贫信息情况下的应急救援路径选择模型

为及时获取突发事件后的最优应急救援路径,首先运用Zadeh模糊算子量化路段行程速度的模糊性,引入随机动态变量表征路段行程时间的随机性,以此刻画具有模糊性与随机性的贫信息路网环境;然后结合随机一致性条件,构建该环境下的应急救援路径选择模型,再通过数学归纳法将其转化为鲁棒优化模型,并利用改进Dijkstra算法完成求解;最后用KAUFMAN路网验证模型的有效性。结果表明:基于2类不同的Zadeh模糊算子估算路段行程速度,其平均绝对误差为6. 271km/h;与传统方法相比,用鲁棒优化模型得到的应急救援路径行程时间更短;而且这种模型的算法复杂度为多项式形式,故可应用于大规模路网。     

面向空间句法的旅游街区路网瓶颈识别研究

为解决旅游街区规划前瞻性不足导致的人群拥堵问题,针对旅游街区人群流动的时空特征,提出面向拓扑分布空间句法的Logit型随机用户均衡(SUE)路径选择模型。首先,基于空间句法理论构建旅游街区路网拓扑图,刻画复杂街区路网的拓扑不变性;然后,改进传统Logit型SUE路径选择模型,模拟人群在路网拓扑结构上的流量分布;其次,考虑路径出行时间阻抗,引入非线性的美国联邦公路局函数(BPR)行人路阻函数,表征行人出行时间阻抗扰动;最后,分析重庆磁器口景区路网。结果表明:路径S7的时间阻抗负向演化程度最大,S8、S13、S14次之,通过景区路网改造,可分摊路径S7的流量,并有效消解其时间阻抗的负向演化趋势,改善了人群疏导效果。     

高速公路建设期突发事件路网协同救援模型研究

针对我国高速公路建设突发事件应急救援管理的现状,基于协同思想并结合应急管理技术,提出"点-层"辐射的多级响应、逐级控制应急救援模式;以应急物资准备时间、应急救援响应延误时间和应急救援行程时间3个子目标最小为目标函数,建立了高速公路建设突发事件协同应急救援模型;应用格林希尔茨公式动态求解路网中各路段权值参数,得出"节点-节点"路径权值矩阵,并结合Dijkstra算法求解时间最短救援路径,以求得各子目标函数的最优解,并最终确定最优应急救援方案。将该研究成果应用于某高速公路特大桥项目施工突发事件应急救援中,得出其最短救援时间为16.25 min,比原应急预案标准提出的30 min救援时间节省约14 min,表明该研究成果有一定可行性和有效性。     

基于路段相关的路网行程时间可靠性

受自然、人为灾害等偶发事件以及日常的交通供需矛盾的影响 ,道路网运行效率下降 ,行程时间波动且不确定。为此 ,笔者分析了能够表征路网应对行程时间变化和承受波动的能力的指标———行程时间可靠性及其定义、特性、表达。针对路段之间的相互影响模式所适应条件的不同 ,按场景将其关系分成不相互影响、同步影响以及弱影响 3种模式。利用MonteCarlo法进行模拟 ,得出不考虑路段相关性 ,会高估路网的可靠性 ,减少路段间相互影响 ,有利于降低破坏事件对路网的影响程度和范围。考虑路段相关的行程时间可靠性应用于实际路网路径选择 ,可以增加选择的合理性和准确性 ,实现安全、可靠、高效运营。     

高速公路紧急救援决策支持系统的设计

以高速公路紧急救援管理现状为基础,阐述高速公路路网紧急救援决策支持系统的新需求;应用面向过程的方法,设计满足新需求的系统的总体结构、服务功能、数据流图和软件开发支撑环境;将智能交通系统中视频检测、优化调度、智能控制、GPS定位与导航等新技术与系统服务功能相结合,探讨了应用紧急事件检测、交通事故确认、紧急救援调度与交通管制、行程时间预测和最佳救援路径计算等相关的实施方案。应用Web-GIS和B/S网络结构技术研发应用软件,实现了区域路网各个紧急救援职能部门的信息共享和交通紧急救援决策支持的区域性管理。     

危险品事故泄漏模糊路网应急资源优化研究

当危险品大规模泄漏事故发生后,应急物资快速配送对于减轻危险品对人员伤害和挽救损失有重要意义。首先从损毁路网修复和救援物资2个方面建立双层模型,从有限物资分配修复损毁路网和救援上进行优化分配,并通过路径优化时间最短分配物资,使应急救援系统的损失最小化。利用宽容分层的方法对模型进行求解,求解最优的物资分配和运输路径方案。最后利用算例,对模型和算法进行检验,找出需要修复受损路网中关键路段。     

多维公平测度下考虑灾民心理痛苦效应的应急资源调配

为有效降低灾后初期应急资源短缺情况下灾民生理和心理受到的伤害,提出等待效应和短缺效应衡量救援过程中的灾民心理痛苦效应,同时耦合时间和供需情况2个维度测度救援过程中的公平性指标,构建调度总时间最短、时间攀比最小和灾民心理痛苦效应最低的多目标应急资源调配模型,研究多灾点、多配送中心、多种类物资救援场景下的应急资源分配和路径...     

基于ERRS选址模型的地下应急物流系统建设研究

地下物流系统（ULS）可缓解地面交通压力,为保障ULS正常运行,利用数学建模技术,研究建设基于应急资源储备站（ERRS）选址模型的地下应急物流系统（UELS）。首先根据地面拥堵指数（TPI）,构建ULS的节点群和路径;其次考虑救援时间、覆盖范围及区域数量等因素,在节点群内选建ERRS,分2步共同建立救援时间最短和建站成本最小的多目标ERRS选址模型;然后,根据系统工程相关知识,建立地下应急物流系统（UELS）模型,包含基于ERRS的UELS硬件基础设施、地下应急管理体系的信息化平台、地下应急指挥系统3大部分。研究结果表明:通过建立地下应急物流系统（UELS）可为正处在探索发展阶段的地下物流系统及其应急管理工作提供理论支持。     

拥挤交通网络中关键应急避难场所识别模型与求解

识别关键应急避难场所是抵御设施失效和服务功能丧失对应急服务系统所构成损害的重要手段。以往基于设施中断模型的关键应急避难场所识别问题的处理,忽略了疏散时交通网络会处于拥挤状态,道路行程阻抗与交通网络流量相关联这一现象。针对拥挤交通网络中关键应急避难场所识别问题,假设疏散者能够选择最近的应急避难场所,并可根据交通拥挤状况选择最短路径到达,构建基于交通网络流均衡约束的应急避难场所中断单层优化模型。将部分非线性约束转化为一定条件下的线性约束,通过CPLEX优化软件进行求解。算例路网计算表明,较非拥挤交通网络,拥挤条件下关键应急避难场所中断对系统造成的影响被低估了64.4%。     

面向道路交叉口的疏散人群分流模型北大核心CSCD

为合理制定道路交叉口人流分配规则,考虑道路交叉口处人群聚散特点,建立疏散人群分流模型。根据人群疏散过程,构建带容量限制的人群疏散路网;耦合后序路段实时拥挤度和最短剩余路长,计算交又节点处的人流分配概率,分析疏散路段人流传递关系,厘定疏散路网人群移动规则;考虑路段实时拥挤程度,修正路段人流疏散速度,计算疏散路网人流疏散时间,表征分流人群疏散效率;以上海市某中学人群紧急疏散为例,对比分析疏散人群分流模型和传统基于最短路径人群疏散模型的应用效度。结果表明:与基于最短路径人群疏散时相比,在道路交叉口引导疏散人群分流使疏散时间减少13.34%,疏散效率更高,人群时空分布更加均衡,充分发挥了疏散路网的疏散能力。     

城市道路应急交通组织措施及仿真评价*

为应对城市范围内的各类突发事件对城市道路交通系统带来的不利影响。在分析路径分配（交通分流）、反向交通组织、交叉口信号控制调整、交通管制措施等应急交通组织措施的基础上,以南京“6.20”道路交通事故为例,综合运用各种应急交通组织措施对城市局部路网进行应急交通组织,并通过VISSIM交通仿真软件对采用各种应急交通组织措施前后研究区域的行程时间进行对比。结果表明:采用应急交通组织措施对研究区域的交通疏导效果显著,且处理事故的时间越长,应急交通组织措施带来的优化效果越明显。     

事故车辆影响下的城市道路交通仿真研究

为研究事故车辆影响下城市道路交通的特征，构建考虑车辆抢道行为的元胞自动机交通流模型，研究给定冲突区域长度下不同进车率和不同事故持续时间对城市道路交通流的影响。研究结果表明:事故车辆会诱发交通瓶颈，对城市交通产生显著干扰并形成拥堵带，且拥堵带向事故车辆上游传递。不同事故持续时间下交通流演化存在差异，道路平均车流量、车流平均密度随着事故持续时间的增加而增加，车辆平均速度随之减小。当道路中车辆较少（pin=0.3）且事故持续时间达到15 min时，交通处于严重拥堵状态；当道路中车辆较多（pin=0.5）、事故持续时间达到5 min时，交通即处于严重拥堵状态。研究结果可为优化城市交通事故处理机制提供依据。     

基于概率分析的应急交通救援需求预测模型

在开展应急救援需求特征分析的基础上,将需求分布问题归为管控条件下的运输优化问题,借鉴运筹学思想,建立基于运输问题的应急救援需求分布模型。其次,引入应急期限要求、通行能力约束、路径阻抗动态时变等影响因素,对运输问题模型进行改进。为便于求解,进一步将模型转化为基于概率分析的救援需求分阶段优化模型,该模型将车辆出行时间视为服从正态分布的随机变量,利用出行时间方差的调整反映不同阶段路径阻抗的变化,能够在满足救援响应时间的前提下,解得运输成本最小的需求矩阵。案例研究证明这个模型能够满足应急期限要求并刻画路径阻抗的动态时变特征,达到了预期效果。     

城市救援最佳路线的确定

为了提高应急救援的效率,需要在救援前确定一条最优的救援路线,笔者充分考虑城市交通系统的复杂性,以安德伍德(R.T.underwood)模仿流体力学导出的车速——密度模型为基础,采用路段信息表描述城市道路信息,建立城市道路交通数据库。以城市交通路网作为建立事故救援路线的模型基础,根据Floyd算法构造时间矩阵,利用Matlab运行Floyd算法对城市道路通行时间进行优化,确定一条时间最短的救援路线。结果表明,在综合考虑城市交通中的问题后,不同时段救援行动的路线也有所不同,从而大大提高了救援行动的效率。     

道路交通紧急救援服务点的优化选址

针对道路交通紧急救援对公平性、效率性、事故并发性的多目标决策需求,提出用于道路交通救援点选址的多目标决策模型。该模型通过最小化最大救援时间满足救援公平性;通过最大化一次覆盖的需求量和最小化救援点到需求点总加权时间满足救援效率;通过最大化备份覆盖的需求量满足事故并发与重大事故的救援。针对多目标决策模型,开发基于模拟退火法的优化解法,结合算例分析,能够获得减少最大救援时间、最大化一次覆盖和备份覆盖需求量的多个目标方向上最优解,实现pareto最优化的成功率均在95%以上。实例计算比较表明,笔者提出的模型与算法可以为决策者提供多目标选址方案。     

倒计时信号灯绿灯间隔时间设置研究

就保障倒计时信号交叉口交通安全而言,适当设置倒计时信号灯绿灯间隔时间具有重要意义。选择南京一个道路交叉口,利用交通冲突理论,分析产生严重交通冲突的条件,考虑车流不饱和与饱和2种情况,得到在不发生严重交通冲突条件下的绿灯间隔时间,并通过实例说明。研究结果显示,在车流饱和状态下,头车与尾车均为大车时,头车以初速度零开始加速进入交叉口时绿灯间隔时间应最短;在不饱和状态下,头车与尾车均为大车时,头车以一定速度通过交叉口时绿灯间隔时间应最长;车流饱和时绿灯间隔时间应较短,车流不饱和时绿灯设置间隔时间应较长。     

疲劳驾驶交通事故的严重程度影响因素分析

为探究和定量分析疲劳驾驶交通事故严重程度的影响因素,以广东省1 370条疲劳驾驶事故数据为基础,对比分析不同年份、时间段以及年龄段的疲劳驾驶交通事故特征;以交通事故严重程度为因变量,将其分为严重事故和非严重事故,从驾驶员年龄、驾龄、车辆类型等17个初步选择的自变量中筛选对疲劳驾驶交通事故严重程度具有显著影响的因素;采用二元Logistic回归模型分别对全体数据和不同道路类型下的数据建立疲劳驾驶交通事故严重程度预测模型,并对模型进行参数估计和检验。研究结果表明：模型拟合度良好,准确性高;对疲劳驾驶交通事故严重程度具有显著影响的因素有年龄、人员类型、车辆类型、道路类型、道路线形和能见度;车辆类型和道路线形是影响城市道路交通事故严重程度的重要因素,能见度是影响1,2级及其他更低级道路交通事故严重程度的重要因素。     

尾矿砂介质渗流过程诱发声发射信号特征试验研究*

为了对渗流状态进行预测预报,从而预防渗透破坏事故的发生,基于地下水位上升、不同尾矿砂粒径以及渗流速度诱发的弹性波信号,采用声发射技术对尾矿砂介质的渗流状态进行监测。由800,1 100,1 400 mm 3种不同水头高度（流速）下的水流分别渗入0.1~0.25,0.25~0.5,0.5~1 mm以及混合粒径的尾矿砂介质中,模拟尾矿坝渗流,监测渗流过程的AE信号,分析液面上升、不同粒径尾矿砂颗粒以及不同流速下的渗流AE信号特征。结果表明:在试验所选用的几组粒径中,流速相同时,粒径较大的尾矿砂渗流产生的AE事件数量多、幅值大,即粒径越大,尾矿砂渗流过程的AE信号越强;同一粒径下,流速越小,渗流产生的AE信号幅值越小,AE事件数越少,即流速越小,尾矿砂渗流过程的AE信号越弱;液面上升过程中,在液面位置处产生的AE信号最强,且AE信号随液面位置与传感器距离而变化,越接近传感器AE信号越强,这表明AE技术能够较为准确地监测渗流过程中液面上升。研究结果可为尾矿坝渗流监测提供理论与技术支持。     

我国区域道路交通安全形势对比与影响因素分析

根据2007年的政府统计数据,将全国划分为4个社会经济发展区域,并对比各区域道路交通的发展状况与安全形势,然后运用SPSS统计软件分析道路交通安全评价参数与社会经济发展水平之间的相关性。发现社会经济发展梯次靠前的区域,其道路交通与安全状况也相对较好;GDP、人口、机动车保有量、机动车驾驶证普及率、道路条件和交通运输规模等因素分别对交通事故的死亡人数、万车死亡率、亿元GDP死亡率和百公里道路死亡率等指标具有显著影响。针对各区域的道路交通安全现状,必须进一步加快交通基础与安全设施建设,建立和完善交通事故紧急救援体系,加强交通安全宣传、教育、管理以及区域间的交流与合作。     

我国道路交通事故特征分析与对策研究

针对我国道路交通安全形势日益严峻的现状,在分析我国城市道路交通安全特点的基础上,从交通事故的发生机理出发,分析研究了道路交通事故的宏观规律。从安全系统工程的角度,提出通过制定科学合理的城市道路交通安全管理规划和建立健全城市交通事故紧急救援系统、加强交通参与者的交通安全意识、综合协调道路—交通流—管理者之间的关系,以消除道路交通系统中人的不安全行为和物的不安全状态。明确指出当前乃至今后交通安全的发展方向和趋势,规划长远、决策当前,彻底改变目前交通安全工作的事后处理状态,做到防患于未然。对提高交通安全宏观管理整体水平具有一定的借鉴作用和应用价值。