基于Logistic曲线的路网脆弱性动态识别

为探究突发环境下路网交通负荷的时空变化规律,运用情景分析方法研究突发事件的"产生-消散"过程;通过构建动态识别指标将道路网络分为正常与事发路段集等2部分,对前者采用离散化手段建立动态交通负荷分配模型,对后者利用三参数Logistic曲线完成事发路段交通负荷的近似建模;选择逆向求解策略,将突发环境下的道路网络转化为一个反应型离散控制系统,并运用Lan-Filler套分解算法进行求解;通过算例分析验证该方法的可行性,并与传统的静态脆弱性识别方法比较。结果表明:突发环境下的路网脆弱性指标随着事故的"产生—消散"过程动态变化;与传统方法相比,用基于Logistic曲线的动态脆弱性识别模型,可保证在路网拓扑结构不发生改变的前提下,识别道路网络各路段各时刻的脆弱性,其结果更符合路网实际情况。     

基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型

为提高紧急情况下交通疏散速度,实现对疏散交通流的诱导,需要建立紧急情况下的交通流诱导模型。根据紧急情况下路网特性,提出路网脆弱性指标,并将其引入交通流诱导模型,对常态交通流诱导模型进行改进,得到基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型,并用实测数据求解模型参数。分别用常态交通流诱导模型和文中的改进模型进行实例计算,结果表明,经过改进模型诱导之后,高流量和低流量路段相对减少,交通流在路网中的分布更均衡、达到系统最优的效果。对紧急情况下的交通流进行有效诱导,可提高疏散路网利用效率,加快应急交通疏散。     

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。     

基于复杂网络和熵的城轨路网运营安全评价模型

针对城市轨道交通的特点以及现有城市轨道交通运营安全评价研究现状,从人、机、环、管4个方面分析影响城市轨道交通路网安全运营的要素及其相互作用关系.在此基础上,基于复杂网络理论构建一个能够描述安全要素耦合作用关系的城市轨道交通路网运营安全层次化网络模型,通过对模型的形式化描述及统计参数分析,采用自底向上、微观和宏观相结合的...     

东北老龄化社区路网疏散仿真模拟及优化

为解决老龄化社区临灾脆弱性问题,提高疏散效率,采用随机抽样法提取东北地区814个社区,通过统计分析典型道路空间形态,提出疏散有效路网密度的概念;建立疏散仿真模型,利用Pathfinder软件仿真分析老龄化社区路网形态;提出适应老龄群体疏散行为的社区道路网络优化策略,并验证其有效性。结果表明:疏散效率与人口老龄化呈负相关;方形路网具有更高的疏散效率,随着路网密度的增大,人口老龄化对疏散时间的影响降低了37.3%;在街区出入口和道路转折处,易发生点状拥堵,带状拥堵范围与街区尺度呈正相关。     

考虑交叉口影响的城市路网能源消耗优化模型研究

为了更精确地反映城市路网交通能耗实际情况,将微观层面的交叉口交通运行与宏观层面的交通网络能源消耗优化结合在一起进行研究,考虑信号控制优化对路网能源消耗的影响,从而实现优化微观的信号控制参数,对宏观的路网能源消耗进行控制。在分析无信号控制交叉口冲突类型的基础上,建立了不同冲突类型下的饱和流率模型,结合排队论理论求解无信号控制交叉口的逗留时间。同时,结合车辆在信号控制交叉口的加减速行为,建立信号控制交叉口的逗留时间模型。同理对信号和无信号控制交叉口的能源消耗量进行建模。综合信号控制和无信号控制交叉口的逗留时间和能源消耗模型,建立路网总能源消耗优化模型,运用Frank-Wolf算法对非线性规划问题进行求解。结合路网各项指标对模型进行分析。结果显示,研究方法相对于传统的定时控制和时间最优信号配时方法均有优势,通过算例应用证明了方法的有效性。     

基于路网协同维护的灾后配电网抢修优化研究*

为探究灾后配电网应急抢修工作中损坏路网维护的协同效应,基于以往灾后配电网的单独抢修模型研究,提出路网-配电网协同抢修模型,并采用Benders算法对云南某地配电网案例进行分析。研究结果表明:极端灾害背景下,配电网的恢复时间受到损坏路网的维护力量影响,随着路网的维护力量提高,配电网的恢复时间先逐渐减小后趋于不变。对于灾后配电网的应急抢修工作,除非路网受灾后完好无损,否则考虑路网的维护协同是必要的。研究结果可为灾后配电网维修与路网维护的协同优化工作提供参考和借鉴。     

粤港澳大湾区内地城市群路网韧性的贝叶斯网络评估

随着我国城市化进程的推进,城市路网的韧性问题愈发凸显。构建了一种基于贝叶斯网络模型的城市路网韧性评价模型,并以粤港澳大湾区内地城市群为例,评估了2000—2019年该地区9个城市的路网韧性。基于韧性功能函数从容灾性、稳定性、重构性、恢复性4个方面建立功能层,选取稳定性、可变性、可维护性、可靠性、服务性、安全性、鲁棒性、可修性、适应性9个因素建立性能层,选取客运量、公共汽车数量、道路面积率、出租车数量、交通事故死亡人数、公共交通投资、每万人公共汽车数、道路运输从业人数、人均道路面积9个因素建立因素层。研究结果表明：路网韧性指数最高的为深圳(60%),而最低的为中山(43%);广州、深圳、珠海、东莞的路网韧性一直稳定增长,其余城市的路网韧性浮动较小;路网韧性并非总是随着城市GDP的增长而提高,还与人均GDP有关;敏感性分析表明,路网重构性、路网可靠性、交通事故死亡人数分别为各自所在层中对路网韧性影响最大的因素;加强中心城市与其他城市之间的联系可以提高城市路网韧性。研究成果可为粤港澳大湾区城市群交通路网功能完善与韧性提升提供技术参考。     

局部洪水灾害下集疏运路网韧性分析

针对运输网络的韧性标准尚未统一的问题,在集疏运路网特征分析基础上,从结构韧性和功能韧性2个角度构建韧性评价指标框架,通过吸收时间、吸收速率、恢复时间、恢复速率和功能韧性说明路网的某一部分在受到灾害扰动后路网服务能力的保留程度,通过节点保存率和网络结构指标量化路网的结构韧性,依托上海市历年降水数据进行集疏运路网韧性分析。研究结果表明：抵抗能力与功能韧性呈正比,网络属性分布与结构韧性呈正比;网络属性应均匀地分布在功能区域,保证集疏运主要路线的功能性和结构完整性。研究结果可为集疏运路网性能分析和集疏运路网韧性评价指标体系构建提供思路。     

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。     

道路网络路段韧性重要度的EFAST评价方法

识别韧性重要路段有助于通过局部路段改造措施提升路网的整体韧性水平。将路网韧性评估模型集成至扩展傅里叶振幅灵敏度检验方法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test, EFAST),提出了一个通用的路段韧性重要度评估框架。路网的韧性水平取决于各路段抵御、吸收故障及从故障中恢复的能力。该框架能够分离各路段的上述韧性能力对路网韧性的影响，据此评价各路段基于不同韧性能力的重要程度。算例试验表明：路段韧性能力的波动能够显著改变路网的韧性水平，各路段不同韧性能力对此变化的影响具有非均衡性；韧性能力的影响力随修复进程发生变化，忽视其交互效应可能低估路段的重要程度。基于识别结果的路段改造措施被证实能够更高效地提升路网的韧性水平。     

基于复杂网络理论的轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通是城市客运体系的重要支撑,而突发事件易使某些轨道交通站点瘫痪,从而影响轨道交通网络全局效率。分析城市交通轨道网络的拓扑特征和脆弱性对于优化路网结构、保障稳定运营有重要意义。以重庆市轨道交通网络为例,使用Space L法构建拓扑网络并用Matlab软件分析节点度、平均路径长度、聚类系数等指标和分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络效率影响最大的关键站点。模拟攻击实验结果表明:现阶段重庆市轨道交通网络平均路径长度较大,聚集系数较小,网络连通性有待提高。面对蓄意攻击时,红旗河沟站和大坪站作为关键节点对网络效率的影响较大。在加快重庆市轨道交通建设的同时,应在运营中加强保护关键站点。     

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。     

基于OREMS的城市应急交通疏散研究

以天津奥林匹克中心地区在突发事件下的疏散为例来研究城市中的应急交通疏散。由GIS提供天津奥林匹克中心地区的道路和人口数据,利用美国国家橡树岭实验室为美国联邦公路局开发的应急交通疏散仿真软件OREMS(Oak Ridge Evacuation Modeling System)对该地区的路网进行建模,并对人为交通控制策略下的疏散进行仿真模拟,得出疏散过程中疏散车辆数随时间的变化、瓶颈节点和路段以及完成疏散所需的时间等疏散效能参数,从而为制定应急策略提供相应的参考。     

山区高速公路交通死亡事故显著影响因素鉴别

为深入探讨影响山区高速公路交通死亡事故发生的显著性因素,基于昌金和泰赣2条典型的南方山区高速公路共613起一般事故数据,运用二元Logistic回归模型,采用虚拟变量形式,对28个可能的影响因素进行检验,并根据发生比的概念,对模型的参数估计进行解释。结果表明:不良天气、下坡路段、弯坡组合路段、多车碰撞、超速、未保持安全车距、车辆安全状况差等7项因素对死亡事故的发生有显著促进作用,而撞固定物、刮擦事故和正确使用安全带能显著减小死亡事故的发生概率。     

网络重要基础设施脆弱性评价模型及其应用

为了评价网络重要基础设施的脆弱性,基于网络图论,构建一个数学规划模型。利用ArcGIS将网络重要基础设施的弧段和节点赋值,将网络拓扑结构以数字形式表示;利用数学规划软件对该模型进行优化求解,得出网络重要基础设施中的脆弱性组件(弧段或节点)。结果表明这些组件的破坏会使网络脆弱性达到最大值,需要对这些组件进行优先防护。将该模型应用于京津冀高速公路交通网络系统,得到该交通网络系统的脆弱性路段。     

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。     

面向道路交叉口的疏散人群分流模型

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,计算交叉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。     

基于多智能体建模方法的人群应急疏散模型构建研究——以腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故疏散为例*

为从更微观角度分析人群疏散过程中疏散行为及路网设计对疏散效果的影响,基于腾龙芳烃（漳州）有限公司“4·6”爆炸着火重大事故,构建多智能体人群应急疏散模型,模拟人群中个体群组、惯性、就近、从众、信息传播的行为决策及相互交互影响。结果表明:群组行为会严重影响应急疏散效果,在疏散路网两端避难所附近会出现明显拥堵现象,在疏散路网设计和避难所选择时,应尽可能避免出现极端汇流路段或节点;在应急培训中,应告知群众减少群组行为。研究结果可为人群应急疏散提供借鉴。     

基于地理加权回归的NO2排放预测模型

为了探究影响NO2排放的交通相关因素,以交通分析小区为基本单位,提取了美国洛杉矶城市的人口特征、道路网络特征、交通状况等数据,采用地理加权回归模型(GWR)分析各交通相关因素对NO2排放的影响,从而建立交通小区NO2排放预测模型。结果表明,交通小区路网密度、交通小区机动车吸引量、通勤时间在30~60 min的工作人数与NO2的排放呈正相关,表明3种影响因素的增加会造成NO2排放的增加;而交通小区在家工作的人数、慢行交通(步行、自行车等绿色出行方式)吸引量与NO2的排放呈负相关,表明适当鼓励在家工作的新型办公方式、鼓励居民出行选择慢行交通,能有效减少交通小区NO2的排放。