交通诱导可变信息板VMS布设理论研究汇.doc

第三届全国交通科技大赛 交通诱导可变信息板VMS布设理论研究 作 者： 指 导 教 师： 指导研究生： 中国 成都 2008 05 交通诱导可变信息板VMS布设理论研究 摘要： 经济的迅猛发展，城市的快速扩展，机动车保有量大幅上升，城市交通需求剧增，现有交通基础设施已不堪重负，交通问题倍出。智能交通系统已得到广泛的关注，交通诱导系统是重要组成之一。可变信息标志VMS是实现交通诱导的重要工具。可变信息板布局规划的合理与否会影响交通诱导的效果，而现有的VMS设置主要依靠交通管理者的经验确定，因此有必要建立严密的理论体系来支持VMS规划的科学性和合理性。 本文结合VMS布设影响因素，确定了棋盘式路网设置VMS的三个指标，可替代路径好、路段流量大和前方道路易拥堵，并建立了各自的隶属度函数，通过多目标模糊决策理论算出各个路段设置VMS板的可能性大小，得到交通诱导可变信息板VMS初始选址方案，再借助TRANSCAD进行仿真验证。验证时假设VMS发布信息准确有效，讨论不同信息接受率下的诱导效果，认为接受诱导信息的用户服从系统最优分配，其他驾驶员服从随机用户平衡分配。先保持数量不变，根据分配结果调整VMS板的位置，力求用最小的成本得到最好的诱导效果，再重新加载流量进行方案验证，直至得到满意解，确定VMS板的设置方案。最后通过一个实例验证了模型和调整方案的可行性。 关键词： 可变信息板 交通诱导 多目标模糊决策 致 谢 在完成本篇论文的过程中，得到了许多老师和同学们的帮助，是他们为此付出了心血和精力，在此请允许我们向他们表示最衷心的感谢！ 首先，要感谢我们的指导老师XXX教授，黄文培副教授，郑芳芳老师，李娟老师，张骏老师和辅导研究生姚琛博士，XXX博士在研究路线的确定，研究过程中的具体问题解决上给我们的指导和帮助，以及XXX硕士及宋雪梅 目录 1. 概述 1 1.1 研究的背景和意义 1 1.2 主要研究内容 1 1.3 技术路线 1 2. 可变信息板VMS发展研究现状概述 2 2.1. 可变信息板VMS概述 2 2.1.1 VMS的功能 2 2.1.2 VMS的形式 3 2.1.3 VMS与交通诱导 4 2.2. 可变信息板VMS设置理论综述 4 2.2.1. VMS设置影响因素分析 4 2.2.2. VMS设置原则 5 2.2.3. 现行VMS设置方法与研究程度简介 5 3. 基于多目标模糊决策的可变信息板VMS选址模型 5 3.1. 可变信息板选址关键因素分析 5 3.2. 多目标模糊决策原理简介 6 3.3. 模型的建立 7 3.3.1. 各目标的评价指标确立 7 3.3.2. 三个目标集合的隶属度函数建立 8 3.3.3. 判断路段是否设置VMS板模型的建立 8 4. 数值算例及方法评价 9 4.1. 算例概述 9 4.2. 路网的进一步抽象 10 4.3. 路网中各路段路径选择可替代性的计算 10 4.3.1. 基础数据的确定 10 4.3.2. 系统流图 11 4.3.3. 程序运行结果 12 4.4. 路段交通量和拥挤发生率的确定 12 4.5. VMS板布点位置和数量的初选 12 4.6. 通过TransCAD进行布点效果的验证及方案的调整 14 4.6.1. SUE分配与SO分配 14 4.6.2. 用TransCAD验证VMS板诱导的效果 15 4. 结论与展望 21 4.1. 总结 21 4.2. 不足与展望 21 参考文献 22 附录1 主要源程序代码 23 1.求某路段特定方向相关OD点间的第K短路径 23 2.根据VMS板的初始布点模型，求出各路段的可替代性 24 附录2 主要计算数据表 26 附录3 工作日程表 36 概述 研究的背景和意义 随着社会经济的不断发展，城市化、机动化扩张的速度日益加快，导致交通需求量急剧膨胀，而现有的道路基础设施无法在短时期内改善，城市道路交通压力增大，频频发生的交通拥堵、交通事件、交通污染等问题给人们的日常出行、生命安全、生活环境带来的困扰日益严重。 既然现有交通供给能力无法满足激增的交通需求，只有依靠高效的交通管理控制手段，引导人们科学的使用道路资源，提高现有道路使用效率，才能最大程度的缓解交通负荷。采用计算机技术、现代通信技术、传感技术、系统控制论等的智能交通系统（ITS）已经得到了全世界各个国家的广泛关注，交通诱导系统（TGS）又是智能交通系统的核心组成部分，合理应用交通诱导功能必将成为城市交通管理控制的有力方式。可变信息板VMS是实现这一功能的关键因素。 可变信息板VMS（Variable Message Sign）是发布交通诱导信息的主要工具，是联系道路使用者的重要界面。它能实时为驾驶员提供路网交通状态，引导