不同路网结构下城市交通可靠性分析

考虑不同路网结构,分别采用衍生割集网络最大流算法(ECS法)和交通流割树法,求解环形放射状路网和方格网状路网在相同需求下的容量,并对两种路网节点的重要度进行分析。研究发现,相同需求下两种路网结构的容量相等,方格网状路网的连通性优于环形放射状路网;在路网关键节点被蓄意攻击的情况下,方格网状路网的崩溃程度小于环形放射状路网;在路网节点被随机攻击的情况下,方格网状路网的失效程度低于环形放射状路网。

既有公路网决策合理性综合评价——以广州为例

对既有公路网决策的合理性进行综合评价,采用熵权、层次分析和云模型三者结合的方法,欧氏距离函数对主、客观权重组合赋权。运用云模型的逆向云发生器,生成标准云和结果云图。以广州市既有公路网作为实例,验证模型的准确性,评价结果表明:此路网决策合理性总体合理,但局部存在不足。居民消费价格总指数、公路网密度和第一产业评价期望值低于标准云合理期望值,熵和超熵均高于标准云,分析评价结果产生的原因及改进措施与当前广州公路网规划及措施一致,说明本综合评价方法科学准确。

浙江省公路网与社会经济发展水平耦合协调分析

公路基础设施与社会经济发展存在密切联系。文中构建公路网与社会经济发展水平评价指标体系,通过熵权法确定指标权重,基于耦合协调评价模型测算2022年浙江省各地市公路网与社会经济发展的耦合协调度和相对发展程度。评价结果表明,浙江省各地市公路网与社会经济发展的耦合协调水平存在不均衡性,浙北地区耦合性较高,浙西南地区耦合性较低。结合各地市实际发展情况分析该状况的产生原因,并提出提高公路网对社会经济发展适应水平的对策。

沈山高速公路局域路网拓扑结构构建及承载能力分析

为分析沈山高速公路局域路网交通状况及特性,从图论和复杂网络理论出发,基于拓扑结构理论,建立辽宁省沈山高速路网的拓扑结构,同时采用区域路网基本容量模型和区域路网极限容量模型对局域路网承载能力和运营风险饱和度进行分析,为沈山高速公路改扩建路网分流提供数据参考。

数字赋能提升道路设施运营品质对策研究

城市道路基础设施是城市运行的关键环节,为建设科学高效的城市道路设施建设运营体系,优化城市交通基础设施全生命周期、全过程管理模式,亟需开展城市道路基础设施运营管理品质提升研究。针对当前安全韧性城市背景下的交通基础设施结构安全智能化监测方法、数据与评价标准及管控体系进行系统分析研究,围绕城市道路基础设施全生命周期运行安全风险管控需求,以数据驱动等先进技术为切入点,探索建立基于城市道路基础设施全生命周期风险数据感知、监测、评价与控制的方法体系,为城市道路基础设施精细化管理与品质提升提供技术支撑。

城市路网中心性与创新空间布局的相关性研究——以杭州市区为例

文章以杭州市区为例,结合POI数据与道路网络矢量数据,利用多中心评价模型、核密度估计与Person相关系数法,探究城市路网中心性与创新空间布局的相关性。研究表明:(1)杭州市区内各类创新空间与城市路网中心性均具有显著的正相关关系;(2)创新企业空间与路网中心性的相关性最强,而创新知识空间与路网中心性的相关性最弱;(3)与直达中心性和介数中心性相比,道路网络的临近中心性与创新空间布局的关系最为紧密。

绿色低碳理念下城市次支路网建设规划思考

西安市道路网规模从“增量时代”进入了“增量”与“存量”并重的时代,交通拥堵和环境污染问题日益突出,需要遵循绿色低碳理念进行城市路网建设规划,以降低交通拥堵和环境污染带来的影响。通过对现状城市路网进行调查,分析总结了路网存在的主要问题,提出了路网建设规划的目标、策略以及要求,以提升路网运行效率,降低碳排放,增强城市交通可持续发展,建设更有韧性的宜居城市。

交通驱动型异质恢复概率的病毒传播

当前复杂网络上对交通驱动型病毒传播的研究均假设网络中所有节点具有相同的恢复概率,而节点间异质恢复概率对病毒传播的影响依然不清楚。文章研究异质恢复概率对交通驱动型病毒传播阈值的影响,得出网络结构、交通流量、恢复概率分配策略和路由策略等可以调整病毒传播的阈值。研究结果表明:当节点传输能力无限、网络中交通处于自由流时,合适的恢复概率分配策略可以提高传播阈值,并且恢复概率分配策略与路由策略耦合可以进一步提高传播阈值,有效抑制网络中病毒的传播;当节点传输能力有限、网络中存在交通拥挤时,病毒传播阈值增大,说明交通拥挤的存在会抑制病毒的爆发。

风险扩散下城市群多模式交通网络的韧性演化

深入分析风险扩散阶段城市群多模式交通网络的动态韧性演化特征,有助于提高城市群风险抵御能力。本研究基于复杂网络理论及其扩展理论,以城市群公路、铁路、航空网络为基础,构建城市群多模式多层次交通网络模型,将节点度、节点介数与可达性相匹配,分析其风险扩散下的静态拓扑特征;以级联失效动力学理论为基础,考虑不同阶段节点初始风险水平、风险预警阈值与风险抵御能力,根据影响风险扩散的节点与连边测度指标,构建风险动态扩散模型;考虑风险冲击下结构、功能变化特征,构建网络结构、功能韧性测度模型,并通过其耦合值表征多模式交通网络韧性性能。以关中平原城市群多模式交通网络为研究对象,运用Python Networkx和Matlab网络分析工具,就不同的风险扩散方式、网络可靠性、冗余性、鲁棒性和节点风险处理能力系数,对风险扩散阶段城市群多模式交通网络的动态韧性演化进行仿真分析。结果表明:模型结果与实际相符,提升网络可靠性、冗余性、鲁棒性和节点风险处理能力,能有效增强网络韧性;相较于基于节点测度的风险扩散方式,基于连边测度的风险扩散方式对韧性性能影响更大,说明线路层次等级分布相较于数量对城市群多模式交通网络的韧性性能影响更大;相较于单一的交通网络,多模式多层次的交通网络韧性性能整体表现更佳。

基于四分图模型的农村公路满意度调查与研究——以杭州市余杭区农村公路建设为例

通过对杭州市余杭区民众的调查,从建设、管理、运营、养护四方面对农村公路建设的满意度进行分析。选取农村公路建设、管理、养护和营运4个维度共计16个指标进行调研,运用四分图模型,将民众对农村公路的满意程度与期望值进行对比,获得农村公路建设管理的优势因素、修补因素、机会因素及维持因素,结合调查结果,针对四类区间提出改进措施。

基于贝叶斯广义有序逻辑模型的高速公路事故严重程度分析

文中结合江苏省某高速交通事故数据进行分析,将基于伤害程度、经济损失等确定的交通事故等级作为因变量,建立基于贝叶斯的广义有序逻辑模型来研究碰撞时间、季节、车型分布、车辆类型、天气状况、碰撞类型、医疗响应时间,以及道路几何条件等因素对交通事故等级的影响,对所提出的空间模型进行标定,与传统的多元逻辑模型进行比较,验证模型的拟合性与精确性,根据事故严重程度的边际影响效用体现各影响因素的显著程度.结果表明:当天气状况不佳,出现雨、雪天气,冬季路面结冰时发生严重事故概率较高.发生事故车辆中,小客车及小型货车发生事故概率较大,事故类型多为追尾,同时部分线形条件较高,导致小客车及小型货车速度较快.

基于改进行程时间估计模型的最优路径选择

为解决交通网络最优路径问题,提出改进的行程时间估计模型,并设计基于该模型的最优路径算法。行程时间估计模型在分段截断二次速度轨迹模型的基础上进行改进,用路段节点的到达速度代替同一出发时刻下测得的速度,通过构造在时间和空间上连续的速度轨迹来估计行程时间。首先,基于Yen′s KSP算法以路段距离为阻抗求解K条最短路径;其次,分别用改进的行程时间估计模型估计K条最短路径的行程时间;最后,以行程时间为成本选择最优的路径。通过Sioux Falls网络的数值试验验证模型和算法的有效性和优越性。试验结果表明:改进的分段截断二次速度轨迹模型相比于原始模型精度平均提高了65%;算法的最优路径结果能减少路径经过的交叉口数和缩短最优路径的总长度,而且最优路径的行程时间估计结果与真实值的MAPE保持在3%内。

湖南省省际高速公路通道衔接状况评价

从结构性能、服务质量和衔接性能三方面构建省际高速公路通道衔接状况评价指标体系,结合层次分析法和熵权法确定各指标的权重,基于云模型建立衔接通道综合评价方法对湖南省省际高速公路衔接通道状况进行评价。结果表明,现状湖南省省际高速公路衔接通道综合评价等级为Ⅲ级(一般),未来应着重加强与广东、贵州、江西、湖北四省之间的高速公路规划和建设。

区域城市公路货运节点重要度识别及网络构建研究

根据轴辐式网络理论,利用因子分析法对区域城市货运发展水平进行评价,得到单个城市的货运发展得分;引入引力模型和社会网络理论,明确枢纽城市及城市间的引力关系,然后基于隶属度模型确定枢纽城市辐射范围及隶属关系,最终确定区域公路货运网络的空间布局。以安徽省16个地级市为例进行分析,构建以合肥为主要轴心城市,芜湖、马鞍山、滁州、六安为次轴心城市,其他城市为辐点城市的区域公路货运网络,为区域货运网络构建与优化提供借鉴。

基于ASON和SDH的高速公路传输网络优化模型应用研究

文章为了优化高速公路传输网络,规划了基于ASON技术的高速公路网络通信系统,设计了高速公路通信系统的拓扑结构、节点容量、保护方式等,构建得到成本经济性较佳的模型。研究表明,和相同级别的传统SDH/MSTP设备相比,ASON网络具有更大容量的交换性能以及更强大的交叉能力,可提高网络资源利用率,并降低初期的投资费用。同时,ASON简化了业务开通过程,减少了维护人员的投入,还能够对数据进行自动更新,提高数据的准确性。

苏州高速公路、普通公路和城市快速路交通流引导均衡化研究

随着区域间的联系越发紧密,跨区出行需求的日益增长,高速公路、普通公路、城市快速路的拥堵程度日益严重。针对以上问题,文章拟围绕路网流量均衡,制定“感知—研判—指引”体系的信息化技术方案,以提升高速公路、普通公路和城市快速路的网络感知能力,提高路网运行的效率和稳定性,为出行者提供更科学的出行指引和综合服务,提升出行体验感。最后,以苏州城区收费站作为示范案例,简述如何实行路网均衡流量信息化方案。

城市公交网络的有限时间平衡性问题

借助复杂网络的有限时间同步研究随机城市公交网络(公共汽车交通网络)的有限时间平衡问题。由于城市公交网络是典型的复杂网络,所以基于复杂网络中驱动-响应系统概念(驱动系统表示理想状态下平衡运行的城市公交网络,响应系统表示实际运行的城市公交网络),先用图论方法间接构建全局李雅普诺夫函数。再结合有限时间控制策略和稳定性理论等使得驱动系统和响应系统在有限时间内实现同步。因此在城市公交网络中,通过合适的交通调度,受到随机干扰后的网络可以和理想状态下(平衡运行)的网络的运行状态在有限时间内达到一致。即受到随机干扰的城市公交网络能在有限时间内恢复平衡运行。最后,通过数值算例来验证理论结果的有效性和可行性,用Chua系统作为顶点系统,用小世界网络刻画城市公交网络。

基于改进拉普拉斯中心性的高速路网状态识别方法

为提高高速公路网络运行效率,提出一种考虑不同路段对系统时空影响差异性的高速公路网络交通状态识别方法。定义路网各类型路段为节点及其状态计算方法,建立基于改进拉普拉斯中心性和时空影响因子的路网状态识别模型。其中,利用皮尔逊相关系数改进拉普拉斯中心性方法以评估节点自身影响,设计时空影响因子评估邻居节点影响;融合节点自身及邻居节点影响,建立节点权重系数模型;在以上基础上建立反映路网交通状态的综合判别模型。以京港澳高速徐水-清苑的高速公路网络为例予以验证,结果表明:在不同交通需求情景下,所提方法能有效识别交通状态;对比交通运行指数(traffic performance index,TPI)模型和车辆行驶时间(vehicle hour traveled,VHT)模型,所提方法状态识别精准度均为最优,尤其是在交通需求大的情况下,对于含匝道节点3和纯主线节点4,与稳定性较强的TPI模型相比,所提方法准确率提升了9.7%和7.1%,进一步证明了模型的适用性强,能够满足工程实际的需要。

一个改进节点生成与连接机制的城市路网生长模型

城市路网生长模型是取得其高度非线性行为和动态进化规律,进一步提升交通管理水平实现和谐宜居家园的基础,复杂网络理论为其提供一种新方法。在采用叶脉生长模型计算各区新增节点数基础上,提出“先确定可使用土地范围,再根据距离阈值确定新增候选节点,然后基于距离成本改进竞争机制保留优胜节点”的节点生成规则;增加中介中心性约束优化连接概率函数,调整路段连接机制;选择中介中心性累计概率分布曲线斜率为路网形态结构评价指标,基于方向和度双重约束最小生成树和贪婪三角网建立改进的城市路网生长模型。以邯郸市为例的应用表明:本方法能克服模型建立时的土地利用和各区发展不均衡问题,模拟路网与实际形态结构一致,网络复杂性指标相对误差小于7%,路网动态演化规律和进化机理得到较好映射,为城市路网规划提供决策支持。

交通网络可靠度及其通路算法研究

提出了一种比较高效且适合大型网络的通路产生法 ,这种算法的指导思想是模拟树的生长规则生长出所有的通路 ,探讨了可靠度计算的几个相关问题 ,如有效通路。