道路网行程时间可靠性基础理论与方法研究

北京交通大学博士学位论文道路网行程时间可靠性基础理论与方法研究姓名：熊志华申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：邵春福20061001道路网行程时间可靠性基础理论与方法研究作者：熊志华学位授予单位：北京交通大学相似文献(10条)1.期刊论文熊志华.邵春福.XIONGZhi-hua.SHAOChun-fu随机需求条件下道路网行程质量评估--行程时间可靠性-交通运输工程与信息学报2006,4(2)考虑日常OD需求变化,提出了随机需求条件下获取道路网路径行程时间概率分布的新方法.用行程时间可靠性描述道路网运行的质量的指标,针对其偏态分布特点,利用Johnson、Gauss曲线拟合行程时间的分布.通过小样本来估计分布的数字特征,并通过与蒙特卡罗法计算结果对比,验证结果的一致性.利用拟合的分布控制行程时间的中心线、上下限,从而对行程时间的可接受极限值进行界定,对道路网行程质量进行控制.2.学位论文董红利大城市道路网合理结构及间距研究2007城市道路交通系统是城市交通的主要载体，它对交通的制约因素是问题成因的主要方面。目前国内城市道路交通系统中，“道路功能不明晰，道路级配不合理”的矛盾最为突出，然而，关于城市道路网的研究主要集中在道路功能层次结构方面，对于何种道路等级级配和间距才能保障道路功能充分发挥等一些细节问题研究较少。鉴于此，本文将依托国家自然科学基金项目“城市铁路客运枢纽交通衔接合理性自动判别与仿真”(50778141)，对道路等级结构和道路间距作深入的探讨。本文在分析道路系统特征的基础上，明确了道路分类的思路和各类道路功能，指出了我国道路系统存在的问题；以道路功能为切入点，分析了城市客运交通出行距离的特征，并对各级道路优势出行距离进行了推导；以供需平衡的思想，对各等级道路所承担的需求量和供给能力的公式进行了确定，进而确定了道路等级级配的合理性评价方法；最后，论文提出了交叉口安全可靠度的概念，在探讨交叉口安全的不确定性因素基础上，采取正交法设计实验方案，应用VISSIM进行仿真实验，确定了交叉口交通冲突数模型，并利用灰色聚类的方法建立以冲突率为评价指标的交叉口安全可靠性分析模型。通过分析交叉口间距和交叉口安全可靠度、交叉口容量可靠度三者之间的关系，提出了交叉口间距(道路间距)确定的方法。3.期刊论文邹志云.宋新生.宋程.ZOUZhi-yun.SONGXin-shen.SONGCheng城市道路网可靠性影响因素研究-物流技术2009,28(2)路网可靠性影响因素分析是路网可靠性研究的基础,有助于揭示城市道路网络可靠性的内在机理.首先阐述了路网可靠性的内涵,将影响路网可靠性的因素分为路、人、环境、技术四类,并用概念模型解释了四类因素的相互作用关系及其对路网可靠性的作用机理,然后针对这些分析,提出了提高路网可靠性的具体策略.4.学位论文李佳组团式城市道路网规划研究2006近年来，我国城市化处于高速发展时期，大城市特大城市持续改造与扩张，组团式布局作为一种适应城市扩张和新市镇发展的合理布局模式，在大城市、特大城市的发展中得到了广泛的应用和推广。组团式布局对城市道路网的层次性、时效性和可靠性提出了更高的要求。与此同时，区位理论及其在城市内部的应用开始受到关注，许多学者致力于用区位理论进行城市交通基础设施方面的研究。从国外的研究来看，关于区位理论的应用性实证研究比较普遍，讨论城市内部各种区位的研究案例也较为丰富。我国虽然也开始进行这方面的研究，但是还普遍停留在宏观的层面。基于此，本论文尝试在道路网规划中转变传统的规划思想，将区位理论与组团式城市道路网规划理论相结合，对组团式城市道路网的规划展开初步研究。本文的研究从区位理论的概念入手，对城市区位、交通区位、交通区位线的概念及特点等背景知识做了简单介绍，并阐述了交通区位与城市道路网规划的关系。其次对城市道路的分类、道路网形态做了简要分析，并结合区位理论分析了组团式城市的形成，对组团式城市的布局模式、组团间的交通联系等进行深入了研究，从而对道路网规划方法进行探讨。最后以成都为对象，结合区位理论对组团式城市道路网的规划进行了实例研究。5.期刊论文侯立文.蒋馥城市道路网的可靠性仿真-系统仿真学报2002,14(5)首先就城市道路网可靠性的定义、影响因素和研究重点进行了描述,然后据此建立起了基于出行时长的路网可靠性模型,通过对该模型进行仿真计算,从而为城市交通的信息化管理提供了可靠依据.最后对需要更进一步进行研究的方向提出了建议.6.学位论文王晓飞灾变条件下通道路网运营安全管理及应急处置研究2008在“五纵七横”国道主干线和国家高速公路网系统规划下，我国公路运输网由疏到密，逐步形成和完善。但因灾害性天气、不良交通状况和交通事件等引发公路交通拥挤、交通中断和交通延误以及伤亡惨重的交通事故也随着路网里程的增多而增加。造成这种情形的很大一部分原因在于管理水平没有跟上路网建设的发展水平。因此，有必要适时、超前地研究路网运营安全管理问题。论文以通道路网为研究对象，以路网运营安全为基本目标，依托济青南线相关路网，在各类灾变条件下(灾害性天气事件、不良交通状态事件、交通事件)，研究事件影响范围内路网运营安全管理及应急处置方法，对部分关键技术进行深入理论研究，并将结果应用于青岛～新疆红旗拉甫公路青岛至莱芜段(以下简称济青南线)工程实践。高速公路通道运营安全管理路网构建方面，在分析影响道路运营安全的三类灾变事件基础上，提出高速公路通道管理路网确定的基本原则，并提出完整的路网构建流程和管理单元划分方法。在高速公路管理单元属性分析方面，全面分析了影响道路运营安全以及影响运营管理决策的各类静态属性和动态属性，建立了静态属性矩阵和动态属性矩阵。在灾变条件下通道路网运营安全管理及应急处置研究方面，主要包括以下几个方面的内容：首先，提出对策类型和决策依据(灾变事件类型、灾变事件等级、交通流状况、运营安全性、用户行程时间)；然后，重点分析表征管理单元运营安全性的实时安全可靠度确定方法，和作为路阻函数的管理单元行程时间确定方法。实时安全可靠度确定方法根据交通流状态不同而不同，自由流下采用模糊综合评判的方法，主要考虑道路设施因素、交通工程及沿线设施因素和环境因素；非自由流下实时安全可靠度包括静态安全可靠度和动态安全可靠度，静态安全可靠度仍采用模糊综合评判方法，动态安全可靠度以单车行车风险为基础，采用可靠性图能分析方法。行程时间的计算方法分为未发生交通事件和发生交通事件两种情形；其次，对各类灾变事件的影响范围确定方法进行了探讨。灾变事件的影响范围分为两类：主线高速公路事发单元：出现灾害性天气、不良交通状况、交通事件等灾变事件的主线高速公路管理单元；事发点上游单元：上游事件影响范围。再次，针对高速公路上各类灾变事件的不同影响范围，针对性的采取实时安全管理对策，并对各类管理对策研究决策模型，即灾变条件下通道路网运营安全管理及应急处置决策模型研究。对于第一类影响范围，根据灾变事件类型、事件等级和实时交通流状况，提出相应的车速控制、车道控制、限流管理等对策，以防止交通事件的发生或再发生。对于第二类影响范围，以实时安全可靠度为基本约束条件，行程时间为路阻函数，研究基于运营安全的通道路网交通诱导决策模型。最后，设计简单路网，举例说明决策流程。工程应用方面，结合济青南线依托工程，以济青南线为主线高速公路，将灾变条件下通道路网运营安全管理及应急处置研究成果应用于工程实践。7.期刊论文熊志华.邵春福.马社强基于模糊感知的道路网行程时间可靠性研究-中国人民公安大学学报(自然科学版)2006,12(4)交通系统的运行状态及行程时间受多种累积因素影响,具有很强的不确定性.文章从行程时间可靠性角度分析了道路网的运行质量及其满足人们追求高出行需求的情况,提出了模糊行程时间可靠性的概念,并将其理论应用扩大到能同时处理随机和模糊这两种现象;其次基于随机用户平衡模型,建立了道路网随机需求条件下的行程时间可靠性模型,并运用蒙特卡罗和基于情景分析的两种方法分析了路网可靠性,认为后者能够提高计算效率并能够得到较高计算精度.8.学位论文邹志云城市道路网络运营可靠性分析及优化研究2009城市经济的健康发展和城市功能的正常发挥很大程度上依赖于稳定可靠的运输网络，随着城市生活节奏的加快和工作效率的提高，这种依赖将与日俱增。因此，运输网络的可靠与否将直接影响到经济的发展和城市功能的发挥。城市道路网络系统是运输网络系统的关键部分，研究其可靠性具有重要的理论价值和现实意义。随着社会的进步，人们对道路网络处理日常和突发事件交通问题的应变能力提出了更高的要求，要求道路网络能够保证重要路段或OD对的车辆行驶顺畅。通过道路网络运营可靠性研究，可以找出网络供需矛盾及供需随机性规律，从而采取有效措施，减少由于其随机性带来的阻塞发生概率。目前，其他学者对道路网络系统可靠性和路网优化研究都有不少成果，但仍存在很多不足或需要改进的地方。对路网可靠性研究的不足主要体现在对可靠性指标的计算大都只在小型网络上测试过，并没有应用于实际的道路交通网络，同时存在很多严格的假设，而这些假设往往与实际情况并不吻合，现有的可靠性指标还不能完全评估路网的性能；对路网优化研究仍有需要解决的问题，包括路网优化的算法、网络节点变化的处理、路网优化中如何考虑路网可靠性等。鉴于这些不足或需要改进的方向，本文通过对城市道路网络可靠性研究现状及应用实质的分析，提出城市道路网络运营可靠性分析指标——容量限制行程时间可靠性（TRC），并建立相应的模型，最后将运营可靠性引入道路网络优化模型中。围绕城市道路网络运营可靠性问题和基于可靠性的道路网络优化问题，论文在已有研究成果的基础上开展了如下研究工作：1．分析了城市道路网络系统的不确定性，提出系统供需模型。将行程时间可靠性和容量可靠性进行综合分析，提出一种道路网络运营可靠性评价指标——容量限制行程时间可靠度（TRC）。在系统分析城市道路网络特性的基础上，从路、人、环境和管理四个方面，深入分析影响城市道路网络运营可靠性的各种因素，剖析各种因素的作用规律和作用机理，探究道路网络系统不可靠的根源，并提出了这些影响因素作用机理的概念模型。2．分析了不确定条件下路径选择行为及其影响因素，包括时间、经济、信息和心理因素的定性分析；阐述了不确定条件下路径选择理论，在期望效用理论与随机效用理论的基础上，引入“前景理论”；从出行者决策过程中的决策节点、决策时刻及决策阶段等方面，分析了基于“前景理论”的路径选择行为；建立了基于“前景理论”的不确定条件下路径选择行为理论模型，并给出了出行者备选路径集生成方法和出行者决策“参考点”的定义。3．对城市道路网络单元（路段和交叉口）的特性进行定性分析，提出路段和交叉口的交通组织方式，对路段的交通组织包括车道、车速、公交和行人过街组织在内的内容进行分析，并对无信号交叉口组织和有信号交叉口组织进行深入分析。在交通组织方式的基础上，根据交通供需随机性和随机变量的正态分布，建立了道路网络单元运营可靠性分析模型，研究了道路网络基本单元的运营可靠性分析方法。4．分析了GO法（一种以成功为导向的系统概率分析技术）的基本原理和基本方法，对相关操作符给出或推导出概率组合公式，分析了基于GO法的城市道路网络的系统特征和系统构成，研究了基于GO法的城市道路网络运营可靠性分析方法，建立了城市道路网络系统的GO图，采用概率组合公式算法执行GO运算，得到系统可靠性指标，并进行了实证研究。5．明确了基于TRC的城市道路网络优化目标、思路及决策变量；建立了基于TRC的城市道路网络优化模型，模型采用双层规划模型形式，上层模型以交通效益为目标函数，以TRC可靠度和污染排放量为约束条件，下层模型以交通量为目标函数和约束条件，上层模型中的阻抗和交通量由下层模型提供；采用改正遗传算法对优化模型进行求解；最后，进行了实证分析。9.期刊论文陈建军.于雷.陈旭梅.陈琨.ChenJianju.YuLei.ChenXumei.ChenKun路网可靠性评价方法综述-城市交通2008,6(1)从适用性、优缺