基于Monte Carlo模拟的公路网络震后连通性与通行时间分析

为评价公路网络系统震后功能保障能力,基于Monte Carlo(MC)模拟方法建立了路网震后连通可靠度和交通量通行时间分析模型。采用地震易损性曲线表示道路和桥梁的地震破坏状态及其对应的概率;采用道路和桥梁破坏状态对应的连通性、行车速度、通行能力折减系数,表示道路和桥梁结构地震破坏产生的路段通行能力下降;考虑道路和桥梁结构地震破坏不确定性,采用MC方法模拟路段通行能力下降后的路网震后功能。在每次MC抽样计算中,采用宽度优先搜索算法判别路网连通性,采用增量分配算法进行路网静态交通量分配,得到路网整体通行时间。以多次MC模拟计算的路网连通可靠度和通行时间均值,表示路网的震后通行状态,通过算例分析了路网连通性和通行时间分析模型的特点及其适用性。结果表明:路段震后通行能力下降是造成震后路网整体通行时间增加的主要原因,低连通可靠度节点的震后通行时间较高,增加路网交通流量服务供给点(源点)可以提升路网的震后保障能力;连通可靠度分析模型适用于路网参数较少情况下的初步分析;交通流量通行时间分析模型,考虑了路段的交通流通行属性和路网OD交通量参数,可提供较为精确的分析结果。     

山区双车道公路通行能力仿真模型设计

公路通行能力是公路建设与运营管理等工作的基础。由于山区公路缺乏大流量的交通路段,无法满足实验研究的需要,因此本文在对驾驶员、车辆以及山区双车道公路进行特性分析的基础上,运用系统仿真的方法建立了用于山区双车道公路通行能力研究的仿真模型,克服了数据采集上的困难。同时该模型也为进一步研究双车道公路通行能力提供了有效的分析工具。     

基于流量—车道占有率模型的高速公路路段通行能力分析

分析了我国公路通行能力研究现状，建立流量－车道占率模型，计算高速公路基本路段通行能力。通过实测数据回归分析计算，得出高速公路路段通行能力指标。     

灾害条件下公路通行能力折算方法研究

针对目前灾害条件下公路通行能力折算方法研究成果较为缺乏的问题,根据灾害对公路通行能力影响的特点,对灾害的种类进行分类,并设计了公路通行能力折算路段划分方法,在已有研究的基础上,设计了两类灾害条件下公路通行能力折算系数确定方法和通行能力计算方法,利用实际数据进行例证分析表明,所设计方法可以实现灾害条件下公路通行能力折算分析,为灾害条件下应急交通管理提供技术支持.     

基于路网有效通行效率的路段重要度评价方法

现多数学者以社会指标、出行需求等为基础建立了交通单元的重要度评价方法,这类方法大多未以交通网络结构为评价根本。实际上,当交通事故发生时,某一路段通行能力一般不是全部失效,而是部分失效。文中以此为基础,通过计算任意路段通行能力部分失效对整个网络通行效率的影响程度,判定该路段在该交通网络中的重要度。通过实例分析,不同路段通行能力下降时,网络通行平均有效效率下降不一致,普通路段交通拥堵时交通网络具有鲁棒性,但关键路段通行能力下降会使得交通网络平均有效通行效率下降明显。     

交通事故多发路段判别分析在高速公路运营管理阶段的应用

在高速公路运营管理阶段,有效提高公路安全性是公路系统协调运转的基础问题之一。结合运营管理阶段的经费、通行等特点,本文着重分析了对事故多发路段进行判别及成因分析的应用方法,即通过全面采集相关数据、合理判别事故多发路段、正确分析事故特性规律,从而为有针对性的提出治理措施提供依据。     

东马各庄隧道运营安全仿真评价分析

高速公路隧道是高速公路上的特殊路段,属交通事故多发段,一旦发生交通事故,道路通行能力将降低。对隧道运营风险的识别和评估不全面,将导致无法有效降低运营风险,加剧隧道事故危害。文中以张涿(张家口—涿州)高速公路东马各庄隧道为例,借助VISSIM交通仿真软件建立公路隧道及交通事故模型,通过隧道运营安全因素分析,从交通流、交通量、持续时间等方面分析隧道内交通事故对隧道通行能力的影响,以更大程度实现高速公路隧道安全行车。     

双车道路段通行能力研究综述

文中较详细地介绍了国内外对双车道公路通行能力的研究状况。根据我国绝大多数公路为混合交通双车道公路的特点，提出了载重车辆折算系数、双车道的基本通行能力、路段服务水平划分、各种影响因素的修正系数等问题。     

设置间歇式公交专用道的道路路段通行能力

为了计算设置间歇式公交专用道的路段通行能力,在介绍间歇式公交专用道系统的基础上,应用移动瓶颈理论对路段通行能力进行了研究,给出了通行能力的计算公式;然后构建了设置间歇式公交专用道前后双车道元胞自动机交通流模型,对比了公式计算与模型模拟的结果。研究结果表明：通行能力随公交车运营车速的降低而下降;只有当发车间隔大于集结流的集结消散时间时,公交车的发车间隔才会影响路段的通行能力,此时通行能力随发车间隔的增大而增加。     

公路网交通分配中若干问题的研究

对标准车型问题，道路路段基本通行能力的选取问题，路段阻抗函数进行深入的分析和研究。指出各等级公路交通量换算的标准车型有必要由原来的小客车和中型载重汽车两种改为小客车，公路通行能力标准应结合最新的研究成果给以修订，最后建立了考虑道路收费影响的道路段阻抗函数模型。     

智能网联环境下的城市路网容量可靠性分析

网联自动驾驶车辆（CAVs）与人工驾驶车辆（HDVs）混行的交通发展模式会促进城市路网容量发生变化,为解析混合交通流对城市路网容量可靠性的影响,构建了智能网联环境下城市路网容量可靠性双层规划模型。为表征CAVs信息获取与自动驾驶的能力,假定CAVs遵循系统最优原则选择路径,而HDVs则根据自身经验选择路径,基于二者路径选择的差异建立描述混合交通分配的下层模型,刻画智能网联环境下的混合交通流分配特性。并且,为了快速求解大型路网交通分配,将下层混合交通分配模型转换为非线性互补下问题进行求解。考虑到实际路网的随机性,以及路网道路通行能力并非固定值,运用具有多种相关性的均匀随机分布理论,建立了的描述城市路网容量可靠性的上层模型。通过蒙特卡洛仿真分析不同CAVs渗透率下的路网容量可靠性,并进一步解析各路段对路网容量可靠性的敏感度。结果表明：当需求水平d > 0.5时,路网容量可靠性开始降低;当d > 0.7且CAVs渗透率λ＝0时,可靠性小于0.4;当d > 0.7而λ＝1时,可靠性接近1,说明CAVs可增强路网容量可靠性。研究还发现,当需求水平处于0.7~1区间时,渗透率的变化对路网容量可靠性有显著的影响,但随着需求的增大,路网处于超负荷状态,渗透率对路网容量可靠性影响较小。此外,CAVs渗透率从0增加至1的过程中,路网中存在“道路容量悖论”现象的道路从19条下降至3条,且当λ＝1时路网中仅有1条道路出现了显著的“道路容量悖论”现象,拥堵严重。表明CAVs渗透率的增大可以显著改善路网中的“道路容量悖论”现象,减少路网容量可靠性的波动,提高路网运行稳定性。     

弹性需求随机路网的可靠性

路网的可靠性分析是反映路网性能的重要手段,但现有的可靠性指标还不能充分反映路网的性能。基于净经济效益概念,提出一种新的可靠性指标以描述弹性需求随机路网的性能。新的可靠性指标定义为路网的净经济效益满足给定水平的概率,是一种能够反映路网综合性能的指标。针对路段通行能力分布的不同假设,给出分别基于MonteCarlo法和解析法的两种不同算法求解可靠性模型,并讨论了两种方法的特点和应用范围,同时用一个简单的例子进行了说明。     

城市路网畅通可靠性分析

借鉴网络可靠性分析方法,基于交通供需随机性分析,建立了适合城市交通系统的概率型评价指标———畅通可靠度;在此基础上,提出了道路单元及路网畅通可靠性分析方法。并以北京市二环内路网为例,对其交通状况进行了分析,结果表明利用畅通可靠性分析方法可以合理的评价分析路网的运行状态,从而使交通管理规划部门充分认识城市交通供需矛盾,实现有限资源的合理利用和路网潜力的充分发挥,最终从根本上解决城市交通问题。     

基于蒙特卡罗模拟方法的快速路运行时间可靠度研究

运行时间可靠度作为一个非常重要的概率测度参数能有效地评价交通网络的动态特性。在对运行时间可靠度的概念界定的基础上，分析了快速路运行时间可靠度的影响因素。提出了运用蒙特卡罗模拟方法计算运行时间可靠度，即采用蒙特卡罗模拟方法随机的对快速路入口的交通需求变量进行抽样，根据得到的样本值确定路径出行时间，然后对此出行时间进行检查，如果超过了规定的阚值，则认为不可靠，否则可靠。并通过一个算例对该模型进行了验证。最后指出了运行时间可靠度这一概率参数的应用前景。     

高速公路入城段改扩建工程保通方案研究

近年来城市空间日益扩张,高速公路被城市路网包围导致城市路网割裂,高速公路入城段改扩建需求越来越多。由于高速公路入城段道路两侧用地条件普遍较为苛刻,使得保通方案的优劣成为改扩建工程能否顺利实施的关键。以上海市S4公路入城段改扩建工程保通方案的研究为例,提出方案制定原则、工程技术标准及交通组织方案并进行交通预评价,供类似工程参考借鉴。     

基于微观仿真的城市公交专用道设置研究

为研究公交专用道对交通运行情况的影响,以合肥市望江路为例,以实测数据为基础,通过微观仿真软件Vissim构建微观交通模型,提出以最大排队长度、延误作为节点评价指标,以路段运行速度作为路段评价指标,以路网平均运行速度作为路网评价指标的评价体系,从节点、路段、路网层面,定量化评价公交专用道设置对于交通运行情况的影响,为城市决策者提供参考。     

城市道路交通网络系统容量评估模型

以出行者出行行为选择为基础,以最大化网络容量为目标,建立了城市道路交通网络容量双层规划评估模型。其中下层引入停车路段（搜索停车设施所行驶的路段）和步行路段,把停车设施转化为道路路段,以出行分布、方式分担和均衡配流组合模型来反映出行者出行目的地、出行方式服从多项式Logit和出行路径服从用户均衡原则的出行选择行为;上层以网络储备容量最大化为目标,考虑网络的路段通行能力、外部环境以及服务水平要求等约束条件下的最大流量问题。最后给出了相应的启发式求解算法。研究结果表明：该模型和算法有效且易于操作。     

基于蒙特卡罗的城市公交时空可达性模拟研究

公交时空可达性是衡量人们利用公交系统出行的难易程度,模拟公交时空可达性,并分析其影响因素,对于提高交通资源利用效率具有重要意义。提出1种基于蒙特卡罗的城市公交可达性的模拟方法,并研究道路拥堵状态和公交发车间隔对公交可达性的影响。利用等时线模型提出公交可达性的度量方法。将公交出行时空过程划分为候车、乘车、靠站、换乘4个阶段,构建每个阶段的时间模型,从而建立公交可达性的蒙特卡罗模拟模型。模型的参数值均由实际的公交GPS数据标定。建立理想的棋盘状公交路网,并进行不同道路状态下和不同公交发车间隔下的模拟,数值模拟结果表明,在弱作用力下时,可达性增长速度提高了近5倍。      

基于复杂网络理论的公路网结构特征

为进一步分析复杂公路网中线路的重要程度,采用对偶拓扑方法,将公路路段按照路名抽象为节点,将交叉口抽象为网络边,对实际公路网进行拓扑结构转换;通过构建网络可靠性指标,应用复杂网络节点度、接近中心性、中介中心性以及连通可靠性指标评价区域公路网结构特征,并给出基于模糊聚类的公路网等级划分方法。分析结果表明:基于对偶拓扑方法,应用复杂网络理论进行公路网结构特征研究,可从连通性、中心性、中间性和可靠性等多个角度反映线路在公路网中的重要程度。     

环境承载力约束条件下城市最大乘用车保有量预测

以城市环境承载力为约束条件预测城市内可容纳的最大乘用车保有量。预测模型是一个双层优化问题，其中上层是环境承载力约束下的最大乘用车保有量模型，以交通小区的乘用车保有量之和最大为目标函数，以各路段的环境承载力为约束条件；下层是道路网上的用户平衡分配模型，模拟乘用车出行者的路径选择行为，预测交通需求在道路网上的分布及行驶特征。开发了一个基于灵敏度分析的算法用于实现上下层模型间的反馈及同时求解两个优化问题。利用实例验证了模型及算法的有效性。