15、基于实时需求的城市快速路交通分流模型解析

基于实时需求的城市快速路交通分流模型解析

1. 快速路交通流与动态 O - D 模型

城市快速路上车辆的行驶路径相对固定，从上游或入口匝道进入，然后向下游或出口匝道行驶。入口匝道和出口匝道的交通流量，如起始段的上游流量、末端段的下游流量、入口匝道的流入流量和出口匝道的流出流量等，都可以通过在线监测系统获取。

1.1 车辆行驶时间与 O - D 需求影响

一般来说，对于交通流量 (q_{k}(i)p_{k}(i,j))，所有车辆具有相似的行为特征。在已知交通流量平均行驶时间 (\overline{t} {k}(i,j)) 的条件下，可假设所有车辆的行驶时间服从以 (\overline{t} {k}(i,j)) 为均值的正态分布，其分布参数可根据历史数据确定，从而得到车辆行驶时间 (t_{k}(i,j))。

当 (w\Delta t \leq k\Delta t + t_{k}(i,j) \leq (w + 1)\Delta t) 时，意味着交通流量 (q_{k}(i)p_{k}(i,j)) 可以在时间间隔 (k) 内从入口匝道 (i) 行驶到时间间隔 (w) 内的出口匝道节点 (j)。同时，O - D 需求 (q_{k}(i)p_{k}(i,j)) 会影响相邻时间间隔内出口匝道节点 (j) 的交通流量 (y_{w - s}(j), \cdots, y_{w - 1}(j), y_{w}(j), y_{w + 1}(j), \cdots, y_{w + s}(j))，对每个出口匝道节点 (j) 交通流量的影响比例分别为 (a_{w - s - k}^{w - s}(i,j), \cdots, a_{w - 1 - k}^{w - s}(i