城市智能交通系统研究论文提纲

论文题目：“一带一路”城市智能交通系统弹性框架构建方法研究

摘要：随着经济全球化发展,各国在社会经济、科技文化等方面交流密切。共建“一带一路”倡议的提出,为沿线国家的发展带来了机遇。我国二十年来在智能交通管理方面积累了丰富的经验,为技术的输出带来了可能。对外输出我国智能交通技术,将能进一步提升我国对沿线国家的经济辐射能力,同时在促进沿线国家经济文化融合、科技突破、国际外交合作等方面具有重要的战略意义和应用价值。然而,“一带一路”沿线包罗东南亚、西亚、中亚、独联体及中东欧在内的几十个国家和几百个城市,涉及地域之广、城市之多,交通环境、交通结构及交通发展的多样性和复杂性,为智能交通技术的输入和应用带来了机遇和挑战。基于此,本研究依托国际科技创新合作重点项目“复杂环境下‘一带一路’城市智能交通系统构建技术”（项目号:SQ2016YFHZ021427）,面向“一带一路”沿线多样复杂的城市交通特征,采取双阶聚类方法将沿线典型城市分为四个等级,选择适用于不同发展等级城市的智能交通技术,设计城市智能交通系统（ITS）弹性框架,力争将融合我国智能交通优势技术的服务包与沿线各等级城市弹性匹配。主要研究内容如下。（1）提出了面向数据属性与路网拓扑结构的双阶聚类方法。收集并处理沿线城市经济、社会、自然环境及交通发展四个维度指标数据,筛选出32个典型城市作为研究对象,一方面考虑连续和非连续变量的城市属性特征,另一方面考虑路网拓扑结构特征的空间相似性,根据双阶聚类规则,将其分为四个发展等级,使研究对象层次化,并结合调研问卷“以线带面”分析沿线典型城市差异化的交通需求特征。（2）提出了面向智能交通技术适用性分析的AHP-模糊综合评价方法。从城市发展规划、交通现状、技术可行性、经济可行性及社会经济效益五个方面,采用层次分析法构建多目标评价模型;以四类典型城市为研究对象,选取阿姆斯特丹、曼谷、乌鲁木齐、巴格达等12个代表城市发放专家打分问卷获取指标权重;利用隶属度函数建立模糊关系矩阵,量化评价结果,分别得到适用于四类等级城市的智能交通技术类别。（3）构建了融合智能交通技术的沿线城市ITS弹性框架及服务包。借鉴欧盟自底向上设计思路,构建宏观ITS逻辑框架,将智能交通技术以ITS服务包的形式表示,根据技术适用性分析结果,创新性地将沿线四类等级城市与ITS服务包进行弹性匹配。一方面,随着城市发展等级越来越高,服务包的选择弹性也越来越大;另一方面,针对城市差异性需求,可以弹性选择非必需的ITS服务包,以便针对性解决城市交通问题。（4）以对中亚地区和穆斯林国家有较强辐射作用的第III类城市乌鲁木齐为案例,设计适用于乌鲁木齐城市ITS弹性服务包,并结合乌鲁木齐城市交通需求,重点构建紧急事件调度、公交优先及出行信息服务ITS框架,示范应用研究成果。

关键词：“一带一路”;交通环境特征;双阶聚类;AHP-模糊综合评价;ITS弹性框架

学科专业：交通运输工程

中文摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究综述

1.2.1 聚类分析方法在交通领域的应用

1.2.2 适用性分析在交通领域的应用

1.2.3 国内外ITS及其框架研究

1.2.4 “弹性”相关研究

1.3 国内外研究成果评述

1.4 研究目的及内容

1.4.1 研究目的

1.4.2 研究内容

1.5 技术路线

1.6 本章小结

第二章 面向数据属性与拓扑结构的双阶聚类方法

2.1 问题分析

2.2 面向数据属性与拓扑结构的双阶聚类方法

2.2.1 两步聚类算法

2.2.2 空间聚类方法

2.2.3 双阶聚类规则

2.3 典型城市筛选和基础数据收集分类

2.3.1 沿线典型城市筛选

2.3.2 双阶聚类数据分类

2.3.3 基于OSM提取城市主干道里程

2.3.4 道路交通拥堵数据

2.3.5 沿线典型城市问卷调研

2.3.6 双阶聚类数据汇总

2.4 沿线典型城市双阶聚类分析

2.4.1 基于连续和非连续数据的两步聚类

2.4.2 基于路网拓扑结构的空间聚类

2.4.3 基于双阶聚类规则的城市等级划分

2.5 基于问卷调研的各等级城市智能交通技术需求分析

2.6 本章小结

第三章 面向智能交通技术适用性分析的AHP-模糊综合评价模型

3.1 问题分析

3.2 AHP-模糊综合评价模型

3.2.1 AHP层次分析法

3.2.2 模糊综合评价方法

3.2.3 AHP-模糊综合评价模型

3.3 基于AHP-模糊综合评价的智能交通技术适用性分析

3.3.1 构建模糊综合评价指标体系

3.3.2 基于AHP确定指标权重

3.3.3 基于隶属度函数构建模糊关系矩阵

3.4 各等级代表城市技术适用性评价结果

3.5 本章小结

第四章 融合智能交通技术的沿线城市ITS弹性框架构建

4.1 问题分析

4.2 沿线城市ITS逻辑框架构建

4.2.1 欧盟ITS框架特点分析

4.2.2 ITS逻辑框架构建

4.3 沿线典型城市ITS服务包弹性设计

4.3.1 沿线典型城市ITS服务包设计

4.3.2 沿线典型城市与ITS服务包弹性匹配

4.4 乌鲁木齐市ITS框架设计示范

4.4.1 乌鲁木齐城市ITS弹性服务包设计

4.4.2 乌鲁木齐城市交通现状分析

4.4.3 乌鲁木齐城市交通需求分析

4.4.4 乌鲁木齐城市ITS框架设计示范

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要研究成果

5.2 主要创新点

5.3 研究展望

致谢

参考文献

附录 A:中文调查问卷

附录 B:英文调查问卷

附录 C:越南语调查问卷

附录 D:阿拉伯语调查问卷

附录 E:乌尔都语调查问卷