占道施工影响下区域路网容量计算与关键路段识别方法

为研究占道施工事件对区域路网络容量的影响,基于双层规划理论,构建了考虑路段通行能力约束的区域路网络容量计算模型,并设计了求解算法。通过VISSIM仿真软件,确定了施工区段通行能力基准值,对实际通行能力与各影响因素之间的定量关系进行分析,给出了占道施工条件下实际通行能力计算方法。结合交通流分配结果、边介值、蓄意破坏前后路网效率变化率给出了占道施工期区域关键路段识别方法。最后以哈尔滨市阿城区的路网为案例,通过手机信令数据获取得到出行需求分布,计算占道施工前后的路网容量,并对占道施工期阿城区路网进行了重要度排序。研究表明:初始条件下区域路网络容量为38 445 pcu/h,施工时为36 865 pcu/h,路网络容量值减少了4.1%。

路网级桥梁集群监测系统建设关键技术及实践

桥梁健康监测是防范结构运行风险、提升养护管理和应急处置水平的重要举措之一,国家和行业政策对于桥梁结构健康监测系统建设提出了明确的要求。以广东交通集团路网节点桥梁集群监测系统为例,介绍了路网级桥梁监测系统的技术路线、总体架构、关键技术和建设实践,可为地市级、路网级桥梁健康监测系统的构建提供参考。

市域铁路调度中心级路网综合监控系统设计

文章研究了市域铁路调度中心级路网综合监控系统设计,在明确市域铁路特点以及调度功能需求的基础上,从系统总体定位、系统设计原则、系统功能设计、系统主要构成、软硬件设计等方面出发,分析了综合监控系统设计要点,有利于减少路网运行风险,提高线路资源的集中监控和整合利用水平,推动市域铁路实现更高质量的发展。

道路网络多阶段抗灾能力优化模型构建与应用

为了降低路网抗灾成本并保障路网快速连通,研究道路交通网络多阶段灾害应对能力优化的问题.建立综合灾前应急工作站点选址和灾后路网恢复决策的3层规划模型,其中特别考虑了应急救援设施和后勤保障资源在耗尽性、运输方式和恢复作用上的差异,定量建模了两者间的相互协作关系.通过综合双层遗传算法和FrankWolfe算法,获得模型的近似最优解.研究结果表明,与未考虑灾后恢复过程的灾前布设决策和未考虑后勤保障资源的灾前布设决策相比,最优决策可以分别降低10.96%的后勤保障资源运输成本和11.51%的加权恢复成本.后勤保障资源和应急救援设施布设数量共同影响路网的恢复效果,忽略两者间的协作关系,将会高估应急救援设施布设数量增加对恢复效果的影响.

考虑路段恢复差异的道路网络恢复决策优化

现有路网恢复决策研究忽略了不同路段恢复速度和恢复程度差异对于路网恢复效果的影响.针对该问题,首先构建基于路段阻抗容忍度的路网连通性指标,以开展路段通行能力部分恢复情况下的路网性能评价;然后,以加权路网性能韧性和恢复速度韧性为优化目标,构建应急恢复决策双层优化模型,在确定待恢复路段的最优集合及恢复时序的同时,通过路段层面的资源分配与预算分配获得待恢复路段的恢复程度和恢复速度;最后,基于传统并行机调度问题遗传算法,构建新型编译码方法求解上层模型,基于Frank-Wolfe算法求解下层模型.基于贵州省区域高速公路网数据,对上述模型和算法进行了验证和分析.结果表明:在一定的资源和预算约束下,考虑路段恢复程度差异可提高32.62%的路网性能韧性,考虑路段恢复速度差异可提高10.17%的路网性能韧性.敏感性分析表明:考虑路段恢复速度差异可以提高增加恢复资源数量对于路网性能韧性、恢复速度韧性和加权韧性提升的边际效益,分别为12.69%、5.47%和22.93%.考虑路段恢复程度差异有助于平衡恢复预算增加导致的路网性能韧性的提高和恢复速度韧性的降低,保障路网恢复效果.因此考虑不同路段恢复差异对于路网恢复决策制定有重要意义.

基于激光点云数据的室内路网构建方法

面对价格昂贵的专业级三维激光扫描仪,针对使用现有二维底图或人工建模可能使得在构建跨楼层路网的过程中出现准确性或效率性低等情况,且考虑如何对室内过道、走廊等区域进行抽象,提出一种基于激光点云数据的室内路网构建方法。该方法以消费级激光雷达扫描设备采集的建筑物内部点云为基础数据,结合直通滤波和投影滤波对点云进行预处理,得到去噪后的平面二维点云,进行栅格二值化处理,针对性填充点云孔洞,抽取骨架线,剔除毛刺并提取骨架线节点,将节点间的拓扑关系存储为邻接表形式的图模型,得到可利用Dijkstra算法寻径并将寻得的最短路径可视化的三维路网模型。

公路小半径曲线路段驾驶人焦虑水平模型

为提高双车道公路小半径曲线路段(SCCR)的交通安全监测水平,利用量表测试与驾驶模拟试验,实现驾驶人弯道焦虑水平的量化评测,定量刻画驾驶人弯道焦虑水平与行车安全特征量之间的关系;通过统计分析焦虑驾驶行为,运用Spearman分析法,筛选影响焦虑水平的关键行车安全特征量;综合道路线形条件、驾驶人个体特征和驾驶操作行为特性等行车安全特征因子,采用径向基神经网络(RBFNN)建立多因素驾驶人焦虑水平预测模型。结果表明:弯道焦虑水平与驾龄、年龄呈显著负相关,与车速、侧向偏移量、转角变异系数以及曲线半径之间存在着较为显著的负相关性(显著性概率p值<0.01);通过验证,基于RBFNN的驾驶人焦虑水平预测模型判别精度可达73.7%;转角变异系数、年龄、驾龄是影响驾驶人焦虑水平的重要因素,其重要度依次为100%、93.3%、90.7%。研究结果可为双车道公路SCCR驾驶焦虑水平监测、交通安全维护等方面提供理论支撑。

基于最优系统弹性的城市道路快速化改造施工时序研究

为科学合理地制订城市道路快速化改造施工时序方案,减小施工改造过程中对周边路网交通出行所造成的影响,研究了基于最优系统弹性的城市道路快速化改造施工时序问题。以路网吸引力作为路网性能的评价指标,构建了路网弹性评价模型,并构建了基于系统弹性最优的城市道路快速化改造施工时序方案决策双层规划模型。上层模型以路网系统弹性最大为优化目标,用于制订城市道路快速化改造施工时序方案,下层模型为固定需求下的系统均衡分配模型,用于模拟给定快速化改造施工时序方案下的路网交通流演变,并将路段交通信息反馈给上层模型。设计了基于Frank_Wolfe的人工蚁群算法对模型进行求解,利用Nguyen&Dupuis网络对模型和算法进行了验证,并对出行时间忍耐系数进行了敏感性分析。结果表明:基于系统弹性的双层规划模型可以有效调整道路快速化改造施工时序方案,使得道路施工改造对路网性能所造成的破坏达到最小,相对于传统的施工时序决策方法,基于系统弹性最优的施工时序决策优化模型能够提高路网的系统弹性,减少19.7%的路网性能损失;随着出行时间忍耐系数的逐渐增大,道路快速化改造过程中路网性能下降逐渐变小,路网系统弹性逐渐变大。

城市道路网络可靠性的研究

本文对路网可靠性的形成和影响因素分别进行了说明 ,并且将其与路网服务水平加以区分 ,然后从网络的生存性和有效性两个方面来对其予以刻画 ,提出了基于路径与交叉口可靠性的函数关系式 ,最后指出了在研究过程中需要注意的几个问题。

基于交通效率的城市最佳路网密度研究

在指出现有路网性能二元评价指标体系不足的基础上,考虑路网在通行能力和服务水平2个方面的综合性能,针对城市路网设施的断面、路段和路网3个层面提出了断面通行效率、路段输送效率和路网运行效率3个新的交通效率评价指标;并在道路面积率和交通需求分布不变的前提下,建立了4个不同密度的路网仿真分析模型。仿真结果表明:路网服务水平的可靠性随路网密度的提高而增强,但路网交通效率随着路网密度的增加具有先升后降的趋势,即理论上存在一个最佳的路网密度,使路网在容量和服务水平2个方面的综合性能达到最优。

城市路网下应急救援路径选择方法

针对突发灾害造成的城市道路损毁、交通阻塞等多种不确定性、随机性特点,引入路网可靠性、行程时间可靠性等影响因素,结合城市路网交通分配的时变性,建立了一种基于双层规划思想的应急救援路径选择模型.并模拟突发灾害环境,对构建的模型进行模拟仿真分析.结果表明,较之传统单目标路径选择模型,所构建的模型能够在突发事件下快速对救援车辆进行路径匹配,显著降低行程时间延误,提高应急救援效率.

基于拥堵辨识的城市路网优化模型

为了改善道路交通拥堵状况,在分析城市道路网络交通拥堵博弈关系的基础上,建立了以交通拥堵程度为下层决策目标、经济费用为上层决策目标的城市路网优化双层规划模型.上层模型以管理者对路网运营成本投入最优为目标,下层模型力求路网的出行效率最高,针对该模型提出遗传算法求解流程.以南京市某区域道路网络为例进行分析研究,结果表明:优化后的路网效能优于原始路网,路网运行速度、服务水平均有提升;维护费用及延误均下降.双层规划模型主要针对路网中道路等级低、饱和度高的路段进行改造升级,在一定投入费用范围内实现路网交通拥堵与投入费用的最优平衡关系,能够为路网优化决策提供参考.

停车泊位有限供给条件下最佳停车泊位规模

为了确定城市中心区的合理停车泊位数量,使之既能满足基本出行需要,又能抑制过量出行造成路网拥堵,首先对停车泊位有限供给条件下驾驶员出行行为进行了分析,划分了不同驾驶员属性以反映不同驾驶员的出行意愿与决策特征,并在此基础上构建了最佳泊位规模优化模型,以使得在道路网络最大容量允许范围内可满足的停车总需求最大并做到泊位利用最大化.介绍了模型求解算法,数值算例表明,通过该模型的优化可确定城市中心区的最佳停车泊位数量,为停车需求管理提供科学依据.

基于服务水平下用户均衡的交通网络容量研究

深入研究城市道路交通网络总体容量对发展我国交通事业,构建和谐畅通的城市交通具有十分重大的意义.在用户对路段及交叉口的实时交通信息已知的条件下,考虑交叉口对交通网络容量的影响,本文建立了基于用户均衡的交通网络容量模型.通过对模型特点及已有主要算法的分析,利用Kuhn-Tucker定理,得到了模型的一阶最优必要条件,依据此条件提出容量计算的收敛条件,设计了求解用户均衡交通网络容量模型的算法.通过算例分析,证实了此容量算法比已有容量算法缩减了计算过程,减少了计算量,提高了计算效率.

基于层次分析-模糊理论桥梁网养护中的应用

目前桥梁技术状况评定的规范以层次分析法及赋予权重进行计算,此外对桥梁网的整体状况评判影响因素不一,存在不确定性和模糊性的特点。由此引入模糊理论,将模糊模式识别理论应用到桥路网的技术状况评判中。基于模糊理论的桥梁评估理论研究及其应用,是通过引入桥梁技术状况、桥梁长度、桥梁美观、桥梁在路网中的地位等桥路网的评价指标建立模型。以广东境内某高速路线上的桥梁网进行应用分析,通过对项目级桥梁及路网级计算评判,为路网级桥梁状况的综合养护奠定了基础。

基于路网分层策略的高效路径规划算法

为解决路网规模过大导致的路径规划算法计算效率低的问题,通过引入路网分层预处理的思想,采用方向诱导搜索策略、双向搜索策略和数据结构改进策略,提出了一种新的路径规划算法——分层A*算法,并在广东省大规模路网上进行了实验.实验结果表明:与A*算法和Highway Hierarchical算法相比,A*算法的计算效率分别平均提高11.7倍和2.4倍,搜索空间分别平均缩小5.7倍和2.8倍,且新算法的计算效率和搜索空间都更为稳定.

多级道路网的最优路径算法研究

针对大区域道路网的最优路径问题,分析了现有算法的不足,提出了采用金字塔似的多级道路网数据模型解决大数据量的网络分析问题,论述了多级道路网的数据模型构建以及多级道路网的最优路径算法。从实例分析可以看出,该模型及算法在处理大区域道路网最优路径分析上是可行的。

路网中新建道路空间走向的基因算法优化

利用基因算法(GAs),从改善道路网的服务水平、工程造价和土方费用的角度优化新建道路的空间走向,应用GIS开发了在数字地形上自动生成新建道路走向初始方案的方法。提出了优化新建线路空间走向的目标函数,并设计了相应的基因算法。开发了在路网中新增一条道路后路网结构的拓扑方法。确立计算适应度函数的具体公式。设定研究区域进行数值实验,验证了该方法的有效性。

基于城市交通拥塞的区域路网服务退化指数研究

根据拥塞核的辐射力划分了交通拥塞的状态,提出了区域路网服务退化指数(SDI)的概念,基于改进的层次分析模型(AHM),选取即时交通饱和度、拥堵延时指数、自由度、交通量以及空间占用率等指标对区域路网服务水平进行评价,并构建区域路网服务退化指数模型。通过不同的区域路网服务退化指数,对应不同的拥堵退化级别,并将此方法应用于昆明市主干路路网中进行验证,量化结果与实际的拥塞情况相符,证明此方法具有良好的适用性。通过研究成果,以期为从宏观层面评价城市道路交通拥塞程度提供新的方法,以及为改善交通环境、提高交通管理水平提供一定的参考价值。

哈尔滨市道路网总体建设水平分析

从路网建设总体情况、路网布局、交叉口状况及道路横断面形式等方面对哈尔滨市道路网总体建设水平进行了深入细致的调查,从路网整体功能、路网指标、各类道路的配比、道路自身等方面进行了分析,找出哈尔滨市的道路网总体建设中存在的问题.为改善提高哈尔滨市城市道路网的总体建设水平,针对现状存在的问题,提出了七点改善措施.为改善哈尔滨市城市交通现状、制定哈尔滨市整体交通发展战略提供依据.