城市交通系統(tǒng)管理與優(yōu)化研究綜述

傅　惠， 伍乃騏， 胡　剛

(廣東工業(yè)大學(xué) 機電工程學(xué)院，廣東 廣州 510006)

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城市交通系統(tǒng)管理與優(yōu)化研究綜述

傅惠， 伍乃騏， 胡剛

(廣東工業(yè)大學(xué) 機電工程學(xué)院，廣東 廣州 510006)

摘要：根據(jù)城市路網(wǎng)交通需求與供給平衡關(guān)系，對城市交通問題產(chǎn)生的機理進行分析。通過對比分析國內(nèi)外城市交通需求管理、交通運行管理及交通應(yīng)急管理研究現(xiàn)狀，指出多技術(shù)協(xié)同集成研究、交通參與者行為研究、交通政策評估與仿真研究、交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究，將成為未來研究的重要趨勢。

關(guān)鍵詞：城市交通系統(tǒng); 需求管理; 交通誘導(dǎo); 交通仿真

作為城市大系統(tǒng)中的組成部分，交通運輸系統(tǒng)在城市運行過程中發(fā)揮著十分重要的作用。城市居民的工作和生活都離不開交通，高效有序的交通運輸有利于促進城市經(jīng)濟和社會的良性發(fā)展；反之，落后無序的交通系統(tǒng)將嚴重制約和影響城市的發(fā)展?？梢哉f，交通運輸系統(tǒng)既是城市有序運行的推進器,又是城市運行健康程度的晴雨表。

當(dāng)前，國內(nèi)大中城市交通問題伴隨城市化進程逐漸產(chǎn)生，也隨著城市化的進一步深入而表現(xiàn)得更為尖銳。為應(yīng)對城市交通問題，從20世紀(jì)90年代，無論是工程領(lǐng)域還是學(xué)術(shù)界，都積極開展了一系列工程實踐及理論研究。尤其是通過研究和建設(shè)智能交通系統(tǒng)，來加強對城市交通問題產(chǎn)生原因的認識，并致力于提高現(xiàn)有交通路網(wǎng)的運行效率，以期緩解和改善城市交通問題。本文將在大量文獻資料的基礎(chǔ)上，首先對當(dāng)前城市交通問題的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生機理和綜合性對策進行論述；通過對國內(nèi)外相關(guān)交通系統(tǒng)管理及優(yōu)化方面的研究工作進行分類，分若干個層面進行綜述；最后，對現(xiàn)有研究進行評述，指出用于解決實際城市交通問題還存在的差距，并進一步指出未來可能需要開展的研究方向。

1城市交通問題產(chǎn)生機理分析

所謂城市交通問題，是指道路交通中帶有普遍性、經(jīng)常性、周期性的一種無效而有害的狀態(tài)。當(dāng)前人們普遍關(guān)注的城市交通問題包括交通擁堵、交通污染、交通安全等等。人們對交通擁堵最直觀的感受，就是出行時間變長、車輛行駛速度降低。其后果是導(dǎo)致路網(wǎng)總體運行效率下降，由此帶來機動車油耗增加、交通污染增加、極易導(dǎo)致交通事故、影響應(yīng)急車輛通行、增加出行者心理負擔(dān)等等一系列問題。

城市交通系統(tǒng)組成多元，包括人、車、路、環(huán)境等方面，其主體又包含管理部門、出行者、公眾等。因此，城市交通系統(tǒng)屬于開放性的復(fù)雜大系統(tǒng)，既與社會經(jīng)濟系統(tǒng)密切相關(guān)，同時受技術(shù)、政策、環(huán)境因素影響。就城市交通問題產(chǎn)生的機理而言，可歸結(jié)為交通需求與供給不平衡，圖1給出了城市交通問題產(chǎn)生的基本機理。以下根據(jù)城市交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、管理的生命周期，簡要分析供需矛盾產(chǎn)生過程如下。

圖1　城市交通問題產(chǎn)生機理示意圖

1)城市交通系統(tǒng)生命周期之初，交通部門根據(jù)城市社會經(jīng)濟條件，以及現(xiàn)有的、未來潛在的交通供需關(guān)系，進行通常5至15年的交通規(guī)劃工作以指導(dǎo)未來系統(tǒng)建設(shè)。但在以往的交通規(guī)劃中，出于“車本位”的思想過分突出機動車的發(fā)展，一定程度上造成了機動車增長速度過快、機動車出行比例過高的情況。

2)交通基礎(chǔ)設(shè)施及信息系統(tǒng)，按照交通規(guī)劃逐步開展建設(shè)，其直接效果是增加交通供給并影響交通需求的重新分布。其中基礎(chǔ)設(shè)施是城市交通系統(tǒng)的“硬件”，信息系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)的“軟件”，后者有利于最大限度地發(fā)揮前者的實際效益。

3)交通管理是在已有的基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過提高道路利用率來間接地增加交通供給，比如優(yōu)化信號燈，開設(shè)公交車專用道，提供交通信息、導(dǎo)航服務(wù)、交通電臺等等；也可以通過實施相應(yīng)技術(shù)和政策，來抑制交通需求或者影響交通需求均勻分布，比如，實施限購限行、擁堵收費、交通管制等等。

由此可以看出，交通需求與供給很難達到平衡，這是交通問題產(chǎn)生的重要根源。影響交通供給與需求的因素較多，這些因素貫穿于城市交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)與管理的各個階段。為了實現(xiàn)從總體上調(diào)節(jié)城市交通供需矛盾，近些年來，國內(nèi)外相關(guān)研究機構(gòu)針對交通規(guī)劃、建設(shè)、管理環(huán)節(jié)，都開展了大量研究工作，其中一部分是研究問題產(chǎn)生的機理，而更多的是研究城市交通系統(tǒng)的管理與優(yōu)化。主要包括交通需求管理與優(yōu)化、交通運行管理與優(yōu)化、交通應(yīng)急管理與優(yōu)化三個方面。

2城市交通需求管理與優(yōu)化研究

交通需求管理(travel demand management, TDM)，是指為了提高交通運輸效率，實現(xiàn)特定目標(biāo)(如減少交通擁擠、節(jié)約道路費用、控制機動車出行、減少污染等)，而采取的影響出行行為的各種政策、技術(shù)措施的總稱。實施TDM的本質(zhì)，主要是通過適當(dāng)?shù)墓芾碚摺⒓夹g(shù)手段，限制交通生成、影響出行模式選擇或者調(diào)整出行交通的時空分布，從而促進城市路網(wǎng)中的交通供需趨于平衡?？梢哉f，為了應(yīng)對城市交通擁擠問題，目前管理部門所采取的諸如限購、限號、限行、提高停車收費等等措施，都屬于TDM的范疇。

TDM始于上世紀(jì)70年代，并伴隨著城市交通問題的出現(xiàn)與治理過程，現(xiàn)已在新加坡、歐洲等國取得較好的實踐經(jīng)驗，且TDM的實踐要領(lǐng)先于理論研究。表1列出了各類不同TDM措施，其中近年來國際上興起的TDM措施包括擁堵收費、匝道控制、可變速度控制等等。其中，擁堵收費是從經(jīng)濟學(xué)角度出發(fā)，認為個人出行只考慮自己的感知成本，而忽略了對社會造成的擁堵、污染等不利影響，因此，需要通過支付擁堵費以補償其出行，給社會和其他用戶造成的時間延誤和其他成本。目前，國際上關(guān)于擁擠收費定價的研究包括：最優(yōu)擁擠定價理論、瓶頸路段擁擠定價理論、次優(yōu)擁擠定價理論、擁擠定價的社會福利研究等。有關(guān)國外交通擁堵定價方法和技術(shù)的研究和實施情況，文獻[1]給出了詳細綜述。

表1　交通需求管理措施列表

客觀而言，交通運輸?shù)陌l(fā)展有利于可達性的提升和有限資源的高效配置，總體上對城市功能體系的完善有積極的正向作用。另一方面，交通運輸對城市環(huán)保、能源戰(zhàn)略卻存在消極的反向作用。尤其當(dāng)交通運輸?shù)陌l(fā)展接近并超出城市載荷時，會對城市交通的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴重挑戰(zhàn)。近年由于城市交通快速發(fā)展引起的能源消耗、大氣污染、溫室氣體排放等問題日趨嚴重，TDM的研究范圍擴展至交通可持續(xù)發(fā)展。Litman[2]從經(jīng)濟、社會和環(huán)境三方面，分析交通運輸在可持續(xù)發(fā)展方面存在的不利影響，其一是交通擁擠、事故傷害、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來的經(jīng)濟損失，其二是對社會公平、身體健康、社區(qū)溝通、社區(qū)宜居性方面帶來的挑戰(zhàn)，其三是空氣污染、水污染、居住地喪失、不可再生資源消耗造成的環(huán)境破壞等。Steg[3]指出交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)實現(xiàn)當(dāng)前與未來經(jīng)濟、社會和環(huán)境質(zhì)量間的平衡；并進一步提出，實施交通可持續(xù)發(fā)展策略應(yīng)充分考慮政策對個體生活質(zhì)量的影響。

當(dāng)前交通需求管理手段日趨豐富，擁堵收費、合伙乘車、汽車限行等等手段正在國內(nèi)城市逐步醞釀開展，但對于TDM策略的實施效果及評估還存在很大的困難，同樣的TDM措施在不同城市進行實施，有可能接受度完全不同，產(chǎn)生的實際效益也有可能存在很大的差異。從學(xué)術(shù)研究和工程實踐情況來看，國內(nèi)關(guān)于TDM研究還較滯后、TDM實施策略還比較單一，尤其是有關(guān)TDM政策實施綜合效益評估、政策可移植性方面的探討，尚處于起步階段。

3城市交通運行管理與優(yōu)化研究

城市交通運行管理，是利用交通控制、交通誘導(dǎo)等手段對交通流系統(tǒng)進行動態(tài)調(diào)控，使得交通流實現(xiàn)均衡分布，從而最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有交通路網(wǎng)的供給能力。由于城市交通流的組成既包括相對穩(wěn)定的道路、機動車、非機動車，又包括具有高度自主性的駕駛員、行人等，各組成成分之間又存在相互影響和相互作用，可以認為城市交通系統(tǒng)屬于開放的復(fù)雜大系統(tǒng)。這就為城市交通系統(tǒng)的運行管理，帶來了很大的困難。目前，城市交通管理最主要的技術(shù)手段和學(xué)術(shù)研究的核心內(nèi)容，主要集中在交通信號控制與交通誘導(dǎo)兩個方面。

3.1飽和交通流控制研究

交通信號控制，就是通過對交叉路口信號相位的設(shè)計，以及交通信號周期、綠信比等參數(shù)的設(shè)置，在時間維度上實現(xiàn)對路口各方向沖突交通流的分離，從而提高路口通行安全性和通行效率。飽和交通流控制方法研究，已成為當(dāng)前交通控制研究領(lǐng)域的前沿和難點。飽和情況下，路口各方向交通需求超過通行能力，路口通常存在排隊并且可能產(chǎn)生排隊溢出至上游的情形，這種情形產(chǎn)生的直接后果是下游交通流抑制上游交通流難以通行，車輛在有效綠燈時間內(nèi)無法通行。如果大范圍內(nèi)出現(xiàn)排隊溢出，則會產(chǎn)生大面積交通堵塞。因此，飽和交通流控制的控制目標(biāo)需要從延誤最少，轉(zhuǎn)變?yōu)楸苊夂脱舆t二次擁堵的產(chǎn)生，以及路口綠燈時間的有效利用。當(dāng)然，如果路口各方向的排隊能同時清除的情況下，通過信號控制還是可以實現(xiàn)路口延誤時間最少的目標(biāo)[4]。

對于單路口的飽和交通控制，已有基于遺傳算法、線性規(guī)劃、混合整數(shù)規(guī)劃等方法的研究，控制技術(shù)的實現(xiàn)相對比較容易。但針對大范圍擁堵路網(wǎng)的交通控制而言，控制策略設(shè)計難度大，相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模與求解更為復(fù)雜，且交通流數(shù)據(jù)的獲取方面也存在很大的實際困難。為了應(yīng)對這些問題，以滿足擁堵城市的交通控制需求，研究者采用了一些新的研究工具與控制思想。比如，利用宏觀交通基本圖(macroscopic fundamental diagram, MFD)簡化對微觀交通流數(shù)據(jù)的依賴，直接通過交通密度與交通流量來實現(xiàn)對區(qū)域交通流動力特性的描述，為擁堵城區(qū)的交通信號控制提供了新的有效途徑。與此同時，采用邊界控制策略進行擁堵控制[5,6]。其主要思想是通過設(shè)置保護區(qū)域(protected network，PN)，根據(jù)PN范圍內(nèi)的交通擁堵情況，適時對PN的邊界采取紅燈延長措施進行門限控制，以阻止PN交通擁堵的加劇。Aboudolas[7]針對交通流邊界控制問題，提出首先將研究區(qū)域劃分為多個空間緊湊、各路段交通密度較為均勻的子區(qū)，再借助MFD進行建模實現(xiàn)對子區(qū)之間的流率控制以及子區(qū)內(nèi)交通密度的均勻分布，從而達到區(qū)域路網(wǎng)交通服務(wù)能力最大的目標(biāo)。顯然，由于城市路網(wǎng)的復(fù)雜性和交通流的高度非線性，現(xiàn)有的研究還遠沒有解決飽和條件下的交通控制問題，相關(guān)研究已成為當(dāng)今交通控制領(lǐng)域的核心問題。

3.2動態(tài)交通誘導(dǎo)研究

動態(tài)交通誘導(dǎo)效果的好壞取決于幾個方面，首先，對實時路況信息的有效采集和預(yù)測是進行路徑生成的基礎(chǔ)；其次，最優(yōu)路徑或路徑集合的生成策略是決定誘導(dǎo)效果的直接因素；最后，由于機動車駕駛者對于路徑誘導(dǎo)信息的接受程度以及服從行為存在很強的主觀性，誘導(dǎo)信息的顯示方式、顯示內(nèi)容、設(shè)置地點都會對誘導(dǎo)效果產(chǎn)生影響。

為出行者提供路徑選擇信息服務(wù)，如果從用戶最優(yōu)的角度來說，是能夠為每一位出行者提供最佳路徑。然而，在有限的路網(wǎng)資源條件下，所有出行者最優(yōu)路徑集合的疊加會導(dǎo)致交通瓶頸的產(chǎn)生，也就是說滿足用戶最優(yōu)的交通誘導(dǎo)并不存在。相應(yīng)地，交通管理者需要從路網(wǎng)所有使用者的角度出發(fā)，提供符合系統(tǒng)最優(yōu)而非用戶最優(yōu)的誘導(dǎo)服務(wù)。為實現(xiàn)此目的，通常有兩種誘導(dǎo)路徑生成策略，即“迭代式”(或稱預(yù)測式)與“反饋式”。前者考慮出行者的每一次路段選擇行為以及實時路況對路網(wǎng)權(quán)值產(chǎn)生的影響，通過反復(fù)迭代直至產(chǎn)生最優(yōu)路徑?；谶@種思想有研究者將交通誘導(dǎo)，歸結(jié)為包含三種不同映射關(guān)系的不動點求解問題，即路徑分配率到路網(wǎng)狀態(tài)的映射，路網(wǎng)狀態(tài)到導(dǎo)航信息的映射，以及導(dǎo)航信息再到路徑分配率的映射。由于該方法計算量較大且對交通信息預(yù)測有較高要求，使得其實際應(yīng)用受到局限。

反饋式誘導(dǎo)策略，主要結(jié)合自動控制的PID控制、反饋控制、預(yù)測控制等思想，設(shè)計誘導(dǎo)路徑生成策略并采用分布式計算方法求解，相比迭代式誘導(dǎo)計算效率得到明顯提高。有學(xué)者[8-9]基于反饋思想，研究多路徑導(dǎo)航服務(wù)方法，即根據(jù)出行者的選擇偏好出發(fā)，為出行者提供一組可選擇路徑，這些路徑并非用戶最優(yōu)路徑而是較優(yōu)路徑，由此既可以避免因為所有出行者追求個體最優(yōu)而導(dǎo)致的交通擁堵，也可以避免因誘導(dǎo)服務(wù)難以滿足出行者需求導(dǎo)致對路徑導(dǎo)航服務(wù)失去信心。

還有研究通過模擬仿真和實際數(shù)據(jù)采集等手段，對誘導(dǎo)信息的發(fā)布途徑(手機、收音機、顯示屏等)、內(nèi)容展示方式(圖片、文字、表格等)以及駕駛員特性(駕齡、年齡、性別等)進行研究，總結(jié)這些因素對駕駛員的理解、接受程度的影響。顯然，這些研究對于交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的實際應(yīng)用意義重大。但目前對于出行者社會心理行為方面的研究[10-11]，還存在一些困難。1)大部分的研究缺乏實際數(shù)據(jù)支撐。2)對于城市道路而言，交通誘導(dǎo)效果與交通控制方案密切相關(guān)。尤其是在交通擁堵的區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)，有必要通過交通誘導(dǎo)與交通控制的協(xié)調(diào)工作，才能起到同時從時間、空間兩個維度對交通流進行優(yōu)化管理的目的。

4城市交通應(yīng)急管理與優(yōu)化研究

進入21世紀(jì)以來，隨著911等恐怖襲擊事件以及汶川大地震等重大自然災(zāi)害的出現(xiàn)及其對社會帶來的嚴重危害，極大地推動了大規(guī)模災(zāi)害的應(yīng)急管理研究。但大規(guī)模突發(fā)事件應(yīng)急管理存在幾方面特殊性，一是事件發(fā)生及發(fā)展的不確定性強，二是實施應(yīng)急救援的主體多，三是處在災(zāi)害中的人員反應(yīng)行為復(fù)雜，四是實施應(yīng)急救援所需的應(yīng)急資源種類繁多。這幾方面的特殊性，決定了應(yīng)急處置過程十分復(fù)雜，如何通過定量化的方法對應(yīng)急流程進行分析和優(yōu)化，以及如何對大范圍人員進行應(yīng)急疏散和管理，既是管理部門高度關(guān)注的技術(shù)難題，也是學(xué)術(shù)界具有挑戰(zhàn)性的研究課題。

應(yīng)急工作流網(wǎng)方面，主要是借助工作流網(wǎng)[12]，將應(yīng)急救援過程參照工作流形式進行時序關(guān)系上的展現(xiàn)，便于對應(yīng)急工作總體耗費時間、瓶頸環(huán)節(jié)進行評價。但由于傳統(tǒng)的工作流網(wǎng)，一是缺乏對資源的表述，不能反映應(yīng)急資源對應(yīng)急救援流程的影響作用；二是對時間的表述形式不夠豐富，不能表達應(yīng)急救援過程中各環(huán)節(jié)時間上的不確定。針對這些問題，Tepfenhart[13]以及Wang[14]等研究、拓展了具有資源約束的工作流網(wǎng),以及同時具有時間和資源約束的工作流網(wǎng)。Fu等[15]根據(jù)應(yīng)急救援的特征，提出資源主導(dǎo)型應(yīng)急工作流網(wǎng)，引入可消耗資源和工具類資源，并初步探討了資源分配對工作流程的影響?？傮w上來看，現(xiàn)有的應(yīng)急工作流網(wǎng)理論研究開展得還不夠深入，關(guān)于面向應(yīng)急救援的新型工作流網(wǎng)模型及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)等理論問題，以及基于工作流網(wǎng)的應(yīng)急流程優(yōu)化、應(yīng)急資源調(diào)度等技術(shù)問題，都還有待進一步研究。

城市交通應(yīng)急管理與優(yōu)化研究的經(jīng)典內(nèi)容，包括應(yīng)急設(shè)施選址、應(yīng)急資源調(diào)度優(yōu)化等。其中，應(yīng)急交通設(shè)施選址研究多以交通事故的應(yīng)急響應(yīng)為主，通過綜合考慮交通事故發(fā)生的分布規(guī)律、應(yīng)急資源分布、運輸成本和道路等級等因素，研究如何合理布設(shè)應(yīng)急救援點，從而提高應(yīng)急救援效率。其經(jīng)典模型包括覆蓋模型、條件覆蓋模型、備份覆蓋模型及p-中值問題和p-中心問題等。應(yīng)急資源調(diào)度則是針對不同類型的交通事件，研究相應(yīng)的應(yīng)急資源分配量、計劃班次、行駛路線、出發(fā)時間等具體運輸方案，在保證應(yīng)急救援效率的前提下同時降低運輸成本。當(dāng)前的研究，已呈現(xiàn)出應(yīng)急設(shè)施選址與應(yīng)急資源調(diào)度相集成的趨勢。

區(qū)域交通應(yīng)急疏散[16]，是指發(fā)生大規(guī)模災(zāi)害事件的情況下，為防止災(zāi)害事件對區(qū)域人員造成人身及財產(chǎn)安全的損害，運用應(yīng)急交通規(guī)劃與管理的方法充分發(fā)揮有限路網(wǎng)的服務(wù)能力，將區(qū)域人員進行疏散到安全目的地的行為。其技術(shù)內(nèi)容主要包括，對疏散時間、疏散路徑、疏散目的地等疏散指令的生成策略研究，以及疏散人員心理行為研究，疏散交通組織與管理策略研究等。疏散指令研究[17]是經(jīng)典的應(yīng)急交通研究內(nèi)容，但實際情況中應(yīng)急疏散人員對于疏散指令存在不服從行為[10]，加之突發(fā)事件的不確定性可能對應(yīng)急疏散需求以及路網(wǎng)供給能力均產(chǎn)生影響，這就使得應(yīng)急疏散指令的實際效果受到限制。從這一角度出發(fā)，有必要在應(yīng)急管理前期做好應(yīng)急疏散規(guī)劃，同時在應(yīng)急管理中期采取必要的應(yīng)急管理手段，以緩解或避免應(yīng)急疏散過程中的交通擁擠問題，盡可能地實現(xiàn)交通流的安全、有序、高效率轉(zhuǎn)移。限于交通應(yīng)急管理在數(shù)據(jù)獲取方面的難度，以及在實踐中難以再現(xiàn)的特點，目前此類研究大多采用交通仿真的方法，比如借助OREMS、CORSIM、Vissim、Paramics等軟件，進行應(yīng)急疏散規(guī)劃和管理方法的研究與評價。

5結(jié)論

交通管理研究與實踐，是隨著城市交通問題治理的不斷深入而逐漸趨于體系化?？偟膩碚f，國內(nèi)對于城市交通系統(tǒng)管理研究存在不足。

首先是對交通管理策略的影響分析與評估能力不足。尤其是國內(nèi)對于交通需求管理策略所涉及到的技術(shù)因素、環(huán)境因素、政策可移植性、對環(huán)境所造成的影響等評估，缺乏案例研究和經(jīng)驗總結(jié)，更加缺少理論上的研究。

其次是對城市交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用能力不足。雖然國內(nèi)大部分城市安裝了視頻、微波、地感等類型的檢測器，但對于這些檢測數(shù)據(jù)的整理、分析和長期研究十分缺乏。

最后是對交通系統(tǒng)中人的行為研究不足。不管是行人、駕駛員還是管理者，在交通系統(tǒng)運行中都起到非常重要的作用，也是交通系統(tǒng)復(fù)雜性產(chǎn)生的重要因素。在實際交通管理過程中，如果忽略了人的行為影響，實施管理策略顯然不能達到預(yù)期目標(biāo)。

以上難點，正是破解城市交通問題的關(guān)鍵所在，由此同樣可以總結(jié)出，未來我國交通管理與優(yōu)化研究方面的基本趨勢。

1)多技術(shù)協(xié)同集成研究。由于單項交通管理手段的調(diào)節(jié)作用有限，通過多種管理方式進行協(xié)同或集成，可以充分發(fā)揮多種交通管理技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)更大范圍、更高層次的戰(zhàn)略目標(biāo)達到最優(yōu)。比如，城市中心區(qū)域交通誘導(dǎo)與交通控制集成，城市主干道變速度控制與交通誘導(dǎo)集成，以及城市快速路匝道控制與主干道交通誘導(dǎo)集成等。

2)交通參與者行為研究。參與者行為研究的最大難點，在于通過大量實驗數(shù)據(jù)的積累和實證研究，為相應(yīng)理論的建立奠定基礎(chǔ)。該項研究的未來方向包括：不同工況下的跟馳、換道、超車行為實證研究，駕駛員在出行途中的自主路徑重新選擇行為實證研究，交通擁堵情形下對于疏導(dǎo)路徑指引信息的服從行為實證研究，以及應(yīng)急疏散情形下人們的主動疏散意愿、安全目的地選擇、路徑指引指令服從、交通管理措施服從等行為實證研究。

3)交通政策評估與仿真研究。國內(nèi)外可以借鑒的交通需求管理策略非常之多，但針對不同的城市，如何通過合理的數(shù)學(xué)模型評價TDM策略實施的綜合效益，是未來促進TDM成功實施的關(guān)鍵。其研究內(nèi)容包括針對不同社會、技術(shù)、人文環(huán)境的TDM策略影響因素分析、基于影響因素的TDM實施效益綜合評價方法、TDM策略實施評價實證研究、TDM策略實施效益分析與仿真平臺等等。

4)交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究。國內(nèi)大城市普遍具有的交通數(shù)據(jù)來源，包括基于手機GPS信息、基于出租車的GPS信息、感應(yīng)線圈檢測信息、視頻檢測信息、地鐵公交客流信息、城市快速路匝道及主線交通流信息等等，這些數(shù)據(jù)具有量大、分散、格式不一等特點，還存在錯、漏情況，如何利用這些數(shù)據(jù)為交通管理提供有用參考，還有賴于大數(shù)據(jù)知識提取方面的科學(xué)研究。比如多檢測器數(shù)據(jù)融合方法、大數(shù)據(jù)存儲與主題檢索技術(shù)、宏微觀交通信息綜合知識發(fā)現(xiàn)、基于大數(shù)據(jù)的交通管理與優(yōu)化理論等。

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An Overview of Management and Optimization of Urban Transportation System

FU Hui, WU Naiqi, HU Gang

(Faculty of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China)

Abstract：From the point view of the balance between traffic demand and supply of urban road network, the mechanism of urban traffic problem is discussed. After the overview of the researches on travel demand management, operation management, and emergency management of urban transportation system, the research trends are pointed out, concerning such issues as the integration of multiple traffic measures, social-psychological behaviors of drivers, the evaluation and simulation of transportation policies, and, the application of transportation big data.

Key words：urban transportation system; traffic demand management; traffic guidance; traffic simulation

中圖分類號：F570.3；U491

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-7375(2016)01- 0010- 06

doi:10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.01.002

作者簡介：傅惠(1981-), 男, 湖北省人, 副教授, 博士, 主要研究方向為智能交通系統(tǒng)與物流優(yōu)化.

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(61104167); 順德區(qū)科技計劃資助項目(2014CXY11)

收稿日期：2014- 09- 02