施效果如何,为未来ITS的发展提供相应的参考建议.     

大数据背景下基于5S的城市交通拥堵评价模型研究

近几年来,城市交通拥堵问题日益突出,极大制约了城市发展。在大数据背景下,为了准确掌握交通实时拥堵状况,改善城市交通,便利市民出行,本文深入挖掘城市交通拥堵的影响因素,构建了基于交通5S要素的城市拥堵理论模型,运用径向基函数神经网络方法工具,以上海静安寺、上海站、陆家嘴周围三大拥堵路段的交通数据集为例,验证了该模型的有效性。实验结果表明,由该模型获得的城市交通拥堵预测值与上海实际交通路况具有较好的拟合效果,表明交通5S模型与方法能够准确有效地评价城市交通拥堵。     

基于SD-GM理论的城市交通拥堵收费模型研究

随着中国城市化建设步伐的不断加快,交通拥堵在不断地加剧。同时,因机动车污染物的排放,每年将产生大量的NO_x,从而又会引起严重的大气污染(如“雾霾”污染)。针对这些问题,本文从环境和社会的角度出发,采用系统动力学与灰色系统相结合的方法(SD-GM),构建了城市交通拥堵收费模型,并对模型中主要变量进行动态仿真和决策分析,以此来寻找缓解交通拥堵和减少机动车尾气排放的可行策略。通过现实性测试和敏感性测试,得到拥堵收费的范围不超过100元/天*辆。通过进一步的仿真和结果分析可得到以下结论:(1)在区间[25,40] 内,随着拥堵收费的提高,NO_x存量,机动车出行吸引度和交通拥堵程度都呈下降趋势,而车均道路面积呈上升趋势。(2)但并非拥堵收费越高越好, 超过40 元/天*辆,会产生相反的效果。最后,通过比较分析,得到NO_x存量,机动车出行量,机动车出行吸引度和交通拥堵程度分别下降了约33.76%,39.64%,43.26%,82.25%,而车均道路面积提高了大约65.68%,进而验证了模型的有效性和实用性。     

出行量预测不确定下基于灵敏度分析的拥挤收费定价模型

拥挤收费是改善城市交通的有效手段.对拥挤收费定价的研究方法之一,就是针对固定的出行量进行收费设计.由于出行量预测不确定的因素,应针对长期出行量预测不确定的情况,利用灵敏度分析的方法,对拥挤收费定价的问题进行研究.首先研究了出行者出行的广义费用,然后考虑出行者的出行决策及出行量预测不确定的因素,给出一个拥挤收费定价模型,为交通管理者提供理论依据.     

基于错误矩阵方程的解决城市交通拥堵决策研究

针对解决城市交通拥堵决策问题,首先给出了错误优化矩阵的概念,在此基础上引出错误矩阵方程的概念,利用消错理论中的错误优化矩阵方程,从错误优化的角度来研究并解决城市交通拥堵的决策方法.相应结合实际状况给出当前状态矩阵,从而进行下一步的求解,步步推理获得了决策人满意的方案集,为决策者提供最优建议.     

Diagnosis and treatment of congestion in central urban areas

The development and dispersal of area-wide traffic jams is a matter of considerable social concern. Work at Middlesex University, supported by EPSRC, has enabled the construction of a simulation model with greater geographical scope than most conventional congestion simulation models. Our simulation concentrates on a holistic view of traffic jam formation in a setting of isotropic flow.In the model, traffic incidents can effectively be introduced anywhere in the network. The growth of traffic jams can be observed using a graphical display and options are included to disperse and control the formation of traffic queues.Simulation results have confirmed that the uncontrolled growth of the traffic jam is both rapid and potentially irreversible. Experiments with dispersing the traffic jam have given greater insight to the ‘gridlock’ phenomena. We suggest a number of possible, practical counter-measures, which would both inhibit the growth process and contribute to the controlled dispersion of queues in congested networks. The effectiveness of the proposed strategies is evaluated via the simulation model and as a result, we provide a coherent set of remedies which would assist in the diagnosis and treatment of central urban congestion problems.     

Spatial distribution complexities of traffic congestion and bottlenecks in different network topologies

Recently, urban traffic congestion has become a popular social problem. The generation and the propagation of congestion has close relation with the network topology, the traffic flow, etc. In this study, based on the traffic flow propagation method, we investigate the time and space distribution characteristics of the traffic congestion and bottlenecks in different network topologies (e.g., small world, random and regular network). The simulation results show that the random network is an optimal traffic structure, in which the traffic congestion is smaller than others. Moreover, the regular network is the worst topology which is prone to be congested. Additionally, we also prove the effects of network with community structure on the traffic system and congestion bottlenecks including its generation, propagation and time–space complexities. Results indicate that the strong community structure can improve the network performance and is effective to resist the propagation of the traffic congestion.     

改善交通视角下的城市人口经济分布研究

城市各区的人口-经济分布直接决定了各区之间的车流量,从而决定了城市的交通拥堵程度.充分考虑各区入口经纬度、道路基本路况和人口-经济分布等构建交通指数模型,探究各区入口的拥堵情况.之后从市民出行的角度构建评价模型,评价城市各区布局是否合理.最后,构建非线性规划模型,为城市各区人口经济合理分布提供政策建议.以深圳市为实例进行了实证研究,结果表明深圳市接下来应该着重发展罗湖、南山和盐田区的经济,住房规划首先考虑南山区.