【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人們對(duì)及時(shí)服務(wù)與需求的不斷增加,人們?cè)诔鲂袝r(shí)往往不再單單考慮平均行程時(shí)間,而是對(duì)能夠順暢、安全、準(zhǔn)時(shí)的到達(dá)目的地越來(lái)越重視。行程時(shí)間可靠性是人們進(jìn)行道路選擇,決定出行方式及出發(fā)時(shí)刻的重要因素,也是進(jìn)行路網(wǎng)性能評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此,向出行者提供與行程時(shí)間可靠性相關(guān)的信息,將有助于人們減少出行的盲目性,避開(kāi)高峰擁堵路段,選擇更有利于自身出行的時(shí)間段和道路,使交通狀況更加快速穩(wěn)定。同時(shí),也有利于管理者實(shí)施新的交通政策,進(jìn)一步保障交通的順暢,減少環(huán)境污染。目前,大多數(shù)的研究常用正態(tài)分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布來(lái)處理行程時(shí)間數(shù)據(jù),并利用這些分布的性質(zhì),如方差、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)來(lái)衡量行程時(shí)間的可靠性。然而,隨著許多學(xué)者對(duì)行程時(shí)間數(shù)據(jù)的不斷深入研究發(fā)現(xiàn)行程時(shí)間分布是不對(duì)稱(chēng)的且常常表現(xiàn)出很大的有偏長(zhǎng)尾性特征,有些還會(huì)表現(xiàn)出明顯的雙峰性,因此正態(tài)分布以及對(duì)數(shù)正態(tài)分布已經(jīng)不能夠很好的擬合這些行程時(shí)間數(shù)據(jù)。本文基于采集到的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)城市道路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),利用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)結(jié)合系統(tǒng)可靠性理論深入研究城市道路的行程時(shí)間可靠性,建立城市道路行程時(shí)間可靠性模型,對(duì)城市道路的行程時(shí)間可靠性問(wèn)題進(jìn)行定性與定量分析,為城市道路交通網(wǎng)絡(luò)的管理與服務(wù)提供理論基礎(chǔ)。在行程時(shí)間可靠性相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了分析,基于常用分布不能夠完全描述實(shí)際行程時(shí)間數(shù)據(jù)特征這一問(wèn)題,試圖尋找一些能夠最佳擬合城市道路行程時(shí)間的分布,建立用于評(píng)價(jià)城市道路行程時(shí)間可靠性的模型。提出了一個(gè)用于建模行程時(shí)間有偏長(zhǎng)尾特征的冪對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型,由于此分布有著較好的性質(zhì),能夠很好的適應(yīng)行程時(shí)間數(shù)據(jù)的非對(duì)稱(chēng)及長(zhǎng)尾性且對(duì)于許多行程時(shí)間可靠性指標(biāo)都有著明確的定義,因此為城市道路運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)提供了一個(gè)有用的模型。此外,針對(duì)實(shí)際行程時(shí)間數(shù)據(jù)表現(xiàn)出的雙峰性特征,通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)比分析了常用混合正態(tài)分布及本文提出的Alpha偏正態(tài)斜分布對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)的擬合效果。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證得出Alpha偏正態(tài)斜分布能夠很好的描述行程時(shí)間數(shù)據(jù)的特征,且對(duì)給定路段數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)了影響行程時(shí)間雙峰分布的因素,得出具有交通信號(hào)的路段、路段長(zhǎng)度及交叉口處的延誤都是使得行程時(shí)間分布出現(xiàn)雙峰性特征的重要原因。基于所提出的冪對(duì)數(shù)正態(tài)分布以及Alpha偏正態(tài)斜分布的性質(zhì),以緩沖時(shí)間指標(biāo)來(lái)表示行程時(shí)間可靠性,考慮交通變量中的交通擁堵指數(shù)及路段長(zhǎng)度與緩沖時(shí)間指標(biāo)的關(guān)系,利用多元回歸分析方法建立了行程時(shí)間可靠性與路段長(zhǎng)度及擁堵指數(shù)的經(jīng)驗(yàn)方程,并對(duì)其影響作用進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。以行程時(shí)間以及行程時(shí)間可靠性的貨幣形式為基礎(chǔ),采用行程時(shí)間價(jià)值、出行費(fèi)用以及行程時(shí)間可靠性價(jià)值的線性加權(quán)和定義了廣義出行費(fèi)用,建立了基于廣義出行費(fèi)用的用戶均衡模型,并設(shè)計(jì)了求解算法,為交通流的預(yù)測(cè)以及交通需求管理等提供理論依據(jù)。論文深入分析了城市道路行程時(shí)間的特征,根據(jù)不同路段的行程時(shí)間數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來(lái)的有偏長(zhǎng)尾性以及雙峰性特征,采用不同的統(tǒng)計(jì)分布進(jìn)行了擬合檢驗(yàn),結(jié)果表明基于冪對(duì)數(shù)正態(tài)分以及Alpha偏正態(tài)斜分布研究行程時(shí)間可靠性為最佳評(píng)價(jià)模型,并詳細(xì)進(jìn)行了行程時(shí)間可靠性的計(jì)算。結(jié)合最佳擬合分布的性質(zhì),借助于R與Matlab統(tǒng)計(jì)分析軟件,建立了行程時(shí)間可靠性與路段長(zhǎng)度及擁堵指數(shù)的回歸方程,結(jié)果表明擁堵指數(shù)對(duì)其有正向影響,而路段長(zhǎng)度則與其呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。使用問(wèn)卷調(diào)研法,獲取了通勤者的行程時(shí)間可靠性數(shù)據(jù),對(duì)行程時(shí)間可靠性進(jìn)行了價(jià)值標(biāo)定,確定了廣義出行費(fèi)用。論文的研究為行程時(shí)間可靠性的評(píng)價(jià)提供了一種新思路,進(jìn)一步完善了行程時(shí)間可靠性的評(píng)價(jià)模型,為人們的出行決策及交通需求和管理提供了有效參考。
【圖文】：

長(zhǎng)安大學(xué)博士學(xué)位論文路段行程時(shí)間分布模型段作為城市道路的基本組成單元，路網(wǎng)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的一段道路被稱(chēng)之其中，節(jié)點(diǎn)可以是交叉路口或者是高速路匝道的出入點(diǎn)。在本文中將兩個(gè)緊叉口之間的連線作為研究路段，具體見(jiàn)圖 4.1。路段的運(yùn)行狀況直接關(guān)系著整統(tǒng)的性能。因此，路段行程時(shí)間可靠性的評(píng)價(jià)是城市路網(wǎng)行程時(shí)間可靠性評(píng)和前提。

1ln ln( ) ( ) ( ) , 0.pPLNp t tf t tt (4.3則 稱(chēng) 隨 機(jī) 變 量 服 從 冪 對(duì) 數(shù) 正 態(tài) 分 布 （Power Lognormal Distribution）， 記 為。式中 為位置參數(shù)，， 為形狀參數(shù)， 是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積分布函數(shù)， 為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)。用冪對(duì)數(shù)正態(tài)分布描述路段行程時(shí)間分布時(shí)，隨機(jī)變量 表示路段行程時(shí)間。對(duì)應(yīng)的冪對(duì)數(shù)正態(tài)分布[129]的累積概率分布函數(shù)（c.d.f.）表達(dá)式為：(4.4冪對(duì)數(shù)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)圖像如圖 4.2 所示，其中。TT ~ PLN ( , , p) p 0, 0 ln( ) 1 ( )pPLNtF t 0, 1
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U491

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本文編號(hào)：2549846