基于日变交通配流的城市道路网络韧性评估

为有效评价重大扰动事件下的路网性能，提出以日变交通配流（day-to-day?traffic?assignment，DTA）为基础的城市道路网络韧性评估模型. 明确考虑重大扰动事件下交通流动态变化特性，构建了综合考虑出行者认知更新、行为惯性等因素影响的DTA模型，设计了启发式求解算法；定义了基于DTA的路网可达性指标，构建了可全面评价扰动事件生命周期内系统性能的韧性指标与评估模型，并在Nguyen & Dupuis网络上进行算例研究. 结果表明:在扰动事件后的前10天，路网韧性波动变化，此后随着交通流分布趋于稳定，路网韧性单调上升，从第10天的0.323上升到第50天的0.794，上升了145.77%；与传统随机用户均衡（?stochastic ?user ?equilibrium，SUE）模型相比，DTA模型获得的路网可达性与韧性指标存在显著差异，SUE模型下路网可达性随时间单调上升，而DTA模型下路网可达性在前15天剧烈波动，随后才单调增加，表明要获得准确的路网韧性指标，必须首先准确假定出行决策行为和相应配流模型；出行者行为惯性、路段通行能力退化程度与恢复速率以及路网拥挤程度等因素均对交通流量分布产生显著影响，进而影响路网可达性最终导致路网韧性指标发生显著变化，表明实际应用中应在充分调查的基础上合理标定相关参数.      

基于贝叶斯网络的CTCS-3级列控车载系统韧性

为弥补现有指标的不足，引入韧性作为非常态事件下CTCS-3级（China train control system-3）列控车载子系统运行稳定性的测度指标. 提出了车载子系统韧性量化评估方法，构建了基于贝叶斯网络（Bayesian network, BN）的韧性评估模型，并定义了5种基于韧性的部件重要度指标；进一步利用贝叶斯网络双向推理功能，计算了车载子系统在不同扰动情景下的韧性及部件重要度指标. 研究结果表明:韧性可全面描述车载子系统抵御扰动和从扰动中恢复的能力，非常态事件扰动下，韧性与可用性指标存在明显差异；不同扰动情景下系统韧性明显不同，扰动发生时，车载子系统面临磁暴影响时的韧性为0.8017，而遭遇雷电时的韧性为0.8819，面临冰雪扰动时的韧性为0.9880；部件重要度存在情景依赖，同一部件在不同扰动情景下重要度排序可能不同，且可能随时间动态变化.      

基于动态分流元胞传输模型的城市道路网络韧性评估

为全面评估重大扰动事件下城市道路网络抵御扰动并从扰动中快速恢复的能力，提出以改进元胞传输模型模拟路网流量分布状态，以韧性为测度指标的路网性能评估模型。针对传统元胞传输模型交叉口分流比例恒定的不足，明确考虑扰动事件影响期内因出行者调整路径可能导致的路径流量波动，构建出行决策行为与元胞流量传输的强耦合机制，提出一种新的动态分流元胞传输模型；基于动态分流元胞传输模型获得的路网性能参数，以路网效率为路网基础性能指标，构建反映扰动事件影响期内路网效率累积动态变化的韧性指标；并基于Sioux Falls网络开展算例研究。算例结果表明：相比传统元胞传输模型，提出的动态分流元胞传输模型通过设置交叉口动态分流参数，建立出行决策行为与元胞流量传输的动态耦合关系和路径流量变化与交叉口元胞分流比例的自洽机制，可准确描述路网实际流量分布状态；提出的基于路网效率的韧性指标可全面反映扰动事件发生后路网性能退化到恢复全过程的动态累积性能，直观展示路网抵御扰动并从扰动中恢复的能力，契合韧性内涵；韧性评估中若忽视出行决策行为潜在影响，将获得次优甚至明显偏离实际的方案或结果。     

面向城市管理平台的道路网韧性评价指标体系构建

研究异常事件(灾害)情况下道路网退化阶段和恢复阶段的性能,有助于制定针对性的应急处置措施,将灾害对道路网的影响降到最低,从而提升城市道路网韧性。首先,解析道路网韧性评价理论,即道路网韧性与异常事件特征、道路网自身的抗毁性能以及干预措施的施加时间和力度有关,并分析了异常事件类型及损坏特征,明确了道路网抗毁性能相关因素。其次,提出道路网韧性评价“两类三级”指标体系及计算方法,两类包括灾前抗毁性能评价和灾后恢复性能评价。前者旨在通过风险预判和模拟试算了解城市道路网吸收扰动的能力;后者旨在实时评价灾后各阶段道路网的使用性能,指导恢复阶段的施力方向。最后,针对不同异常事件类型和应用场景给出指标选取建议,并展示部分指标计算案例。     

韧性理念在道路交通规划中的应用研究

道路交通系统在城市日常运行中承担着重要的作用,频发的意外事件会对交通系统产生不可逆的影响.尤其是新冠肺炎疫情的爆发,突出了韧性交通基础设施的重要性.基于韧性的理念,从冗余性和脆弱性2个维度提出连接度指数和节点关键度2个量化指标.以佛山三龙湾片区路网为例,在道路交通规划应用中,通过评估现状道路网络韧性识别现状症结,以韧性...     

地铁网络服务韧性评估与最优恢复策略

针对已有基于拓扑效率的地铁网络韧性指标无法反映地铁运营实际的不足，构建考虑线 路流量影响的路网服务效率指标和基于服务效率的路网服务韧性指标，以及基于路网服务效率 的节点重要度指标；提出以路网服务韧性最大化为目标的优化模型，并基于遗传算法求解模型获 得最优恢复策略。算例结果表明：分别以服务效率和拓扑效率作为路网性能指标，获得的失效节 点恢复次序明显不同；蓄意攻击下，最优恢复策略获得的路网服务韧性分别比基于重要度的优先 恢复策略、基于节点度的优先恢复策略和随机恢复策略高16.76%、72.11%和86.21%。上述结果 表明，必须根据地铁运营实际合理选择路网性能指标和恢复策略，否则可能得到次优甚至明显偏 离实际的方案，无法实现预期目标。     

基于烈度分布的震后城市路网结构韧性分析

为了分析城市内部道路网络应对地震灾害时的韧性变化特征，首先考虑地震空间分布特性，结合各基础设施的综合震害分析，构建了基于烈度衰减分布的路段连通概率模型，识别脆弱路段；然后以此为基础提出了面向3个维度的路网结构抗震韧性多指标评估模型；最后结合实例对城市路网处于不同失效情景下的韧性表现进行分析。结果表明：少数路段失效时路网仍具有较强的韧性，在关键路段累积失效后会使得多方面网络韧性明显下降，路网运输效率降低，并且削弱了节点间的连接关系。     

交通事件下路段通行能力多层模糊估计方法

交通事件常导致道路网络区域性拥堵。研究交通事件下路段通行能力估计方法，有助于精准施策，缓解交通拥堵，提高道路服务水平。针对交通事件下路段通行能力影响因素复杂、样本数据量少等问题，本文提出基于多层模糊的通行能力估计方法。首先，宏观分析路段通行能力影响因素间关联性，基于模糊逻辑，构建通行能力估计模糊子系统，并将各类交通事件影响量化为多项特征值。其次，研究以交通事件影响量化特征值为输入，构建路段通行能力多层模糊估计方法，输出路段通行能力折减率。最后，通过实际案例验证模型的有效性，对比分析交通事件下路段通行能力实测值、经典通行能力计算方法与本文方法。结果表明：本文方法适用于多种交通事件场景，通行能力估计总平均误差为5.43%，相较HCM折减车道法估计精度显著提高。在交通事件动态检测数据支撑下，研究成果可在线估计交通事件影响下的路段通行能力，可为交通管理部门实现非常态下的智能管理与控制提供支持。     

交通事件影响下的路径行程时间变化分析

为了对交通管理系统中的事件管理提供可靠的决策依据,针对持续期为数天的交通事件,考虑事件发生后出行者日常路径选择的随机性,基于路径流量联合概率分布的动态调整过程,建立了描述路网系统路径行程时间变化的随机动态交通分配模型.并用算例网络验证了本文建立模型的可行性.算例研究结果表明:交通事件持续期每增加10 d,持续期内路径的平均行程时间增加0.24%;与普通路段相比,事件发生在关键路段导致平均行程时间增加3.07%; 路段通行能力每下降10%,平均行程时间增加2.53%;不同事发路段对路网系统在事件结束后恢复到均衡状态所需时间的差别显著,关键路段通行时间的恢复约为普通路段的4倍.      

基于局部路网交通流重分配的路段关键度计算

以路段失效影响范围界定为研究基础,将路段关键度计算从路段薄弱性和重 要性两方面进行量化：路段薄弱性以路段失效情况下,计算路段失效概率来确定;路段重 要性评价,通过对失效路段后交通网络重构,将局域节点OD对在路段失效影响范围局部 路网结构上重分配,以出行者时间费用变化影响指标F(U fa) ,局部路网路段交通负荷变化 影响指标F(S fa) 两方面作为评价指标来计算路段重要度.该方法符合路段失效后路网的 变化情况,有效避免了目前时变性的OD数据难以获取的问题,解决了现有评价指标选取 时的单一性问题.经过实验证明,该算法能够有效地应用于大规模路网结构路段关键度快 速计算,为关键路段识别、道路封闭影响评价等提供理论依据.     

基于韧性评估的地铁网络修复时序决策方法

为提高地铁应对突发事故的韧性，提出基于韧性评估的地铁网络修复时序方案决策方法.基于复杂网络理论，利用Space L方法构建地铁网络拓扑结构，部分节点失效后利用不同的修复策略生成备选方案；选取网络平均效率为性能指标，构建韧性指数评估不同修复时序方案下地铁网络韧性的表现，推荐韧性指数最大的方案为最优方案，探讨不同修复策略与网络恢复性能间的关系；以南京地铁为例进行实例分析.结果表明，多个节点失效时，优先修复策略受同步维修队伍个数的限制，前期表现较差，但有助于提升整个恢复阶段网络的性能；并行使用优先修复策略和增加维修队伍可有效提高网络韧性，缩短恢复时间.     

理论弯沉值的计算及施工弯沉检验标准

路基、路面回弹模量是设计和施工的重要指标,但回弹模量是变化的线性函数,较难直接测量,在施工中采用了路基弯沉测量来间接控制回弹模量。用多层弹性体系理论方法全方位阐述路基路面各层回弹模量与总弯沉值的关系,给出施工过程中控制弯沉值的理论标准。用此方法计算理论弯沉值可以在实际施工中及时了解路基质量情况。     

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在拥挤交通网络中,路段阻抗不仅与本路段车流量有关,也受其它路段车流量影响.本文讨论拥挤交通网络中同时考虑本路段和其它路段流量影响时Braess’悖论的性质及在系统最优分配下新增路段的作用.利用用户平衡(UE)和系统最优(SO)条件,计算得出Braess’悖论发生时交通需求具体范围及SO分配下新增路段有意义的交通需求具体范围,研究其它路段车流量对悖论产生概率影响及对SO分配下新增路段是否起作用的影响,讨论其它路段对UE分配和SO分配网络总阻抗差距的影响.结果表明,悖论发生概率,SO分配下新增路段起作用的概率及两种交通分配网络总阻抗的差距都受其它路段不同程度的影响,这为城市交通网络规划拓宽了思路.     

多优先级多车种动态应急交通网络反流策略研究

危化品爆炸泄漏和火灾爆炸等局部突发事件下,疏散车辆与救援车辆在路网上通行的优先级具有差异性。为研究多优先级多车种动态应急交通网络协调优化问题,本文根据多车种的优先级差异性,松弛路段传输模型,模拟疏散和救援交通在路网上的动态加载过程,引入交叉口冲突转向消除与道路反流约束;考虑到优先通行车辆的反流策略会占用低优先级车辆的道路通行能力,设置救援交通的逆行路段数限制。设计分阶段优化方法求解多优先级多车种动态应急交通网络协调优化的多目标混合整数线性规划模型(MPCDETN-MMILP)。最后,以 NguyenDupuis路网为例,分析优先通行车辆使用的逆行路段数对疏散和救援交通的影响。算例结果表明：救援交通逆行路段数和对救援车辆迅速到达受灾区域的提升存在上限,且这种提升趋势是逐渐变缓的,而对疏散车辆迅速到达安全区域的抑制呈现波动式的增加趋势;救援交通逆行路段数对救援优先的疏散和救援交通运行优化效果有较大协调作用;连接受灾区域和外部救援场站,且可构成最短径路的路段更会被选择为救援交通逆行路段。     

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突发事故及其所造成的非重复性拥堵会对城市交通系统正常运行有重大影响,其造成的拥堵传播会使得拥堵区域内的大量路段瘫痪.因此研究缓解突发事故下交通拥堵的策略具有十分重要的意义.本文研究突发事故下先进的交通信息系统策略设计问题.建立了ATIS策略设计的双层规划模型,上层目标从交通管理者的角度追求出行者的系统总阻抗与交通信息运营成本最小化,下层描述在ATIS作用下出行者的动态路径选择行为,并通过元胞传输模型仿真拥堵的传播与路段上车辆的走行.提出了基于遗传算法的求解方法.算例结果表明,优化的ATIS策略能够有效地缓解突发事故所导致的交通拥堵,提高交通网络的系统性能.     

深圳市试点片区路内停车收费政策评估

为加强路内停车秩序管理、提升道路交通运行效率,深圳市在试点片区实施了路内停车收费管理。依托深圳市路内停车管理系统、道路交通运行指数系统、交通排放检测系统等平台,结合交通调查,构建以交通为重点,经济、环境和社会为补充的试点片区路内停车收费政策评估体系及评估模型。评估体系以路内停车的利用率、周转率、违法停车规模以及道路行程车速,轨道交通、公共汽车站客流量等为核心指标,以商业点客流量、机动车碳排放量、市民使用体验等为辅助指标。对深圳市试点片区路内停车运行情况进行评估,综合得分为2.32分,说明收费政策总体实施效果良好,具备向全市推广的条件。最后,针对存在的问题提出改进建议。