1、城市化進程的加快,城市人口、機動車數(shù)量的急劇增加,使交通需求逐漸增大,城市道路交通的壓力越來越大,由此帶來的交通擁堵勢必成為我們必須要面對和解決的難題。城市道路交通網(wǎng)絡是交通運輸?shù)幕A物理設施,其服務水平關系到社會可持續(xù)發(fā)展、居民生活質量及城市的形象,因而,深入研究城市道路交通網(wǎng)絡總體容量對發(fā)展我國交通事業(yè),構建和諧暢通的城市交通無疑具有十分重大的意義。
　　 本文對已有相關原理與方法進行分析總結的基礎上,從影響交通網(wǎng)絡容量的主

2、要因素出發(fā),針對交通網(wǎng)絡容量概念不一致的現(xiàn)象,結合論文的研究目的提出了基于服務水平的交通網(wǎng)絡容量的定義,設定了判定交通網(wǎng)絡服務水平的指標及劃分等級標準,為交通網(wǎng)絡容量的度量奠定了基礎。
　　 依據(jù)交通網(wǎng)絡中交通個體的路徑選擇行為對交通網(wǎng)絡容量的影響及各種交通分配模型的特點,論文首先假設每個道路使用者均可準確掌握各個路段及交叉口的實時交通信息,考慮交叉口對交通網(wǎng)絡容量的影響,建立了基于用戶均衡的交通網(wǎng)絡容量模型。通過對已有算法及模

3、型特點的分析,利用Kuhn-Tucker定理,得到了模型的一階最優(yōu)必要條件,依據(jù)此條件提出容量計算的收斂定理,設計了求解用戶均衡交通網(wǎng)絡容量模型的算法。通過算例分析證實了此容量算法比已有容量算法縮減了計算過程,減少了最短路徑的計算次數(shù),提高了算法的計算效率。
　　 當交通動態(tài)信息系統(tǒng)不健全時,道路使用者只能根據(jù)自己對路徑的估計判斷進行路徑選擇,因此,本文建立了基于隨機用戶均衡的交通網(wǎng)絡容量模型。通過對隨機用戶均衡分配方法的分析,

4、指出了兩類常用隨機用戶均衡分配算法的缺陷；根據(jù)一條路徑對其它路徑所承擔交通量的影響程度提出路徑影響度概念,依據(jù)路徑影響度概念重新定義了有效路徑集合,并設計了有效路徑集合的路徑影響度參數(shù)標定方法。為增加初始階段有效路徑集合中路徑數(shù)量,減少計算過程,論文設計了求解初始有效路徑集合的遺傳算法,并以此設計了基于有效路徑集合的求解隨機用戶均衡交通網(wǎng)絡容量模型的算法。論文通過算例對有效路徑集合的影響度參數(shù)進行了分析,并對基于用戶均衡的交通網(wǎng)絡容量及

5、基于隨機用戶均衡的交通網(wǎng)絡容量進行了對比分析。
　　 實際交通網(wǎng)絡中的路段及交叉口的通行能力不會保持不變,而是在一定的范圍內(nèi)波動,于是在路段及交叉口的通行能力不確定情況下,對交通網(wǎng)絡容量的波動規(guī)律及波動范圍的研究具有重要實際應用價值。論文根據(jù)道路使用者的長期路徑使用情況,利用不確定環(huán)境下的均衡狀態(tài)表達式作為不確定環(huán)境下的路徑選擇原則；依據(jù)此原則分別建立了不確定環(huán)境下的用戶均衡交通網(wǎng)絡容量模型及隨機用戶均衡交通網(wǎng)絡容量模型。根據(jù)不

6、確定變量不同的處理方法,分別設計了基于等價轉化的模型求解算法和基于模擬的模型求解算法；并對不確定環(huán)境下的交通網(wǎng)絡容量和確定環(huán)境下的交通網(wǎng)絡容量進行了分析對比。
　　 對于已建成的城市來說,隨著城市人口、機動車數(shù)量的增加,城市的交通需求會不斷增大,由此出現(xiàn)交通網(wǎng)絡的容量不能適應經(jīng)濟和社會發(fā)展的情況；為了使交通網(wǎng)絡容量滿足交通需求,需要對交通網(wǎng)絡中路段或者交叉口進行能力擴建。因此,論文在提出路段及交叉口貢獻度概念的基礎上,建立了一定

7、費用下基于貢獻度的交通網(wǎng)絡容量擴張模型,并設計了該模型的求解算法。
　　 在日常的城市交通活動中,經(jīng)常會出現(xiàn)由于短時間交通管制或偶發(fā)事故等原因導致的路段或交叉口中斷,這給城市交通帶來較大的影響；而不同的路段或交叉口中斷造成的網(wǎng)絡容量損失是不同的。針對此問題,論文提出了交通網(wǎng)絡關鍵路段及交叉口的定義,分別建立了交通網(wǎng)絡容量的關鍵路段及關鍵交叉口求解模型,并設計了相應的求解算法。
　　 依據(jù)對算例的計算分析得出的結論,可以為