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。     

公路应急救援系统分析及模型仿真

针对公路应急救援进行了较为全面而深入的研究,分析系统中的各个组成环节,提出依据救援呼叫(CFS)的概率建立ESSR应急救援单元的新思路,建立救援单元模型,进行仿真分析,得出救援设施数量安排策略。制定了ESSR系统整体最优化模型,并利用matlab软件进行仿真分析,获得紧急救援最佳方案。为公路和市政道路管理者全面收集和分析信息资料,管理应急救援系统提供依据。通过模型仿真可评估和优化管理设施,实现信息和决策支持,提高了配备资源,快速高效处理交通突发事件能力。     

煤矿紧急避险体系构建与应急救援模型研究

为构建煤矿井下紧急避险体系结构,打造基于紧急避险设施的应急救援体系,分析国外矿业发达国家紧急避险理论和应急救援案例,研究煤矿紧急避险建设及相关参数,探讨紧急避险体系构建中的国家层面概念定义、立法保障、救援体系、避险安全文化及评价等关键问题,设计出以危险源感知为基础的"感知-避险设施-运行"3层紧急避险体系结构。采用应急管理阶段理论与方法,构建基于紧急避险"感知-避险-救援"应急救援模型,并对救援模型的可行性进行模拟。煤矿井下紧急避险体系构建要有国家标准和立法保障,紧急避险3层体系结构为避险系统建设提供指导,救援模型为应急救援体系打造提供一种方法。     

高速公路交通应急救援资源的配置

针对交通事故与救援资源存在随机性的特点,建立了交通救援资源配置的随机模型。根据高速公路特有的道路条件与交通机理,确定了模型中救援服务水平、事故概率的权重,配置点至事故点的权值以及随机资源等参数值。将所建立的模型与参数用于河南省高速公路的救援资源配置,研究表明,新的配置方案较好满足了交通事故高概率区域的救援需求,并且合理减少了救援需求区域的资源配置数量,为目前高速公路交通应急资源的科学配置提供了重要的参考依据。     

化工园区突发事故应急救援力量动态模型研究

通过对化工园区实地调研,总结新时期化工企业工艺特点,分析化工园区火灾特点,提出化工园区突发事故应急救援力量动态模型,实现化工园区突发事故跨区域"重兵"调集需求。     

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。     

突发事故下应急资源优化配置定量模型研究

以提高城市的应急管理能力为目标,针对突发事故灾害应急管理的特点,根据应急点的数目,将应急资源配置过程划分为若干阶段.以每一阶段开始或上一阶段结束时已调度的应急资源数量为状态变量,结合动态规划的基本理论,构建应急资源优化配置数学模型,并通过案例分析对该模型的实用性和有效性进行验证.结果表明,基于动态规划理论的应急资源优化配置定量模型可以避免传统管理模式下应急资源配置过程中的重复、缺项以及资源利用低效等问题,能有效指导应急过程中应急资源的优化配置,提高突发事故下城市的整体应急能力.     

建立城市道路交通研究机构的设想

影响城市畅通的因素很多，人、车、路、环境无一不重要。任何一个环节都会影响甚深，其中作为“交通基础设施”对安全畅通起关键作用。路的设计合理科学与否，其交通运行状况直接影响到出行的质量，影响交通的安全、畅通、环保、有序、便捷及其效率化。仅这一问题就涉及到城市规划、城市建设等部门，而非公安交管部门一家所能解决的。     

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。     

基于价值函数的城市道路交通安全测度模型

根据交通事故在时间和空间上的分布特性,建立基于时空分布的城市道路交通安全的测度指标体系;在分析道路交通事故的主要特征和交通事故的生成过程的基础上,利用价值函数构建城市道路交通安全的测度模型。并对城市道路交通安全的测度值进行等级界定,提出道路交通事故预防和控制手段。城市道路交通安全的测度模型是在最大可能地控制系统中的人的不安全行为,使城市道路网络系统的效益达到最佳化。应用结果表明:利用测度,可以找出影响高速公路交通安全的问题成因和限制因素,为高速公路规划和管理提供科学决策依据。     

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。     

道路交叉口冲突仿真分析

针对基于事故的安全评价在数量、周期、均值、随机性等方面以及基于现场冲突观测识别在主观性、可靠性、成本、指标全面性等方面存在的问题,提出基于冲突仿真的交叉口安全预评价分析方法:研究利用安全间接分析(SSAM)模型分析冲突的基本原理和冲突时间(TTC)、遭遇时间(PET)等分析指标的计算方法;以及利用VISSIM仿真软件进行冲突仿真分析应注意的策略。以邢台市某道路交叉口安全改善方案为例,进行改善前后冲突仿真的比较分析。研究结果表明,改善后在通行效率显著提升的同时,交叉、追尾、车道变换冲突的数量均显著减少,TTC值有所增加,说明改善后安全程度有所提升。笔者提出的方法和案例应用为道路交叉口改善措施的安全预评价提供了一种分析途径和有益借鉴。     

道路交通安全状况预测及管理规划方案研究

为研究道路交通安全规划方案的设计,探讨国内外道路交通安全状况规划方案的研究现状。以台州市为例,在对台州市的交通安全特性统计分析的基础上,针对台州市道路交通安全现状,进行了安全趋势分析。从预测可以看出,随着台州市经济的持续增长、道路交通的快速发展,台州市的道路交通安全形势不容乐观,面临道路交通事故有可能继续上升的巨大压力。结合台州市区道路交通安全管理规划的目标,重点从完善道路基础设施及安全设施、建立交通安全管理的科技保障体系、构建台州市道路交通事故紧急救援系统3个方面提出近期道路交通安全管理规划方案,有效地提高台州市道路交通安全水平。     

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。     

城市道路交通安全GIS系统的研究

GIS系统是有效提高城市道路交通安全管理的水平 ,减少事故的发生 ,使事故对道路通行的影响最小化 ,并有效合理分配交通流的重要手段。笔者在研究城市道路交通安全GIS系统的基础上 ,讨论了数据的来源、专题信息图层的构建 ;提出了系统开发的主要技术 ;介绍了道路交通安全信息的采集、查询和更新 ,交通事故信息的分析与预测 ,交通事故管理等功能 ;并提出了基于道路交通安全GIS系统事故管理的一些新方法。     

道路交通安全管理规划理论体系研究

道路交通安全是道路交通系统的重要组成部分,也是世界各国极为关注的议题之一。道路交通安全管理得到世界各国政府的高度重视,而作为道路交通安全管理的道路交通安全管理规划就显得尤为重要。笔者结合我国的道路的实际情况和国外理论实践的借鉴以及自己的一些想法对我国道路交通安全管理规划的基本理论体系做了一个初步的研究。从整体上分析道路交通安全管理规划的组织机构;阐述了规划的主要内容和技术路线;提出了道路交通安全管理规划的总体设计;从分析道路交通安全管理规划的流程和技术方法的基础上建立规划的基本框架;着重介绍道路交通安全管理规划的核心内容;最后阐述了道路交通安全管理规划的实施与滚动,系统地介绍和探讨了道路交通管理规划的基本理论体系。     

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。     

基于灰色马尔可夫的道路交通事故预测

探讨灰色马尔可夫模型在道路交通事故中的具体应用。灰色模型适用于短期、数据量少和波动不大的预测问题,在长期预测时,数据序列拟合较差,预测精度偏低;而马尔可夫链适用于长期、数据序列随机波动大的预测问题。灰色马尔可夫模型结合了灰色GM(1,1)模型和马尔可夫理论的优点,利用灰色模型进行长期预测,再利用马尔可夫链理论进行波动状态预测,最后得到期望值。该模型克服了随机波动性数据对道路交通事故预测精度的影响,提高了灰色预测的准确度。实例结果,证明灰色马尔可夫GM(1,1)模型具有较好的应用价值,为道路交通安全管理提供了有用依据。     

现代道路交通系统交通安全状况变化特性探析

以日本现代道路交通系统发展过程为例 ,通过对其发展过程中不同时期道路交通安全状况特征、内在原因的深入分析 ,探讨了以汽车为主要交通工具的现代道路交通安全系统道路交通安全状况的变化特性。笔者认为 ,准确把握现代道路交通安全系统发展过程中道路交通安全状况的变化特性对改善我国当前道路交通安全状况、进一步提高道路交通管理水平将具有积极意义。