基于调查建模的北京市交通节能方案林松华，伍思进，党舒平，方晨雨，张朝栋，赵佳昊，延毓北京交通大学，北京100044摘要：城市化、机动化进程的加快，使得城市交通迅速发展，同时也造成能源消耗过多、环境污染加剧。特别对于人口密集，交通拥堵的北京，节能已迫在眉睫。本文运用实地考察的方法，对不同交通方式在北京市交通结构中的分担率进行了分析，提出从交通结构节能、交通工具节能两个不同方面构建节能型的交通。本文提出通过无线传感器网络来及时获取道路交通流参数信息，对交通流量进行建模。运用比较方法，对非公共机动交通方式转移到公共交通方式对整个城市交通节能的贡献比率进行了分析，提出了合理规划和提高公共交通在整个北京市交通中分担率的战略措施，并指出实现这一措施的方法、步骤和途径。针对新增机动车引起交通能耗的不断增加，构建了基于神经网络的城市客运交通工具保有量的预测模型，提出通过制定有效的政策法律，引导居民理性购车、合理使用、降低能耗。构建了基于个人出行效用最大化和社会交通节能效用最大化的出行周转量模型，提出采取多种措施引导居民出行时选择合理的出行方式，降低居民单位出行能耗。关键词：流量建模节能交通算法优化节能方案引言我国绝大多数城市为代表的以非机动化交通为主体、自行车交通占较大比重、多种交通方式并存的交通系统。随着世界能源安全形式越来越严峻，许多国家为了降低交通能耗、保护环境，倡导提高自行车的出行比率，实现城市客运交通节能。能源价格的持续走高，使得居民出行不得不考虑小汽车的出行的成本，交通拥堵造成的出行时间过长，使得出行不得不考虑时间成本，再加上税收和收费政策，在很大程度上会优化小汽车的出行。从现实应用价值方面讲，交通节能，可以作为评价一个城市、甚至整个国家节能减排的基准和努力目标，可以用以衡量一个城市或者国家是否达到了宜居城市和生态城市的节能减排和环保要求，但更重要的是为城市或者国家制定有关节能减排政策和措施提供了分析方法。理论上的突破使其具有对现实的指导意义，实际的需求为理论研究提出了努力的方向，这是本文的研究历程，其本身也是一个创新过程。通过本文的研究，更加深了我们对交通节能的理解。1．交通状态参数获取模型1.1车辆检测技术应用于车辆检测的检测器已经很多，根据车辆检测器安装方式的不同，可以将车辆检测器分为基于插入技术和基于非插入技术两类。通过总结传统检测器的缺陷，结合无线传感器网络可扩展性、多功能性及无线通信能力上的优势，由国外的加州大学Berkeley分校首次提出通过基于磁传感器的无线传感器网络节点来对车辆检测，进而通过多节点配合的方式来获取道路交通流数据信息。并在PATH报告中通过实验证明在应用ATDA算法的情况下，对实际道路车辆检测准确率达97％，同时其还在报告中通过双节点配合的方法来对车速进行测量，而且对车辆分类算法上也进行了一定的研究，并通过实验验证该节点在实际应用中具有一定的可行性。同时每个检测节点也是一个微型系统，易于编程，而且每个节点的体积狭小，此在安装和维护上较为容易。1.2交通流参数采集物理拓扑虽然城市交通由于存在人、车、路之间共同因素的影响，呈现一定的随机性和不确定性。但是由于人口分布和商业区分布的固定性导致城市交通流呈现一些明显的特点，如早晚上、下班高峰期间交通流量较大，而中午时交通流较小的特点。由于城市交通具有一定的周期性、规律性，所以只要在特定的关键路段进行监测，就可以大致获得该区域的交通状态信息。由交通阻塞产生机理可知。对于非突发的事件或意外的交通事故造成的交通堵塞，主要是因为该路段现行的交通流量超过其承载能力所致。据交通方面知识可知，交通阻塞产生的过程通常具有一定的特征，该特征主要体现在实际道路的交通流参数的变化上。而且城市道路交通阻塞地点通常都发生在特定的路段上，因此，其发生地点具有相对比较固定的特性。传统的交通状态判定方式主要是通过各种检测器获取道路交通流数据信息，并将所获得的交通流数据信息汇集到交通指挥中心，并由交通指挥中心统一处理，后进行交通状态判定进而发布状态消息。该种交通状...
