Credit:CC0 Public Domain一项新的研究显示，澳大利亚研究人员设计的一个世界首创的“流量模型”可以在主要城市一些最繁忙的道路上，在高峰期大幅削减公共交通通勤时间。当实施这种流量模型来改善墨尔本最严重的交通瓶颈时，通勤者在单个早上高峰时段(早上7点至9点)节省了近2000小时的出行时间，在正常工作日节省了约11，000小时的乘客出行时间。
缓解主要交通瓶颈也有助于墨尔本公共交通网络的可靠性提高23%以上，工作日平均提高26%。
大多数瓶颈是那些穿过墨尔本中央商务区的瓶颈，然而连接拉筹伯大学和莫纳什大学等郊区站点以及查德斯通购物中心与地铁网络的连接是墨尔本交通网络中最关键的瓶颈之一。
莫纳什大学和马绍尔大学的研究发表在著名的国际期刊《自然通讯》上，该研究引入了一种新的流量模型——基于所谓的未受影响需求(UD)概念——来研究道路拥堵对使用公共汽车和电车网络的出行乘客的影响。
流网络是任何具有网络结构的系统的数学模型，其中连接是将某种流从一个组件传送到另一个组件的手段。
交通和公共交通系统可以完美地建模为复杂的网络，其中不同的实体(交叉口或站点)被映射到一组组件(或网络节点)，并且这些位置之间的流量需求的运输方式被表示为节点之间的连接。
“无论是交通系统中的乘客，还是电网中的能源，大多数关键基础设施的主要目的是在不同地点之间输送某种流量，”研究合著者、莫纳什大学交通研究所所长海武教授说。
“引入UD的概念是我们简单而有效的方法来衡量这种流量及其意义，以确定需求服务网络的可靠性，并确定网络中任何特定部分的拥堵对‘大局’的影响。
“根据我们的分析，我们已经确定了通过任何措施缓解路段拥堵的影响——不仅针对通常通过该走廊的乘客，还针对不同地点之间的所有旅行，这些旅行可能会受益于作为一条新路径的那条缓解拥堵的道路。”
研究合著者、莫纳什大学工程学院的学生Homayoun Hamedmoghadam说，避免瓶颈的最有效解决方案是分配隔离车道，并在那些高影响位置优先考虑公共交通车辆。
Hamedmoghadam先生说:“一方面，为公共汽车和电车预留道路空间将显著改善公共交通网络的功能及其服务质量，因为我鼓励使用公共交通网络，另一方面，这意味着道路空间减少，众所周知，这是汽车使用的一个不利因素。”。
研究小组从详细的交通数据中提取了主要城市的移动性需求，并发现应用网络科学和物理学的最新理论可以对交通网络的可靠性和脆弱性提供不同但更准确的理解。
本文中的真实案例研究解决了墨尔本和布里斯班两地道路(公共汽车和电车)公共交通造成的冲突性道路拥堵问题。
在2017年收集数据时，墨尔本的公路公共交通网络由大约5500个节点、10，500条线路和正常工作日期间470，000次出行的部分流量需求组成。
布里斯班的网络相对较小，正常工作日平均约有1400个节点和3400条链路。
马绍尔大学工程学院的副教授迈赫迪·贾利利说，所提出的模型能够识别网络的关键瓶颈，即使它们位于除主要道路之外的任何走廊。
“将我们的框架应用于任何城市道路网络，可以确定拥堵程度如何，是否会对整个网络的出行质量产生不利影响。当然，主要道路是更多交通的通道，与背街小巷相比，它们更容易拥堵，”贾利利副教授说。
随着数据可用性的不断提高和对交通系统科学理解的前所未有的进步，来自RMIT科学学院的Lewi Stone教授表示，交通领域的政策制定、规划和管理方面的前沿研究有很多好处。
他说:“通过利用这些信息，我们的分析能够揭示运输网络的关键瓶颈，这些瓶颈在一天中不断演变，但遵循着一种每天重复的模式。
“这意味着，我们可以根据乘客全天的活动情况，确定微调网络所需的调整。我们还可以发现网络中的问题，这些问题阻碍了每天特定时间的乘客流动，比如早高峰时段的拥堵瓶颈。”
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