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基于认知机制的城市交通区域服务水平评价研究

作　者: 裴贺蕊
导　师: 肖贵平；贾利民；董宏辉
学　校: 北京交通大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 区域路网服务水平评价动态拓扑度分布 ANFIS
分类号: U491
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 121次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

城市道路交通服务水平(LOS, Level Of Service)是衡量交通流运行条件以及驾驶员和乘客所感受的服务质量的一项指标。实现区域路网的实时服务水平评价是改善路网运营性能的重要前提。路网拓扑是区域路网的一项重要特征,主观感受是服务水平定义的核心,在评价区域服务水平时都应作为必要的考虑因素。在已有的区域服务水平评价方法中,路网的交通状态仅由路段基础数据经简单融合得到,而没有考虑区域路网的动态拓扑特征。针对现有区域服务水平评价研究中存在的问题,本文引入了复杂网络理论中用于描述网络拓扑特征的函数—度分布,提出了将度分布的标度指数作为输入指标之一的应用自适应神经模糊推理系统(ANFIS, Adaptive-Network-based Fuzzy Inference System)的区域服务水平评价方法。该方法将路网平均速度、平均路段服务水平和度分布标度指数作为输入指标,以期综合提取路网内各路段的基础交通流特征和路网的动态拓扑特征,同时应用以模糊集理论为基础的ANFIS模拟人的认知推理机制,建立各输入指标与区域服务水平值之间的非线性逼近函数,从而实现城市交通区域服务水平的实时评价。本文探讨了基于ANFIS的区域服务水平评价方法与主观感知打分的区域服务水平评价方法各自的优劣,并通过北京市中关村区域的真实的拓扑和交通数据进行了实例计算,证明本文所提出的融合了路网拓扑特征的基于ANFIS的区域服务水平评价方法能够有效地描述区域交通状态,有助于掌握区域路网交通状况及其变化规律,对于城市道路交通安全管理与路网规划有重要意义。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-14
1 引言  14-19
  1.1 课题依据  14
  1.2 问题的提出  14-15
  1.3 研究的意义和目的  15-16
  1.4 论文的研究内容和结构  16-18
  1.5 论文的创新  18-19
2 相关理论国内外研究现状  19-29
  2.1 道路交通状态评价研究现状  19-21
  2.2 道路交通服务水平评价方法研究现状  21-23
  2.3 复杂网络理论研究现状  23-25
  2.4 人工智能算法的研究现状  25-28
  2.5 本章小结  28-29
3 交通状态数据采集与处理  29-37
  3.1 获取途径  29-30
  3.2 选取准则  30
  3.3 筛选步骤  30-31
  3.4 处理过程及结果  31-36
  3.5 本章小结  36-37
4 城市交通区域服务水平评价方法  37-57
  4.1 基于主观感知打分的区域服务水平评价方法  37-46
    4.1.1 评价指标与数据的选取  38-40
    4.1.2 GIS地图打分实验及阈值划分  40-46
  4.2 基于ANFIS的区域服务水平评价方法  46-55
    4.2.1 理论基础及分析  47-51
    4.2.2 均值类输入指标的选定及计算方法  51-53
    4.2.3 路网拓扑输入指标的选定及计算方法  53-54
    4.2.4 体现认知机制的ANFIS算法  54-55
  4.3 本章小结  55-57
5 基于ANFIS的北京市中关村区域服务水平评价实例  57-71
  5.1 实验数据  57-63
    5.1.1 输入指标值  57-62
    5.1.2 样本输出值  62-63
  5.2 模型训练  63-67
  5.3 模型验证及分析  67-70
  5.4 与主观感知打分方法的对比分析  70
  5.5 本章小结  70-71
6 结论  71-73
  6.1 论文工作总结  71-72
  6.2 不足与展望  72-73
参考文献  73-77
作者简历  77-79
学位论文数据集  79

基于认知机制的城市交通区域服务水平评价研究

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