基于可解释机器学习的大型活动场馆周边路网运行状态影响研究

作者：吴明珠; 冯楷; 翁剑成^*; 魏瑞聪; 王晶晶; 钱慧敏

来源：南京信息工程大学学报(自然科学版), 2023, 1-14.

DOI：10.13878/j.cnki.jnuist.20230622001

• 城市交通
• 短时大型活动
• 路网运行状态
• 影响关系
• XGBoost模型
• 部分依赖图

举办大型活动会导致周边受影响区域在短时间内集中大量人群和车辆，场馆周边路网与常规交通具有差异化特征。为探究大型活动对场馆周边路网运行状态的影响机理，解析活动规模、路段与活动场馆的空间距离等因素的影响特征，构建融合XGBoost算法与部分依赖图的可解释机器学习模型，以捕捉不同因素的非线性效应与协同影响。研究以北京市为例开展了实证研究，单因素的异质性影响表明：路段与活动场馆的空间距离及活动规模对场馆周边路网运行状态的影响较大，其相对重要度分别达到27.1%和25.4%，距离活动开始/结束的时间对场馆周边路网运行状态存在明显非线性特征，在活动开始前30～60min，以及活动结束后30min内，场馆周边3km以内的路段将受到显著影响；二维因素的协同影响表明：当活动规模大于3万人时，节假日和不利天气对场馆周边路网运行状态呈负面影响，而在降雨和雾霾天气下，场馆周边路网运行状态受时空影响较大，影响范围为活动开始前60min与结束后40min内距离活动场馆2.5km内的路段。相关研究结论可为大型活动期间道路拥堵致因辨别及制定科学有效的路网管控策略提供定量化的决策依据。

• 单位
  北京市交通运行监测调度中心; 北京工业大学