颱風災害條件下道路交通應急區域疏散建模與仿真研究

《颱風災害條件下道路交通應急區域疏散建模與仿真研究》是依託哈爾濱工業大學，由安實擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：颱風災害條件下道路交通應急區域疏散建模與仿真研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：安實

項目摘要

颱風登入城市前一定安全時限內，利用有限通行能力路網，有序疏散大規模人口和車輛，是重要的實踐和理論問題。本項目從道路交通系統分析角度，以刻畫疏散者終點選擇行為和疏散交通流的動態、隨機特性為基礎，構建面向區域疏散交通管理輔助決策的模型體系與仿真方法，從而為應急決策提供理論支撐。以框架→理論→模型→方法研究思路為指導，首先從集成疏散交通管理的角度，構建疏散路網管理與通道管理相結合的兩層建模框架，有機整合各種疏散交通管理控制策略；其次從疏散交通流建模的角度，以修正元胞傳輸模型為理論基礎，構造疏散路網元胞-連線橋模型，從而能夠準確描述疏散交通流的傳播與演化機理；再次，構建以疏散清空時間最短為目標的動態疏散交通管理最佳化模型，設計啟發式算法，求解疏散交通管理最優方案；最終，開發面向輔助決策的疏散交通管理原型仿真軟體。本研究有助於深入理解疏散交通流運行機理，為科學制定疏散交通管理策略提供關鍵理論支撐。

結題摘要

世界範圍內颱風災害頻繁發生，呈現出數量逐年增多、強度增大、災害影響範圍增廣的態勢，對人類社會造成極大的經濟損失。當颱風災害影響範圍較大，並且存在較強的破壞性時，實施大規模應急疏散越來越多地成為科學防災、主動避險的有效途徑。本項目從國內外道路交通應急區域疏散研究現狀分析入手，系統考察了疏散交通管理在災害管理中的功能和角色，提出了區域疏散交通管理集成建模框架；其次，針對道路交通應急區域疏散交通流的時變、隨機特性，開展了基於元胞傳輸模型的疏散交通流基礎建模研究，並提出了適用於大規模路網疏散的改進元胞傳輸模型，形成了元胞-連線橋疏散路網模型構造的一般性方法；再次，依據元胞傳輸理論，構建了能夠預測區域疏散交通時空分布的基礎疏散動態交通配流模型，並採用逆行車道設定、分階段疏散、交叉口衝突消除等集成管理策略，對基礎交通配流模型進行修正，從而形成了集成的疏散交通管理模型；最後，針對弱勢群體和無車群體的疏散問題，建立了颱風災害下無車群體疏散行為分析模型、需求預測模型和基於公共運輸運輸的無車群體集散設施選址模型。該項目的研究成果一方面提升了道路交通應急區域疏散管理的理論水平，同時能夠有效的服務於道路交通應急管理實踐，對於減少災害下的人員傷亡和財產損失具有重要的實踐意義。