基于复杂网络的应急疏散区域提取与连通性评价方法研究

发布时间：2017-05-04 17:18

  本文关键词：基于复杂网络的应急疏散区域提取与连通性评价方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大型活动的举办,重大灾害事件的频繁发生,在短时间、小空间内聚集了大量交通流,一旦发生突发事件,如果没有严格的防控措施,极易引发大面积交通拥堵,甚至局部地区的交通瘫痪。为了减轻突发事件引起的影响,必须对突发事件影响范围进行应急交通疏散,而实施疏散控制策略的前提条件是确定突发事件下的应急疏散区域。以往提取应急疏散区域一般采用定性划分的方法,该方法依据经验判断,缺乏必要的理论根据,不便于交通管理者使用。本论文应用复杂网络理论对突发事件下的应急疏散区域提取方法和应急疏散区域路网连通性评价方法进行了研究,以期通过社团结构理论解决应急疏散区域的提取问题。首先,论文分析了突发事件下的道路交通网络交通特征,并以此为基础明确将突发事件下的道路交通网络划分为应急疏散区域和安全区域的二级划分原则。其次,论文引入复杂网络中的社团结构和模块度的概念,并对常见的社团结构提取方法进行了对比分析。最终选取W-H算法对突发事件下的应急疏散区域进行了提取,并对提取过程中的不足进行了分析。针对W-H算法中存在的阈值等分和终节点无法确定等问题,建立了基于网络拓扑结构和行程时间的模块强度模型。然后从终节点的搜索、阻值的选取、电压阈值的确定三方面对W-H算法进行了改进,提出了基于模块强度最大化的应急疏散区域提取方法。并运用Trans Modeler软件,以沈阳市道路交通网络数据构建仿真环境,对论文提出的方法进行了实例验证和对比分析。针对应急疏散区域提取后对交通疏散策略实施效果的评价,提出了基于最大连通子图的道路交通网络连通性评价方法。首先引入时间阈值,通过实际行程时间与时间阈值的关系,从出行者的角度判定确定路段的通断状态,然后利用路网失效前后最大连通子图的相对大小来计算路网的连通性,并给出了判定路段连通性和计算路网连通性的流程和算法。最终运用Trans Modeler仿真结果进行了实例验证,验证了算法的有效性。
【关键词】：突发事件 复杂网络 模块度 应急疏散区域 路网连通性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景和意义9-11
• 1.2.1 研究背景9-10
• 1.2.2 研究意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-16
• 1.3.1 应急疏散区域划分方法11-14
• 1.3.2 路网连通性评价方法14-16
• 1.4 研究内容和研究思路16-18
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 研究思路16-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 突发事件下的路网交通特征19-25
• 2.1 突发事件的定义与分类、分级19
• 2.2 突发事件下的路网交通特征19-22
• 2.2.1 交通网络特征分析19-20
• 2.2.2 交通需求特征分析20-21
• 2.2.3 交通流特征分析21-22
• 2.2.4 交通组织特征分析22
• 2.3 突发事件下的应急疏散区域22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 基于W-H算法的应急疏散区域提取25-37
• 3.1 复杂网络解决交通问题的依据25
• 3.2 社团结构的定义和模块度函数25-27
• 3.2.1 社团结构的定义25-26
• 3.2.2 模块度Q函数26-27
• 3.3 常见社团提取方法比较分析27-32
• 3.3.1 Kernighan-Lin算法27-28
• 3.3.2 谱平分法28-29
• 3.3.3 分裂算法29-31
• 3.3.4 凝聚算法31-32
• 3.4 基于W-H算法的应急疏散区域提取32-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第四章 基于模块强度最大化的应急疏散区域提取方法研究37-63
• 4.1 基于网络拓扑结构和行程时间的模块强度模型37-41
• 4.1.1 城市交通网络拓扑结构的构造37-38
• 4.1.2 基于网络拓扑结构和行程时间的模块强度模型38-41
• 4.2 基于模块强度最大化的应急疏散区域提取方法41-48
• 4.2.1 基于BFS算法的终节点的提取42-45
• 4.2.2 路网阻值的选取45-46
• 4.2.3 基于模块强度最大化的应急疏散区域的提取46-48
• 4.3 实例验证48-62
• 4.3.1 仿真环境搭建49-51
• 4.3.2 仿真结果的初步分析51-55
• 4.3.3 应急疏散区域的提取55-61
• 4.3.4 算法对比分析61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 基于最大连通子图的道路交通网络连通性评价方法研究63-75
• 5.1 基于路网连通性的交通疏散策略评价63-64
• 5.2 应急疏散区域路网连通性的确定方法64-69
• 5.2.1 应急疏散区域路段连通情况的判定64-65
• 5.2.2 应急疏散区域路网连通性的计算65-66
• 5.2.3 算法设计66-69
• 5.3 实例验证69-74
• 5.3.1 路段连通性计算69-71
• 5.3.2 路网连通性计算71-74
• 5.3.3 结果分析74
• 5.4 本章小结74-75
• 第六章 结论与展望75-77
• 6.1 全文总结75
• 6.2 研究展望75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81

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1 陈岳明;萧德云;;应急疏散过程建模及其算法研究[J];交通运输系统工程与信息;2008年06期

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3 宋永朝;潘晓东;梁乃兴;;面向应急疏散的山区特征路网通路分析[J];重庆大学学报;2012年06期

4 兰建海;刘晗;王振中;;《灭火和应急疏散预案》制定常见问题分析[J];黑龙江科技信息;2012年33期

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6 孟永昌;杨赛霓;史培军;;基于改进遗传算法的路网应急疏散多目标优化[J];武汉大学学报(信息科学版);2014年02期

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8 徐志;杨孝宽;赵晓华;李玲洁;陈欣悦;;应急疏散状态下驾驶员反应时间[J];重庆大学学报;2011年10期

9 温伯威;丁嘉鹏;常丽君;;“一张图”框架下的城市应急疏散数据融合[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年01期

10 胡红;刘小明;魏恒;杨孝宽;;基于路口和路段入口综合控制的应急疏散交通控制算法[J];交通运输工程学报;2009年03期

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1 周建山;田大新;王云鹏;罗浩;夏海英;;基于车联网的交通应急疏散优化方法[A];第八届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通与安全[C];2013年

2 李慧洋;徐敏;孙向红;张侃;;北京城镇居民应急疏散行为调查[A];第十一届全国心理学学术会议论文摘要集[C];2007年

3 任常兴;张欣;张网;王婕;丁建国;;人员密集场所消防应急疏散能力评估指数法研究[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年

4 徐敏;李慧洋;孙向红;傅小兰;;应急疏散中不同人群的行为调查[A];第十一届全国心理学学术会议论文摘要集[C];2007年

5 吴艳华;卢文龙;李平;;车站事故应急疏散模拟研究[A];第八届中国智能交通年会优秀论文集——轨道交通[C];2013年

6 左军;刘凤荣;黄欢欢;王月蓉;;人防城市人口应急疏散路径选择模型研究[A];计算机研究新进展（2010）——河南省计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年

7 姚沁;;论应急疏散预案的制定要点[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

8 陈苏诞;张晓峰;王蕾;;浅析太原市地震应急疏散与避难场所的安全性[A];中国地震学会第11次学术大会论文摘要集[C];2006年

9 刘敏;卢兆明;袁国杰;;基于GIS系统的灾时大范围应急疏散研究[A];第十届中国科协年会论文集（一）[C];2008年

10 张崭;;层次分析法在公共场所应急疏散能力分析上的应用[A];2013年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2013年

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1 刘秋亮;解放路小学举行防灾应急疏散演习[N];商丘日报;2008年

2 记者 王彬;幼儿园每年至少开展一次应急疏散演练[N];济南日报;2012年

3 川检;四川局局长王吉顺部署绵阳局应急疏散工作[N];中国国门时报;2008年

4 九三学社社员 江苏省淮安市人大代表 朱菊芳;新生军训鸣锣在即[N];人民政协报;2011年

5 记者 吴媛媛;我市第三家应急疏散基地挂牌[N];蚌埠日报;2011年

6 李晓平;警报拉响,居民8分钟安全进入隐蔽场所[N];厦门日报;2007年

7 记者 林超　通讯员 张美妮;我市举行防空防灾警报试鸣暨应急疏散演练[N];威海日报;2013年

8 上城报道组 刘婷婷　记者 孟杨斌;上城首次出台《防汛应急手册》[N];杭州日报;2010年

9 本报记者 周荣顺　通讯员 张志毅;切实加强地震科研成果的应用[N];淄博日报;2008年

10 YMG记者 李京兰 通讯员 刘翼 乔攀;芝罘区中小学从今年起 每年至少举行两次应急演练[N];烟台日报;2010年

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2 孙庆峰;突发水灾应急疏散可靠性问题研究[D];吉林大学;2015年

3 吴正言;应急疏散交通组织优化方法研究[D];吉林大学;2011年

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1 周俊飞;基于GIS的化工园区应急疏散辅助决策系统应用研究[D];华南理工大学;2015年

2 王若成;高铁站突发事件下负重人群安全疏散研究[D];西南交通大学;2015年

3 李海鹏;城市重大突发事件下应急疏散交通流仿真研究[D];西南交通大学;2015年

4 魏焕;基于室内定位的消防应急疏散指挥模型研究[D];电子科技大学;2015年

5 韩婷婷;基于火灾条件下人员特殊应急疏散行为的疏散过程规律研究[D];安徽建筑大学;2015年

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8 曹黎明;大型铁路客运站客流应急疏散能力的研究[D];中国铁道科学研究院;2015年

9 吴建波;应急疏散交通网络集约化设计原理与方法[D];东南大学;2015年

10 周耀;城市中心区地震应急疏散体系评价与重点控制策略研究[D];河南工业大学;2016年

  本文关键词：基于复杂网络的应急疏散区域提取与连通性评价方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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