城市虛擬交通系統(tǒng)：理論基礎、關鍵技術與案例分析

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 城市虛擬交通系統(tǒng)的提出 1
1.1.1 我國城市交通發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.1.2 城市虛擬交通系統(tǒng)需求分析. 2
1.2 城市虛擬交通系統(tǒng)基本原理、框架體系與系統(tǒng)設計 4
1.2.1 城市虛擬交通系統(tǒng)的基本原理 4
1.2.2 城市虛擬交通系統(tǒng)的框架體系 5
1.2.3 城市虛擬交通系統(tǒng)的系統(tǒng)設計 6
1.3 基礎數(shù)據(jù)庫：交通大數(shù)據(jù)的快速獲取與融合技術. 7
1.4 分析模型庫：大數(shù)據(jù)環(huán)境下的城市交通分析模型體系 9
1.5 軟件模塊庫：大規(guī)模交通網(wǎng)絡交通仿真技術與軟件實現(xiàn) 10
1.6 對策預案庫：城市跨部門協(xié)作交通方案 “一鍵式” 仿真與評估技術 11
1.6.1 對策預案庫的主要作用 11
1.6.2 對策預案庫的業(yè)務策略設計 11
1.6.3 對策預案庫的定量化、精細化、可視化評估技術 12
1.7 城市虛擬交通系統(tǒng)決策支持平臺 12
參考文獻 14
第一篇 基礎理論
第2章 城市交通網(wǎng)絡交通特征分析方法與模型 17
2.1 概述 17
2.1.1 交通網(wǎng)絡拓撲結(jié)構特征 17
2.1.2 節(jié)點交通特征 17
2.1.3 路段交通特征 18
2.1.4 網(wǎng)絡交通特征 19
2.2 城市交通網(wǎng)絡結(jié)構特征表達方法 19
2.2.1 交通網(wǎng)絡拓撲表達方法 19
2.2.2 交通網(wǎng)絡空間表達方法 22
2.3 城市交通網(wǎng)絡節(jié)點交通特征分析模型 25
2.3.1 交叉口通行能力分析模型 25
2.3.2 交叉口延誤與排隊長度分析模型. 29
2.4 城市交通網(wǎng)絡路段交通特征分析模型 33
2.4.1 路段通行能力分析模型 33
2.4.2 路段行程速度分析模型 35
2.4.3 路段交通阻抗分析模型 36
2.5 城市交通網(wǎng)絡系統(tǒng)特征分析模型 39
2.5.1 網(wǎng)絡等級配置分析模型 39
2.5.2 網(wǎng)絡連通性分析模型 40
2.5.3 網(wǎng)絡*短路分析模型 40
2.6 本章小結(jié) 41
參考文獻 41
第3章 城市交通系統(tǒng)交通需求分析方法與模型 45
3.1 概述 45
3.1.1 交通需求分析方法概述 45
3.1.2 交通需求分析軟件概述 47
3.2 城市交通需求生成分析模型 47
3.2.1 交通需求生成分析集計模型 48
3.2.2 交通生成分析非集計模型 49
3.3 城市交通需求分布分析模型 50
3.3.1 增長系數(shù)模型 50
3.3.2 重力模型 52
3.3.3 熵模型 54
3.3.4 介入機會模型 55
3.4 城市交通需求方式劃分分析模型 55
3.4.1 交通方式劃分集計模型 55
3.4.2 交通方式劃分非集計模型 56
3.4.3 優(yōu)勢出行距離分析模型 58
3.5 交通需求組合分析模型. 60
3.6 本章小結(jié) 60
參考文獻 61
第4章 城市交通網(wǎng)絡交通分配方法與模型 62
4.1 概述 62
4.1.1 靜態(tài)交通分配 63
4.1.2 動態(tài)交通分配 64
4.1.3 交通分配方法總結(jié) 65
4.2 城市交通網(wǎng)絡交通分配模型 66
4.2.1 用戶均衡交通分配模型 66
4.2.2 系統(tǒng)*優(yōu)交通分配模型 68
4.2.3 隨機用戶均衡交通分配模型 68
4.3 城市交通網(wǎng)絡交通分配方法 70
4.3.1 *短路交通分配方法 70
4.3.2 多路徑交通分配方法 72
4.3.3 增量加載交通分配方法 76
4.3.4 網(wǎng)絡均衡交通分配方法 78
4.4 交通網(wǎng)絡交通分配的一體化模型 80
4.4.1 交通分配方法族譜體系 80
4.4.2 交通網(wǎng)絡交通分配的一體化模型框架 81
4.4.3 交通分配方法的一體化組合流程. 85
4.5 本章小結(jié) 86
參考文獻 86
第5章 城市公共交通系統(tǒng)分析理論與方法 89
5.1 概述 89
5.1.1 公交網(wǎng)絡客流分析 89
5.1.2 公交線網(wǎng)布局規(guī)劃 91
5.1.3 公交線路運營策略優(yōu)化 92
5.2 公交客流分析模型 93
5.2.1 基于頻率的公交客流分配模型. 93
5.2.2 基于時刻表的公交客流分配模型. 98
5.3 公交線網(wǎng)布局規(guī)劃理論與方法. 100
5.3.1 公交線網(wǎng)布局規(guī)劃模型 100
5.3.2 公交線網(wǎng)布局規(guī)劃求解方法 104
5.4 公交線路運營策略優(yōu)化理論與方法 107
5.4.1 公交線路運營策略優(yōu)化問題描述及基本定義 108
5.4.2 公交線路運營策略優(yōu)化模型 109
5.4.3 公交線路運營策略優(yōu)化算法框架 113
5.5 本章小結(jié) 114
參考文獻 114
第6章 城市交通系統(tǒng)綜合評價方法與模型 116
6.1 概述. 116
6.1.1 城市居民出行效率 116
6.1.2 道路網(wǎng)絡運行效率 117
6.1.3 公交系統(tǒng)運行效率 117
6.1.4 環(huán)境影響與能源消耗 117
6.1.5 交通系統(tǒng)經(jīng)濟性能 118
6.1.6 城市交通系統(tǒng)綜合評價 118
6.2 城市交通系統(tǒng)綜合評價體系與指標 119
6.2.1 城市居民出行效率評價 120
6.2.2 道路網(wǎng)絡運行效率評價 123
6.2.3 公交系統(tǒng)運行效率評價 125
6.2.4 環(huán)境影響與能源消耗評價 126
6.2.5 交通系統(tǒng)經(jīng)濟性能評價 129
6.3 城市交通系統(tǒng)綜合評價方法 130
6.3.1 設置因素集 (指標集) 131
6.3.2 設置評語集 131
6.3.3 計算隸屬度 132
6.3.4 確定權重 133
6.3.5 綜合評價 134
6.4 本章小結(jié) 135
參考文獻 135
第二篇 關鍵技術
第7章 城市虛擬交通系統(tǒng)技術框架與平臺軟件 139
7.1 概述. 139
7.2 城市虛擬交通系統(tǒng)關鍵技術 140
7.2.1 關鍵技術組織 140
7.2.2 關鍵技術框架 141
7.3 城市虛擬交通系統(tǒng)平臺軟件 142
7.3.1 平臺軟件開發(fā)介紹 142
7.3.2 平臺軟件功能架構 144
7.3.3 平臺軟件操作流程 146
7.4 本章小結(jié) 148
第8章 城市虛擬交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構建技術 149
8.1 數(shù)據(jù)庫架構 149
8.1.1 數(shù)據(jù)庫架構設計 149
8.1.2 數(shù)據(jù)庫架構方案 150
8.2 數(shù)據(jù)庫文件 151
8.2.1 道路網(wǎng)絡結(jié)構基礎數(shù)據(jù)庫 151
8.2.2 公共交通網(wǎng)絡基礎數(shù)據(jù)庫 154
8.2.3 交通管理信息基礎數(shù)據(jù)庫 156
8.2.4 交通需求信息基礎數(shù)據(jù)庫 158
8.3 數(shù)據(jù)庫快速構建 161
8.3.1 城市道路網(wǎng)絡自動構建技術 161
8.3.2 公交站點和線路數(shù)據(jù)自動生成技術 164
8.3.3 道路網(wǎng)絡與公交網(wǎng)絡匹配技術 166
8.3.4 交通區(qū)及人口數(shù)據(jù)自動生成技術 168
8.4 本章小結(jié) 169
參考文獻 169
第9章 城市虛擬交通系統(tǒng)交通需求分析技術. 170
9.1 概述. 170
9.2 城市交通需求生成技術 171
9.2.1 常住人口出行發(fā)生吸引量分析技術 172
9.2.2 流動人口出行發(fā)生吸引量分析技術 173
9.2.3 貨物運輸發(fā)生吸引量分析 174
9.3 城市交通需求分布技術 175
9.3.1 雙約束重力模型需求分布技術 176
9.3.2 增長系數(shù)模型需求分布技術 177
9.4 城市交通需求方式劃分技術 178
9.4.1 交通出行方式選擇分析技術 179
9.4.2 基于方式結(jié)構目標值的出行方式選擇預測技術 180
9.4.3 方式優(yōu)勢出行距離函數(shù) 181
9.5 城市交通需求 OD 矩陣分析技術 182
9.5.1 交通需求 OD 矩陣轉(zhuǎn)換技術 182
9.5.2 交通需求 OD 矩陣修正技術 184
9.5.3 交通需求 OD 矩陣拆合技術 185
9.6 本章小結(jié) 187
參考文獻 187
第10章 城市虛擬交通系統(tǒng)交通運行特征分析技術 188
10.1 城市交通系統(tǒng)交通運行特征分析模塊設計 188
10.1.1 交通運行特征分析基本內(nèi)容 188
10.1.2 交通運行特征分析數(shù)據(jù)準備 189
10.2 基于交通分配一體化模型的網(wǎng)絡交通流分析技術 191
10.2.1 交通網(wǎng)絡交通分配模型一體化技術 192
10.2.2 交通網(wǎng)絡交通分配對象一體化技術 193
10.2.3 交通網(wǎng)絡交通分配場景一體化技術 197
10.3 面向業(yè)務策略的交通網(wǎng)絡運行狀態(tài)分析技術 199
10.3.1 城市土地開發(fā)業(yè)務策略的分析技術 199
10.3.2 交通網(wǎng)絡建設業(yè)務策略的分析技術 201
10.3.3 交通管理控制業(yè)務策略的分析技術 204
10.3.4 公共交通系統(tǒng)業(yè)務策略的分析技術 206
10.3.5 交通政策制定業(yè)務策略的分析技術 207
10.4 城市交通網(wǎng)絡交通運行指標分析與評估技術 209
10.5 本章小結(jié) 213
參考文獻 213
第11章 城市虛擬交通系統(tǒng)公共交通分析技術 215
11.1 城市公交系統(tǒng)愿望客流分析技術 215
11.1.1 公交基礎網(wǎng)構建 215
11.1.2 公交基礎網(wǎng)的愿望客流交通分配 216
11.1.3 公交系統(tǒng)愿望客流分析應用實例 217
11.2 城市公交網(wǎng)絡客流分析技術 218
11.2.1 公交線路網(wǎng)構建 219
11.2.2 公交線路網(wǎng)客流分布分析技術 219
11.2.3 公交線路網(wǎng)客流分析應用實例 220
11.3 城市公交線路客流分析技術 222
11.3.1 公交超級網(wǎng)絡構建技術 223
11.3.2 公交超級網(wǎng)絡客流分布分析技術 226
11.3.3 公交線路客流分析應用實例 234
11.4 本章小結(jié) 238
參考文獻 238
第12章 面向業(yè)務策略的虛擬場景設計與人機交互技術 239
12.1 概述 239
12.1.1 人機交互的基本概念 239
12.1.2 城市虛擬交通系統(tǒng)中的人機交互設計. 240
12.2 面向業(yè)務方案的人機交互技術 241
12.2.1 節(jié)點交互設計 241
12.2.2 路段交互設計 244
12.2.3 交通小區(qū)交互設計 247
12.3 面向業(yè)務策略的虛擬場景設計技術 250
1