城市道路交通網(wǎng)絡級聯(lián)失效及控制研究.pdf

1、在城市道路交通網(wǎng)絡中，因惡劣天氣、交通事件等原因，可能造成一個或少數(shù)幾個關鍵路段或路口失效，這些失效路段或路口會通過路段、路口間的相互關聯(lián)引起其它路段或路口發(fā)生故障，形成連鎖效應，最終導致交通網(wǎng)絡局部或全部崩潰，這種現(xiàn)象就是城市道路交通網(wǎng)絡的級聯(lián)失效。隨著交通需求的迅猛增長，交通擁堵越來越頻繁，道路交通網(wǎng)絡級聯(lián)失效的可能性越來越大、破壞程度也越來越嚴重。本文以構建的城市道路交通網(wǎng)絡級聯(lián)失效模型為基礎，研究路網(wǎng)容量、關鍵節(jié)點及級聯(lián)失效的控

2、制策略，主要研究工作包括:
　　1.城市道路交通網(wǎng)絡級聯(lián)失效“容量-負荷”模型研究首先分析城市道路交通網(wǎng)絡特性，包括城市道路交通網(wǎng)絡雙層結構特性、出行者路徑選擇特性、路段擁擠效應。在此基礎上，對現(xiàn)有容量-負載級聯(lián)失效模型進行改進，構建了兩個城市道路交通網(wǎng)絡級聯(lián)失效模型。模型一:節(jié)點或路段一旦過載立即刪除，簡稱城市道路交通網(wǎng)絡ML模型;模型二:節(jié)點或路段過載仍不刪除，只降低鄰居路段通行能力，簡稱城市道路交通網(wǎng)絡CLM模型。
　

3、　2.考慮級聯(lián)失效（擁堵傳播）影響的路網(wǎng)容量研究考慮到交通擁堵的傳播將引起路網(wǎng)容量的動態(tài)變化，同時，交叉口或路段容量的變化將影響擁擠傳播的后果。本文建立了考慮級聯(lián)失效的路網(wǎng)容量雙層規(guī)劃模型，下層模型為刻畫城市道路交通網(wǎng)絡擁堵傳播過程的級聯(lián)失效模型，上層模型確定一定服務水平下路網(wǎng)能承擔的最大交通需求，其中路網(wǎng)服務水平根據(jù)路網(wǎng)阻塞程度評定。然后，基于迭代優(yōu)化設計了雙層規(guī)劃模型的啟發(fā)式求解算法。最后，對該模型進行了試驗分析，探討交通擁堵的傳播

4、對路網(wǎng)容量的影響。
　　3.基于級聯(lián)失效ML、CLM模型的城市道路交通網(wǎng)絡關鍵節(jié)點的識別城市道路交通網(wǎng)絡關鍵節(jié)點或路段的失效可能導致整個網(wǎng)絡的崩潰，為此可提前對關鍵節(jié)點或路段實施保護，預防大規(guī)模級聯(lián)失效的發(fā)生。本文提出不同級聯(lián)失效模型下（本文提出的城市道路交通網(wǎng)絡ML模型、城市道路交通網(wǎng)絡CLM模型）關鍵節(jié)點（路段）識別的方法及步驟。試驗分析表明，不同級聯(lián)失效模型下關鍵節(jié)點識別存在一定的差異性，并提出了綜合采用多種級聯(lián)失效模型進行