《基於交通行為的道路網路脆弱性識別及改善策略研究》是依託哈爾濱工業大學，由謝秉磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於交通行為的道路網路脆弱性識別及改善策略研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝秉磊
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
道路網路承擔的風險不斷加大，一些薄弱環節會因中斷和擁堵對整個網路產生極大的影響，道路網路脆弱性的研究逐漸引起重視，但是大多數研究沒有考慮可能發生的擁擠以及用戶交通行為的變化，不能刻畫交通流的動態、隨機特性，造成道路網路脆弱性識別結果與真實情況存在偏差。課題通過陳述性調查分析路網單元失效後的用戶交通行為特徵，通過離散選擇模型和結構方程模型相結合的方法研究用戶交通行為變化的影響因素和影響機制，在此基礎上考慮到交通需求的不確定性和動態特徵，建立識別道路網路脆弱性的多準則交通平衡配流模型和基於元胞自動機的動態交通分配模型，並將這些模型推廣套用於區域層面的脆弱性識別。通過加強時間維和空間維的道路網路脆弱性分析，提出不同應急管理階段道路網路脆弱性的系統解決方案，並將其套用於具體城市的應急交通管理中。課題研究成果有助於降低道路網路的脆弱性，進一步提高道路網路預防和應對自然災害和突發事件的能力。
結題摘要
道路網路的脆弱性反映了網路和網路單元容易受各類干擾因素影響的程度，對干擾因素越敏感、越容易受影響的部分就越脆弱。同時，由於個人行為選擇的不同，導致交通需求時間和空間分布上的差異性，進一步激發路網的脆弱性。因此，構造符合路網單元失效後的用戶交通行為特徵和交通流分布特徵的道路交通網路脆弱性方法體系顯得尤為重要。 本項目在考慮路網單元失效後用戶交通行為特徵和交通流分布特徵的基礎上，提出道路交通網路脆弱性評價體系和改善策略。分析路網單元失效後的用戶交通行為特徵，通過離散選擇模型分析不同類型出行者的路網行程時間可靠性。剖析干擾事件影響下路段層面的交通流所具有的動態特性，建立基於元胞傳輸模型的路網脆弱性動態評價模型。研究複雜交通環境下區域路網層面的交通巨觀基本圖特徵，構建基於巨觀基本圖的路網脆弱性評價體系。從交通設計和交通控制等方面完善道路網路的結構、組織、控制策略，研究基於脆弱性的城鎮路網設計方法，提出了基於MPC的快速路協同控制策略。 通過本項目的研究，主要取得以下結果： （1）基於預留時間對出行者進行合理分類，構建預留時間的離散選擇模型、基於預留時間的多類用戶交通分配模型和行程時間可靠性分析方法。 （2）考慮干擾事件影響下的交通流演化過程，建立基於元胞傳輸模型的路網脆弱性動態評價模型，研究了路網脆弱性的動態演變規律。 （3）以巨觀基本圖理論作為聯繫時變路網條件、交通流和脆弱性的基礎，建立時變路網條件下的基於巨觀基本圖的區域路網脆弱性評價模型、指標和方法。 （4）考慮脆弱性導致的路網服務水平下降及其對交通流的影響，構建了路網脆弱性的綜合指標體系，提出了考慮脆弱性約束的路網最佳化設計模型。 （5）分別考慮入口匝道控制以及可變限速控制，提出了基於Metanet模型和元胞傳輸模型的MPC協同控制策略。 本研究充分考慮用戶交通行為特徵和交通流分布特徵，對道路網路脆弱性進行多角度和多層面的研究，從交通設計和交通控制等方面完善道路網路功能，不僅對豐富和發展道路交通網路脆弱性研究具有重要理論價值，而且有助於增強道路交通系統面對災難和突發事件的預防能力和回響能力。
