《城市道路交通網路級聯失效及應急研究》是依託長沙理工大學，由王正武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市道路交通網路級聯失效及應急研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王正武
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市道路交通網路是典型的複雜網路，級聯失效是複雜網路的一個重要特性。車輛保有量的快速增長、路網規模的不斷擴大，城市道路交通網路級聯失效的風險越來越大，級聯失效的控制和應急處理也越來越重要。本項目將圍繞城市道路交通網路級聯失效是如何發生的、是哪些因素造成的、級聯失效應怎樣預防、級聯失效發生後應怎么辦四個問題展開研究。運用複雜網路理論構建城市道路交通網路級聯失效巨觀和微觀模型，有效描述級聯失效在城市道路交通網路上的傳播機理。在此基礎上，基於級聯失效風險評估，辨識城市道路交通網路級聯失效的重要影響源。針對重要影響源，構建多措施協同的級聯失效預防方法，提出級聯失效城市道路交通網路Hub路段的修復策略、緊急救援路徑方案等，有效保障城市道路交通網路的基本功能。.本項目研究將有力地促進道路交通管理技術、交通複雜網路理論和方法的發展，研究成果具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。
結題摘要
車輛保有量的快速增長、路網規模的不斷擴大，城市道路交通網路級聯失效的風險越來越大，級聯失效的控制和應急處理也越來越重要。本項目圍繞城市道路交通網路級聯失效是如何發生的、是哪些因素造成的、級聯失效應怎樣預防、級聯失效發生後應怎么辦四個關鍵問題展開研究。 （ 1）基於災害蔓延理論和負荷-容量模型分別構建了城市道路交通網路級聯失效的巨觀動力學模型、微觀過程仿真模型，從巨觀、微觀兩個層次分別描述了級聯失效在城市道路交通網路上的傳播機理。 （ 2）基於比較分析法設計了級聯失效影響源重要度的識別流程，並依據失效後果的變化程度來確定影響源是否重要；基於正交試驗法設計了影響源重要度排序的計算流程，並套用極差值來排序影響源。 （ 3）基於節點刪除法提出了考慮級聯失效的交通網路節點重要度評估方法，設計了能測算所有節點重要度的算法流程；構建了考慮擁擠傳播影響的路網容量雙層規劃模型，下層模型為刻畫城市道路交通網路擁擠傳播過程的級聯失效模型，上層模型確定一定服務水平下路網能承擔的最大交通需求（即路網容量）；考慮阻抗增加對級聯失效作用的影響，構建了阻抗增加路段和阻抗增加最優值的確定模型來預防級聯失效；提出了預防級聯失效的路口（路段）單獨擴容和聯合擴容策略；提出了考慮乘客出行分布不均勻性的DRC接駁公交運行周期最佳化模型、基於C-均值模糊聚類分析的實時劃分控制子區的兩階段模型、複雜場景運動目標視頻魯棒檢測方法等來指導道路交通管理工作，儘量避免路口（路段）失效。 （ 4）設計了基於直接連線節點的節點關閉策略和重要路段的上游路段關閉策略、基於出行網路和道路網路匹配程度構建了出行網路最佳化的邊刪除法等來控制級聯失效的規模；基於節點修復效果制定了故障路網的修復策略來緊急恢復交通；提出了考慮可靠性的降級路網最優路徑搜尋方法來指導設立緊急救援路徑。這些研究將有力地促進道路交通管理技術、交通複雜網路理論和方法的發展，研究成果具有重要的理論意義和廣闊的套用前景。
