考慮交通管控影響的疏散組織措施優(yōu)化研究.pdf

1、隨著各種災(zāi)害的頻繁發(fā)生，世界各國都非常重視應(yīng)急管理問題。我國災(zāi)害種類較多，而且人口集中、危險(xiǎn)性大，應(yīng)急管理的任務(wù)更為艱巨。應(yīng)急疏散作為保護(hù)受災(zāi)人群生命安全、避免出現(xiàn)更大傷亡和災(zāi)難性后果的主要手段，是應(yīng)急管理的重要內(nèi)容。其中區(qū)域性疏散涉及到大批車輛的集體性出行，為安排車輛有序疏散、提高效率，制定合理的疏散組織措施，包括疏散路線、出發(fā)時(shí)間等，是疏散規(guī)劃階段的重要工作。疏散路網(wǎng)是疏散出行得以完成的基礎(chǔ)，疏散組織措施的制定需立足于路網(wǎng)實(shí)際條件，

2、考慮到交通管控措施的存在及影響。 以往研究中關(guān)于疏散組織措施的優(yōu)化，多采用網(wǎng)絡(luò)流模型。該類模型具有直觀、求解方便的優(yōu)點(diǎn)，而且可以反映單行、禁行等路段管控措施影響，但是無法反映交叉口管控措施的影響，對(duì)問題的描述也存在一些不合理之處。如用于優(yōu)化疏散路線的模型，大多無法反映交叉口延誤和通行能力的存在；用于綜合優(yōu)化疏散路線與出發(fā)時(shí)間的模型，無法反映交叉口處車流的排隊(duì)，對(duì)車流走行、傳播機(jī)制的描述也過于簡單化。 論文針對(duì)以往不足，對(duì)

3、疏散組織措施的優(yōu)化進(jìn)行了深入研究，并進(jìn)一步結(jié)合疏散組織措施優(yōu)化，研究了疏散交通管控措施的優(yōu)化，主要包括以下內(nèi)容： （1）考慮交通管控影響的疏散路線優(yōu)化 對(duì)于疏散路線的優(yōu)化，以往研究大多忽略了交叉口延誤和通行能力的存在，個(gè)別研究中采用的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)法可以反映這些因素的存在，但是該方法是以網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的急劇增加為代價(jià)。論文將交叉口方向性的延誤與通行能力表示為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分方向權(quán)重，將疏散路線優(yōu)化描述為分方向點(diǎn)權(quán)網(wǎng)絡(luò)中的最小費(fèi)用流問題

4、，并設(shè)計(jì)了能夠處理節(jié)點(diǎn)分方向權(quán)重的改進(jìn)最小費(fèi)用路算法。給出了數(shù)值算例，并對(duì)考慮和忽略交叉口管控措施影響兩種情況下，得到的路線方案進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，忽略交叉口延誤和通行能力會(huì)導(dǎo)致極不合理的路線方案。 （2）考慮交通管控影響的疏散路線與出發(fā)時(shí)間優(yōu)化 包括疏散路線與出發(fā)時(shí)間的疏散組織方案，對(duì)應(yīng)著動(dòng)態(tài)的疏散交通流，對(duì)其優(yōu)化建模的關(guān)鍵在于，既要合理描述交通管控下疏散車流的傳播機(jī)制，又要顧及模型的解析性質(zhì)。以往動(dòng)態(tài)流模型解析性質(zhì)

5、很好，但是對(duì)車流走行、傳播機(jī)制的描述過于簡單化，也無法反映交叉口管控措施的影響。論文提出了基于仿真的疏散路線與出發(fā)時(shí)間優(yōu)化模型，其中采用基于加載仿真的非解析式子表示流量傳播約束。根據(jù)模型最優(yōu)性條件，設(shè)計(jì)了基于加載仿真的啟發(fā)式算法。給出了加載仿真的實(shí)現(xiàn)方式，包括能夠反映交通管控措施影響及車流走行過程中典型特征的車流傳播模型，和基于該模型實(shí)現(xiàn)加載仿真的算法。給出了數(shù)值算例，并對(duì)考慮和忽略交叉口管控影響兩種情況下，得到的疏散組織方案進(jìn)行了評(píng)價(jià)