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交通拥堵是城市交通面临的一大难题,如何有效缓解城市交通拥堵,对减少环境污染,降低能源消耗、满足交通需求、提高城市居民的生活质量具有重要的现实意义。本文针对城市路网中的交通拥堵问题进行研究,提出了瓶颈路段路径优化的方法,其中研究内容主要包括以下几个方面:(1)交通流特征的分析以及贝叶斯预测模型的建立。城市交通流特征的分析以实时的交通流参数为核心,交通流的研究主要从交通流数据的统计以及数据处理两方面进行。首先,统计分析不同交通运行状态下交通流的平均速度变化特征,其次对交通流数据通过计算平均速度进行处理,并根据路段的交通运行状态与拥堵延时指数之间依赖关系,在对路段处于交通瓶颈时的平均速度的波动范围进行分析的基础上,建立贝叶斯网络模型,其中路段处于交通瓶颈时的平均速度占比为先验概率,来完成对下一时刻路段交通瓶颈现象的预测。(2)瓶颈路段交通流的特征和成因分析以及基于时间成本损失的瓶颈路段的判别方法。交通运行状态的改变与交通流的变化密切相关,当路段的交通运行状态处于拥堵或堵塞状态时就会出现交通瓶颈。在分析了瓶颈路段的成因及特征的基础上,对路段交通运行状态进行预测,考虑到平均速度与当前运行路段交通流所处的状态之间的联系,通过建立成本损失函数来判别当前路段是否处于交通瓶颈的方法。(3)路网模型的建立以及瓶颈路段路径优化算法的改进。结合实际道路网络,通过统计分析各区域交通拥堵高峰时期的平均速度变化情况,建立动态路网模型。在预测模型的基础上,以瓶颈路段的平均速度作为权重,设定平均速度下限值,重新分配权重对Floyd算法进行改进。验证优化算法表明,改进的算法在选择最短路径时,对低于限定值的路段,自动选择绕行,相比实际运行路线,改进算法有效提高了平均速度,缩短了运行时间,达到了路径优化的目标。本文主要针对城市路网中瓶颈路段的路径优化问题进行研究,在统计分析了研究路段交通流数据的基础上,对交通运行状态的划分、瓶颈路段的识别方法、瓶颈路段存在时的路径优化等问题进行深入研究后,提出了系统地解决城市路网中瓶颈路段路径优化问题的方法,并结合实例,验证了研究内容的可行性。