基于日变交通配流的城市道路网络韧性评估

为有效评价重大扰动事件下的路网性能,提出以日变交通配流(day-to-day traffic assignment,DTA)为基础的城市道路网络韧性评估模型.明确考虑重大扰动事件下交通流动态变化特性,构建了综合考虑出行者认知更新、行为惯性等因素影响的DTA模型,设计了启发式求解算法;定义了基于DTA的路网可达性指标,构建了可全面评价扰动事件生命周期内系统性能的韧性指标与评估模型,并在Nguyen&Dupuis网络上进行算例研究.结果表明:在扰动事件后的前10天,路网韧性波动变化,此后随着交通流分布趋于稳定,路网韧性单调上升,从第10天的0.323上升到第50天的0.794,上升了145.77%;与传统随机用户均衡(stochastic user equilibrium,SUE)模型相比,DTA模型获得的路网可达性与韧性指标存在显著差异,SUE模型下路网可达性随时间单调上升,而DTA模型下路网可达性在前15天剧烈波动,随后才单调增加,表明要获得准确的路网韧性指标,必须首先准确假定出行决策行为和相应配流模型;出行者行为惯性、路段通行能力退化程度与恢复速率以及路网拥挤程度等因素均对交通流量分布产生显著影响,进而影响路网可达性最终导致路网韧性指标发生显著变化,表明实际应用中应在充分调查的基础上合理标定相关参数.

灾后ATIS对城市道路交通网络韧性的影响

灾后先进出行者信息系统(advanced traveler information system,ATIS)能及时为使用者提供交通信息,而非ATIS使用者只能根据自身历史经验调整路径。为了探究两类用户混合情景下的路网韧性,在韧性评价中引入了动态时间维度,构建了两类用户混合日变动态配流模型,提出了基于历史流量的ATIS信息预测方法,并设计了模型求解算法。算例分析表明,所提出的ATIS信息预测方法与经典的ATIS信息预测方法相比,在研究时域内,前者支持下的平均路网韧性值相比后者提升了2.48%;针对路网韧性最优,最佳的ATIS市场占有率约为30%;当ATIS市场占有率为50%、75%、100%时,增大ATIS信息误差可提升路网韧性值,但当市场占有率为25%时,ATIS信息误差增大将导致路网韧性值降低。

道路交通系统韧性及路段重要度评估

韧性可以全面描述扰动事件下系统吸收干扰并从干扰中恢复的能力.针对已有韧性指标对系统性能评价不全面、未考虑交通流量影响等问题,从路段通行能力退化与恢复入手,以网络效率为系统性能指标,构建全面评价扰动事件影响期内系统性能的韧性指标.分别基于乐观和悲观视角提出韧性增加值和韧性减少值路段重要度指标,提出识别路段重要度的启发式算法.算例结果表明:本文提出的韧性指标可全面描述扰动事件下路网性能退化与恢复全过程的平均累积性能,更加符合韧性指标内涵;韧性增加值和韧性减少值指标均能有效识别路段重要度,大部分路段重要度随时间动态变化.