摘要
城市道路交通系统的性能受平均交通需求、网络结构等多种因素的影响。同时,自然灾害、交通异常、人为事故等也会对系统产生干扰,影响系统的性能。城市道路交通系统弹性是一个新兴的研究领域。本文提出了一种基于交通流分配模型的面向弹性的性能评估方法,以精确地捕捉城市道路交通系统的性能。选择系统功能作为弹性的关键代理,可根据交通流分配率、路段通勤效率等指标参数进行计算。本研究以北京市中心城区为例进行研究。对于系统在面对巨大交通量时的弹性,研究结果表明道路交通系统本身对巨大交通量引起的交通压力具有一定的吸收能力。对于系统在局域网络发生故障时的恢复力,研究结果表明:网络条件和流量的信息传播是影响系统恢复力曲线的关键因素。
这是订阅内容预览,通过机构进入.
缩写
- 一个:
-
城市道路交通网络中的路段集合
- 一个:
-
一个路段,一个∈
- b:
-
一个路段,b∈
- c一个t(x一个t):
-
路段成本(时间成本)一个在时间t
- \ (c_ {v, t} ^ {od} \):
-
成本的路线v连接原点节点o和目标节点d在时间t v∈vod
- D:
-
吸收流量的目标节点集
- d:
-
目标节点,∈d
- \ (h_ {v, t} ^ {od} \):
-
航路交通量v连接原点节点o和目标节点d以时间为单位t v∈vod
- 米(Δna]|N|×|一个|:
-
节点与路段的关联矩阵
- N:
-
城市道路交通网络中所有节点的集合
- N一个:
-
司机中持有手机的人数
- N正(t):
-
接收交通信息的人群
- Nln一个:
-
路段的车道数一个
- n:
-
城市道路交通网络中的节点,n∈
- np:
-
的父节点n, np∈N.如果一辆车从np沿着路段np→n”,np的父节点n
- n子:
-
的从属节点n, n子∈N.如果一辆车从n来n子沿路段n→n子”,n子的从属节点命名为n
- {n子}:
-
的所有从属节点的集合n
- O:
-
产生流量的原始节点集
- o:
-
一个源节点,o∈o
- P出租车,t:
-
系统中交通流量在时刻的分配率t
- P浸:
-
可即时获取信息的人口比例
- P玛格:
-
O-D体积放大参数
- 问od t:
-
来自原始节点的流量o到目的节点d以时间为单位t
- 问开发部,t-cab:
-
从原始节点分配的流量o到目的节点d以时间为单位t
- 问开发部,t-un:
-
来自原始节点的未分配流量o到目的节点d以时间为单位t
- U一个:
-
路段的通行能力一个
- Uln:
-
一个路段上一条车道的通行能力
- Vod:
-
连接原点节点的所有路由的集合o和目标节点d
- v马克斯:
-
在道路路段上的最大车速
- vod:
-
连接原始节点的路由o和目标节点d vod∈Vod·vod可以简化为v如果源节点和目标节点已经在符号中明确标记
- x一个t:
-
路段交通量一个以时间为单位t
- x一个t−马克斯:
-
路段a在每次单位时间内所能承载的最大交通量t
- xb、t:
-
路段交通量b以时间为单位t
- Z:
-
整个系统的总通勤成本
- \ \(δ_ {a、v} ^ {od} \):
-
标志路线和路段隶属关系的参数。若路段为1,值为1一个属于路线v.否则,value = 0
- Δna:
-
节点关联参数n和路段a, n∈n, a∈a.Δna= 1(0)如果n而且一个直接连接(未连接)。
- Θ一个t:
-
单个路段的效率评价函数一个在时间t
- λ:
-
表示信息传播速度的参数
- Uod t:
-
连接原始节点的路由开销o和目标节点d处于用户平衡状态时t
- Φt:
-
整个系统的实时效率评估功能t
- Ψt:
-
系统功能t
参考文献
Akbarzadeh M, Memarmontazerin S, Derrible S, Reihani SFS(2019)交通需求和网络中心性对城市街道系统的连通性和弹性的作用。运输46:1127 - 1141, DOI:https://doi.org/10.1007/s11116-017-9814-y
美国国家基础设施咨询委员会(2009)关键基础设施弹性:最终报告和建议。美国国家基础设施咨询委员会,于2021年2月16日检索,https://www.cisa.gov/publication/niac-critical-infrastructure-resilience-final-report
美国机械工程师学会(2009)创新技术研究所(ITI)。ASME ITI, LLC,华盛顿特区,美国
张志强,刘志强,刘志强(2013)基于网络弹性的网络成分重要性测度。可靠性工程与系统安全117:89 - 97, DOI:https://doi.org/10.1016/j.ress.2013.03.012
北京交通运输研究院(2018)北京交通运输年报。2019年8月27日,http://www.bjtrc.org.cn/List/index/cid/7.html(中文)
(2017)基于遗传算法的交通分配模型研究。运输的评论37 (1): 56 - 78, DOI:https://doi.org/10.1080/01441647.2016.1207211
蔡柏波,谢明,刘玉华,刘雅丽,纪瑞杰,冯强(2017)一种基于动态贝叶斯网络的关键基础设施弹性评估方法。第二届材料科学、资源与环境工程国际会议论文集,10月27-29日,武汉,中国,DOI:https://doi.org/10.1063/1.5005245
邱伟(2009)基于网络流的区域交通控制优化设计的一种有效算法。应用数学建模33 (6): 2710 - 2722 . DOI:https://doi.org/10.1016/j.apm.2008.08.009
Cox A, Prager F, Rose A(2011)运输安全与弹性的作用:运营指标的基础。交通政策18 (2): 307 - 317 . DOI:https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2010.09.004
Enjalbert S, Frédéric V, Pichon M, Ouedraogo KA, Millot P(2011)交通系统弹性评估。见:Cacciabue C, Hjälmdahl M, Luedtke A, Riccioli C(编)辅助运输中的人体建模。beplay登入施普林格,米兰,意大利,335-341,DOI:https://doi.org/10.1007/978-88-470-1821-1_36
刘志强,刘志强,刘志强,刘志强(2017)交通网络的弹性与效率研究。科学的进步3 (12): e1701079, DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.1701079
(2018)以logit路径选择作为确定性模型扩展的随机用户均衡的新公式。交通科学52 (6): 1531 - 1547 . DOI:https://doi.org/10.1287/trsc.2018.0839
郭东,王杰,赵建军,孙峰,高松,李天成,李明慧,李成才(2019)一种考虑油耗和排放的动态交通网络车辆路径规划方法。总环境科学663:935 - 943, DOI:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.222
Hollnagel E, Woods DD, Leveson N(2006)弹性工程:概念和规范。Ashgate、经历、英国
Hosseini S, Barker K, Ramirez-Marquez JE(2016)系统弹性的定义和测量综述。可靠性工程与系统安全145:47 - 61, DOI:https://doi.org/10.1016/j.ress.2015.08.006
王晓明(2019)交通网络弹性分析的统计过程控制。国际减灾杂志33:155 - 161, DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2018.10.002
Kasmalkar IG, Serafin KA, Miao YF, Bick IA, Ortolano L, Ouyang D, Suckale J(2020)当洪水袭击道路:旧金山湾区及其他地区对与洪水相关的交通中断的恢复力。科学的进步6 (32): eaba2423, DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aba2423
Khaghani F, Rahimi-Golkhandan A, Jazizadeh F, Garvin MJ(2019)基于大规模出租车数据的城市交通系统多样性与弹性耦合。第六届ACM国际节能建筑、城市和交通系统会议论文集,11月13-14日,美国纽约,纽约,DOI:https://doi.org/10.1145/3360322.3360864
林宏浩,魏杰(2019)基于交通安全与风险均衡的交通网络优化设计。清洁生产杂志218:738 - 745, DOI:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.02.070
罗港、罗小伟、萧宝文(2006)可降解交通网络:异质性风险规避旅行者的出行时间预算。交通研究B部分:方法论40 (9): 792 - 806 . DOI:https://doi.org/10.1016/j.trb.2005.10.003
中华人民共和国住房和城乡建设部(2016)城市道路工程设计规范(CJJ37-2012)。中华人民共和国住房和城乡建设部,2019年8月27日http://www.mohurd.gov.cn/wjfb/201607/t20160712_228082.html(中文)
倪晓燕,黄洪(2019)一种考虑驾驶行为异质性的交通流随机化元胞自动机模型。中国物理B28日(9):098901,DOI:https://doi.org/10.1088/1674-1056/ab343b
倪晓阳,黄慧,孟YY,周sw,苏BN(2019)基于热点聚类的城市道路交通通勤动力学研究及新提出的城市通勤静电模型。国际地理信息杂志8:190, DOI:https://doi.org/10.3390/ijgi8040190
倪晓阳,黄慧,周sw,苏BN,孟YY,黄志亮(2018)基于车辆GPS数据od点聚类模型的城市空间数据挖掘与od点发现——以北京早高峰为例。第四届ACM SIGSPATIAL安全与弹性国际研讨会论文集,11月6-9日,西雅图,WA,美国,DOI:https://doi.org/10.1145/3284103.3284108
《交通分配的聚合、分解与分解方法:历史视角与新趋势》,《交通分配的聚合、分解与分解方法》(2020)。交通研究B部分:方法论139:199 - 223, DOI:https://doi.org/10.1016/j.trb.2020.06.008
Reggiani A(2013)传输安全的网络弹性:一些方法上的考虑。交通政策28:63 - 68, DOI:https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2012.09.007
孙超,程磊,朱淑玲,韩峰,褚志明(2019)考虑出行时间、出行时间可靠性和距离的多准则用户均衡模型。交通研究D部分:交通与环境66:3-12, DOI:https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.03.002
公共道路局(1964年)使用大型高速计算机的交通分配手册。美国商务部,公共道路局,规划办公室,城市规划司。美国华盛顿特区
北京市人民代表大会常务委员会(2018)《中华人民共和国道路交通安全法在北京实施办法》北京市人大常委会,2019年8月27日,http://www.gov.cn/fuwu/2019-10/14/content_5439471.htm(中文)
王杰,刘海涛(2019)城市路网恢复的除雪资源定位与配置优化:弹性视角。环境智能与人性化计算杂志10:395 - 408, DOI:https://doi.org/10.1007/s12652-018-0717-3
Wardrop JG(1952)道路交通研究的一些理论方面。土木工程师学会学报1 (3): 325 - 378 . DOI:https://doi.org/10.1680/ipeds.1952.11259
王鹏飞(2011)复杂工程系统的弹性驱动系统设计。机械设计学报133 (10): 101011, DOI:https://doi.org/10.1115/1.4004981
张宁,黄辉,苏斌斌(2013)灾害预警信息传播方式的差异分析——以北京市为例。见:Farag A, Yang J, Jiao F(编)第三届国际多媒体技术会议论文集(ICMT 2013),讲义在电气工程,施普林格,柏林,海德堡,183-192,DOI:beplay登入https://doi.org/10.1007/978-3-642-41407-7_18
张宁,黄辉,苏斌斌(2016a)灾害信息传播综合分析。物理A:统计力学及其应用462:846 - 857, DOI:https://doi.org/10.1016/j.physa.2016.06.043
张宁,黄辉,苏斌斌,赵建林,张波(2014)不同媒体对灾害预警应用的信息传播分析。《公共科学图书馆•综合》9 (5): e98649, DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098649
张欣,Miller-Hooks E, Denny K(2015)网络拓扑对交通网络弹性的影响。交通地理学杂志46:35-45, DOI:https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2015.05.006
张宁,倪晓阳,黄辉,赵建林,Duarte M,张军(2016b)人际预警信息传播对区域应急疏散的影响。自然灾害80(3): 2081 - 2103。DOI:https://doi.org/10.1007/s11069-015-2062-6
张文力,王艳(2016)基于弹性的道路网络风险缓解方法。结构安全62:57 - 65, DOI:https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2016.06.003
周永明,王继文,杨慧(2019)交通系统弹性:概念与综合综述。IEEE智能交通系统汇刊20 (12): 4262 - 4276 . DOI:https://doi.org/10.1109/TITS.2018.2883766
致谢
国家自然科学基金(No. 72091512,71774093)资助;国家重点研发计划(批准号:2018YFC0809900)。
作者信息
从属关系
相应的作者
权利和权限
关于这篇文章
引用这篇文章
倪小东,大佐木,黄洪华。et al。面向弹性的道路交通系统绩效评估方法——以北京为例文明工程有限公司(2021)。https://doi.org/10.1007/s12205-021-2098-y
收到了:
修改后的:
接受:
发表:
关键字
- 城市道路交通系统
- 弹性
- 性能评估
- 运输模型
- 交通分配模型