面向弹性的道路交通系统绩效评估方法——以北京为例

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。

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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tx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

na|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

Nt):

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

的从属节点n, n∈N.如果一辆车从nn沿路段n→n”,n的从属节点命名为n

n}:

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

可即时获取信息的人口比例

P玛格

O-D体积放大参数

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

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

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

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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)。

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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

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  • 城市道路交通系统
  • 弹性
  • 性能评估
  • 运输模型
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