基于Monte Carlo法的山区路网应急中心选址

阐述了灾时山区路网各路段组成单元通行概率的分析方法,采用Monte Carlo模拟法对山区路网连通可靠度进行分析和计算,并通过概率解析法来检验Monte Carlo模拟法的计算精度。采用Monte Carlo模拟法分析路网节点间连通可靠度,提出了灾时山区路网应急救护中心优化选址方法。最后,通过实例阐述其计算过程。结果表明:采用Monte Carlo模拟法分析山区路网交通节点间的连通可靠度,找出灾时山区路网连通薄弱环节,为山区应急救护中心优化选址提供依据。     

异常事件下路网恢复可靠性研究

研究异常事件下路网的可靠性,对于建立有效的交通应急预案具有十分重要的作用.提出了异常事件下恢复可靠度的基本概念,并对恢复可靠度进行明确的界定.利用DYNASMART仿真技术分析了确定路网中事故持续时间、事故严重程度及平均饱和度对交通恢复时间的影响.在此基础上,利用DYNASMART仿真得到的数据建立了基于BP神经网络技术的交通恢复时间模型.提出运用Monte Carlo模拟技术计算恢复可靠度,并通过一个简单的算例对以上算法进行了验证.     

基于遗传算法的路网流量分配研究

基于轴载次数采用蒙特卡罗法计算路面结构可靠度。将路面结构可靠度看作路段连通可靠度,用广度优先搜索方法求出路网连通可靠度。为了将服务水平低的路段等级提升,利用遗传算法以路网连通可靠度最高为目标进行流量分配,最终提升整个路网的服务水平。并对比流量分配前后的路网连通可靠度与路网服务水平,给管理者提供参考意见。通过实例表明:遗传算法可以对路网流量进行有效分配。     

考虑地震强度空间变异性的地铁系统连通可靠性分析

考虑地震强度的空间变异性，本文提出一种以震后通行能力为目标的地震作用下地铁系统连通可靠性评价方法。首先，根据历史地震资料和地震烈度衰减关系，开展目标区域地震危险性分析，生成具有空间变异性的地震动峰值加速度场；其次，采用图论建模方法构建地铁网络拓扑模型，并将地震动场输入网络；再次，结合结构地震易损性模型计算地铁车站、区间隧道的地震失效概率，并模拟地铁网络的震后状态；最后，引入有效连通的概念建立了3种指标：网络连通可靠度、车站连通可靠度和运营线路故障率，基于Monte Carlo模拟方法从不同角度对地铁系统的抗震连通可靠性进行分析。基于上述流程以北京市城六区地铁系统为例进行抗震连通可靠性分析。结果表明：地震强度的空间变异性对系统连通可靠度的影响显著；在50年超越概率为10%的地震作用下该地铁系统中88%的车站之间能够实现有效连通；运营线路之间相互交错形成闭环能有效提高系统的连通可靠度。     

基于速度-密度模型的路网连通可靠度分析

传统的连通可靠度评价方法往往将路段分为连通和不连通两种状态,对于实际路网的评价存在计算量过犬的问题,缺乏可操作性。首先结合安德伍德指数模型和格林伯格对数模型,构建能够反映各种交通流状态的速度一密度模型。在此基础上,以行车速度和交通量为基本参数构造路段综合连通指数,提出路段和路网连通可靠度的计算方法。以行车速度为分类依据,提出连通可靠度评价标准。最后,对辽宁省锦州市某区域早高峰时段路网连通可靠度进行分析,结果表明：基于速度一密度模型的路网连通可靠度计算方法能够比较真实地反映道路交通实际状况,且计算过程得到较大简化。     

深基坑支护结构的抗倾覆稳定探讨与可靠度研究

采用2种规范推荐的方法计算了某深基坑支护结构的抗倾覆安全系数,两种方法计算结果相差甚大.因此,提出用Monte Carlo的可靠度方法分析支护结构的稳定性,并利用Matlab语言编写了相应的计算程序,得到了同一工程的可靠度指标.结果表明：按两种不同计算方法得到的可靠度指标很接近,采用可靠度指标作为深基坑支护结构安全的评价标准更合理,并给出了可靠度的建议指标值.     

上海市历史城区震后应急救援路网评价与优化

随着我国城市化进程加快,自然灾害问题也日渐凸显,作为主要自然灾害之一的地震正在严重影响着我国城市的公共安全.城市交通系统是城市重要的生命线,因此研究震后城市应急救援道路网络连通可靠度具有重要的现实意义.历史城区由于其建筑多为老旧平房,抗震性能差,而且城区道路空间局促,在遭遇地震时路网更易堵塞.本文以上海豫园区域路网为例,基于瓦砾堆积模型对震后路段通行概率进行计算,采用蒙特卡洛模拟方法对路网节点连接可靠度进行计算,对震后路网路段单元和节点的可靠性进行评估,并在此基础上判别关键路段和优化应急医疗救援路径.     

城市路网可靠性计算方法

为客观反映城市路网可靠性,在分析城市路网结构和功能的基础上,运用层次分析法,将OD路网划分为主通路和连接路段,分析了主通路可靠性影响因素及计算方法,引入OD对连通度对主通路可靠性进行修正,推导了整个路网可靠性计算公式。而且研究了主通路上节点个数对路网可靠性的影响,讨论了在不同交通状况下改善路网可靠性的方法。分析结果表明:主道路间未取得有效连通时,OD路网的可靠度为0.62,在保证主道路持续性不受影响的前提下,对主道路进行有效连通,路网可靠度提高为0.70。这反映了路网可靠度不仅依赖于主通路持续性和有效性,还取决于主道路间的连通性,将路网划分为主通路和连接路段对OD路网进行可靠性分析是合理的。     

失效相关的道路网络系统连通可靠度向量

应用可靠度向量分析方法,研究了具有中介状态的失效相关的城市道路网络系统的连通可靠性.把具有“安全—中介—失效”3种运营状态的单元或系统转化为“安全—非安全”和“非失效—失效”两种工作状态模式来求解路网安全概率和失效概率,从而计算出中介概率.通过实例研究了节点具有可靠度向量的分析方法,又分析了失效相关系数对系统的影响.发现相关失效对道路网系统的可靠度向量影响很大,要提高可靠度的话必须尽可能的降低相关程度,就需要尽量降低破坏事件对周边影响的扩大,减少受影响路径单元个数.该方法能够全面描速道路网运营状态,并且考虑了单元相关性,符合实际,具有一定的理论和应用价值.     

基于重要度和可靠度的路段质量排序

提出将路段质量定义为路段重要度(LS)和路段通行能力可靠度(LCR)的线性加权和,作为城市道路单元或公路路段关键性的衡量指标,有助于确定亟需改善的道路单元。针对路段通行能力服从连续分布函数的假设,基于Monte Carlo模拟求解随机用户均衡配流模型,从而可以通过灵敏度分析(SA)方法计算LS,使用LCR分布函数计算LCR,最终确定出随机路网的路段质量排序。以一个小型网络作为算例,验证路段质量排序的可行性。     

山地城市应急救护中心选址研究

针对山地城市的路网结构特殊性,根据山地城市路网模型,提出了山地城市道路的连通率的计算方法,然后基于蒙特卡罗的模拟算法对震后路网可靠指标进行评估,并对山城重庆某局域路网进行了震后路网可靠性评估,分析评估结果为应急救护中心的选址提供依据.     

不确定信息下应急救援路径选择模型

迅速有效的震后交通疏散及道路管制措施对降低地震损失具有重要意义.通过定义路网疏散连通度和安全行驶路线,对不确定信息条件下救援疏散和路径选择问题进行描述.将避难点分配、路径规划、车辆容量,以及不确定通行能力作为该问题约束条件,确立了以公交疏散问题为基础的应急救援车辆路径选择模型.考虑到模型仿真的局限性,转化为相同发车间隔下的公交均衡调度问题进行求解.以唐山抽象路网和人口分布为基础进行仿真实验分析,结果表明:不确定信息条件下选择安全救援路径,当救援车辆途中遇阻时,只需调整交叉口转向策略即可顺利通行,保证了救援调度工作的稳定.     

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为了更加准确而有效地描述复杂、时变的城市道路网络和交通状况,并且为道路网络功能的合理级配和缓解城市交通拥堵的局面提供一个切实可行的途径,本文提出了城市道路网络失效相关分析的方法。该方法是在采用改进的多路径交通分配得到的路网流量数据基础上,使用失效准则判定道路单元,再使用Monte Carlo方法和线性回归方法计算道路单元的失效概率和相关系数,最后结合概率网络估算技术判断道路网络失效的相关性。本文还具体结合一个测试网络给出了该方法的使用流程,并论证其可行性。而且分析了失效相关性的影响因素和道路网络功能级配与失效相关性之间的关系。     

基于大型自然灾害下生命线运输网络的可靠性研究

在大型自然灾害中,提高生命线运输网络的可靠性对应急救援、减少灾害损失和人员伤亡具有重要意义。本文研究生命线运输网络的可靠性,采用拓扑学的局部分散度、聚散度、节点孤立指数、路网可靠性因子等参数建立运输网络的可靠性评估模型,并通过成都到汶川生命线运输路网算例验证模型的有效性。     

公路网抗灾应急救援系统的规划建设

近年来自然灾害的频频发生使相关地区的公路网遭受了不同程度的破坏,公路网抗灾应急救援系统的规划建设成为区域抗灾的紧迫任务.回顾了道路交通应急救援的研究现状;从组织体系、工作机制及救援机构的选址3方面探讨了公路网抗灾应急救援系统的规划内容;以杭州市公路网为例,对其公路网抗灾应急救援系统进行规划,实践验证了研究成果的可行性.     

路网可靠性评价方法综述

从适用性、优缺点等角度对道路网可靠性评价方法进行了比较分析,简要介绍了3种主要道路网可靠性评价指标:连通性、行程时间可靠性和路网容量可靠性.在此基础上,分析了国内外在求解这些评价指标的过程中所形成的5种评价方法:终端可靠性评估方法、博弈论技术、蒙特卡罗方法、吸收马尔科夫链方法和微观交通仿真方法.最后指出道路网可靠性指标与评价方法尚在研究阶段,现存的可靠性评价方法对于评价交通系统运营状态仍存在一些问题.     

基于可靠性分析的区域灾害应急物流网络设计

为了设计能够最大限度地抵御自然灾害破坏并满足应急物资和抢险救援需求的物流网络,从系统可靠性角度出发,提出了区域路网应急连通可靠性的概念.运用双层规划方法构建了网络设计模型,上层模型为物流运行总时间最小和系统应急连通可靠性最大的双目标规划模型,下层模型为固定需求用户平衡配流模型.将双目标函数转化为单目标函数后求解上层模型,用改进模拟退火优化算法求解整个双层规划模型.结果表明:在相同投资约束下,上层模型中增加系统应急连通可靠性最大的目标函数后,网络最大关键度由821.55降至32.66,物流总代价降低了0.22％,物流运行时间不变.实际网络最优方案的设计应综合考虑物流效率与系统可靠性.     

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城市道路网络中,各等级道路之间衔接的合理与否直接关系到相关道路乃至整个道路网络期望功能的实现。本文以不同等级道路功能分析为基础,提出城市综合交通规划的道路网规划,以交通功能为主要目标的城市道路网络系统专项规划,以服务功能为主要目标的道路网络衔接规划的总体思路。结合以概率统计为基础的蒙特卡罗算法,分别计算交通功能和服务功能的系统可靠度,以作为不同阶段道路网络衔接的主要评价指标,并探讨道路网络衔接中的越级交叉问题。最后以郑州市某区域道路网络为例,验证了本文方法的可行性与适用性。