城市区域路网级联失效主动防控理论及方法研究
发布时间：2021-11-17 05:35
城市道路交通网络作为交通系统功能服务的载体,承载着交通流运输等使命。然而,随着国内生产总值不断增长,交通需求骤然增加,日益增长的交通需求同发展落后的道路交通网络基础设施之间的矛盾,助长了交通拥挤发生频率。到目前为止,国内大部分城市都面临着严重的交通拥挤问题。并且,交通拥挤现象不再局限于单个交叉口、路段上,而是快速蔓延至整条线路。随着交通拥挤的时空范围不断扩大,路网极易出现区域性交通拥挤现象并导致区域路网功能性瘫痪。区域路网一旦发生大面积交通拥挤,不仅影响交通流运输效率,也降低了交通行驶安全性,更加剧了交通环境的污染。目前,针对城市区域性交通拥挤的研究主要集中于分析区域路网内交通流运行特性、预测交通流排队长度等微观拥挤参数问题并从信号控制的角度提出具体方案。交通拥挤的发生不仅取决于交通流运行方面问题,也是因基础设施设计不合理。因而,如何结合网络动力学特征和网络拓扑结构这两个方面剖析城市区域性交通拥挤问题,并从网络运行本质出发提出合理的区域性交通拥挤防控方法,成为本论文的研究重点。本文立足于探索如何控制、解决城市区域性交通拥挤问题,运用复杂网络这一科学手段,结合城市区域路网动力学特征和网络...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
某城市区域路网拓扑结构抽象示
Step 2：明确失效路段。根据公式(2.36)和公式(2.37)明确路网内失效路段。Step 3：负载重分配。根据 UE 均衡配流对路网内负载重新分配。Step 4：失效判别。根据公式(2.36)和公式(2.37)，若发生失效则继续执行 Step 3，否则跳转 Step 5，结束循环。Step 5：结束。2.3.4 算例分析2.3.4.1 算例场景搭建文献[132,133]指出运用数值模拟方法还原网络级联失效过程需要对还原网络进行场景搭建，场景搭建的原则：①准确描述网络实际运行情况；②具有一定代表性；③尽可能降低模拟环境复杂度。为清晰反映城市区域路网遭受边攻击后的网络级联失效情况，本节数据取自沈阳市某区域网络数据，运用 ArcGIS 对实例区域内空间数据进行处理，如图 2.6 所示。该网络的交叉口和路段，分别由图中节点和边表示。结合基于主方法的城市区域路网网络模型构建方法，实现了图 2.6(b)到图 2.6(c)的转化，最终得到了沈阳市城市区域路网
吉林大学博士学位论文结果如表 2.3 所示。表 2.3 沈阳市区域路网新节点度统计表节点度 11 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 33节点数 3 1 1 1 3 2 2 6 2 4 2 1 2 2 1 1从表 2.3 中可以看出，节点度为 22 的节点数目最多，多为次干路交织处，而随着节点度增加，节点数目减少，说明该区域路网内主干路间的交织处较少。基于表 2.3，利用 MATLAB 对网络节点度统计结果进行拟合分析，具体分析结果如图 2.7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数据可视化的区域交通状态特征评价方法[J]. 何兆成,周亚强,余志. 交通运输工程学报. 2016(01)
[2]城市道路交通网络级联失效的灾害蔓延动力学模型[J]. 王正武,彭烁,黄中祥,陈小兰. 安全与环境学报. 2014(03)
[3]广义加权网络演化模型[J]. 顾鹏尧,陈俊华,龚德伟,周明华. 数学的实践与认识. 2013(22)
[4]不同信息条件下加权复杂网络抗毁性仿真研究[J]. 王甲生,吴晓平,陈永强. 中南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]不确定信息下模糊网络最短路径关键边问题[J]. 李秀美,陈华友. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2013(01)
[6]330个中国城市P空间下公交复杂网络实证研究[J]. 许晴,祖正虎,徐致靖,张文斗,郑涛. 交通运输系统工程与信息. 2013(01)
[7]复杂网络上级联失效的负载容量模型[J]. 窦炳琳,张世永. 系统仿真学报. 2011(07)
[8]基于SVM的交通事件检测技术[J]. 陈维荣,关佩,邹月娴. 西南交通大学学报. 2011(01)
[9]复杂网络抗毁性测度研究综述[J]. 张琨,谈革新,庄克琛,赵荣生. 计算机时代. 2010(05)
[10]无标度网络抗攻击能力研究[J]. 杨琴,兰巨龙,卢慧,张建辉. 计算机工程与应用. 2009(31)
博士论文
[1]基于复杂网络的危险品运输网络拓扑特性、级联失效机制及抗毁性研究[D]. 种鹏云.西南交通大学 2015
[2]复杂背景下运动目标检测和识别关键技术研究[D]. 解晓萌.华南理工大学 2012
[3]复杂网络级联动力学行为机制研究[D]. 李树栋.北京邮电大学 2012
[4]复杂网络建模与典型网络上的动力学过程研究[D]. 郑建风.北京交通大学 2010
[5]网络上的相继故障模型研究[D]. 王建伟.大连理工大学 2010
[6]复杂交通网络拥堵特性及控制方法研究[D]. 赵月.西南交通大学 2009
[7]城市交通网络拓扑结构复杂性研究[D]. 吴建军.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]城市道路交通网络级联失效的灾害蔓延动力学模型研究[D]. 彭烁.长沙理工大学 2014
[2]复杂网络拓扑结构抗毁性研究[D]. 史春辉.电子科技大学 2012
[3]复杂网络中的社团结构检测算法研究[D]. 李亚飞.北京交通大学 2011
[4]基于复杂网络理论的文本聚类和关键词提取方法研究[D]. 谢凤宏.辽宁师范大学 2011
[5]有向赋权邮件社团结构发现研究[D]. 黄胜宇.苏州大学 2011
[6]虚拟空间成员交互网络特性及潜在组织成员搜寻研究[D]. 荣波.南京航空航天大学 2010
[7]复杂系统需求获取形式化的研究[D]. 彭昱静.扬州大学 2009
[8]复杂网络的拓扑结构及传播模型的研究[D]. 彭俊.西安电子科技大学 2009
[9]城市路网交通状态评价研究[D]. 冷欢平.吉林大学 2008
[10]复杂网络中聚类方法及社团结构的研究[D]. 莫春玲.武汉理工大学 2007
本文编号：3500302
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
某城市区域路网拓扑结构抽象示
Step 2：明确失效路段。根据公式(2.36)和公式(2.37)明确路网内失效路段。Step 3：负载重分配。根据 UE 均衡配流对路网内负载重新分配。Step 4：失效判别。根据公式(2.36)和公式(2.37)，若发生失效则继续执行 Step 3，否则跳转 Step 5，结束循环。Step 5：结束。2.3.4 算例分析2.3.4.1 算例场景搭建文献[132,133]指出运用数值模拟方法还原网络级联失效过程需要对还原网络进行场景搭建，场景搭建的原则：①准确描述网络实际运行情况；②具有一定代表性；③尽可能降低模拟环境复杂度。为清晰反映城市区域路网遭受边攻击后的网络级联失效情况，本节数据取自沈阳市某区域网络数据，运用 ArcGIS 对实例区域内空间数据进行处理，如图 2.6 所示。该网络的交叉口和路段，分别由图中节点和边表示。结合基于主方法的城市区域路网网络模型构建方法，实现了图 2.6(b)到图 2.6(c)的转化，最终得到了沈阳市城市区域路网
吉林大学博士学位论文结果如表 2.3 所示。表 2.3 沈阳市区域路网新节点度统计表节点度 11 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 33节点数 3 1 1 1 3 2 2 6 2 4 2 1 2 2 1 1从表 2.3 中可以看出，节点度为 22 的节点数目最多，多为次干路交织处，而随着节点度增加，节点数目减少，说明该区域路网内主干路间的交织处较少。基于表 2.3，利用 MATLAB 对网络节点度统计结果进行拟合分析，具体分析结果如图 2.7 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数据可视化的区域交通状态特征评价方法[J]. 何兆成,周亚强,余志. 交通运输工程学报. 2016(01)
[2]城市道路交通网络级联失效的灾害蔓延动力学模型[J]. 王正武,彭烁,黄中祥,陈小兰. 安全与环境学报. 2014(03)
[3]广义加权网络演化模型[J]. 顾鹏尧,陈俊华,龚德伟,周明华. 数学的实践与认识. 2013(22)
[4]不同信息条件下加权复杂网络抗毁性仿真研究[J]. 王甲生,吴晓平,陈永强. 中南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]不确定信息下模糊网络最短路径关键边问题[J]. 李秀美,陈华友. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2013(01)
[6]330个中国城市P空间下公交复杂网络实证研究[J]. 许晴,祖正虎,徐致靖,张文斗,郑涛. 交通运输系统工程与信息. 2013(01)
[7]复杂网络上级联失效的负载容量模型[J]. 窦炳琳,张世永. 系统仿真学报. 2011(07)
[8]基于SVM的交通事件检测技术[J]. 陈维荣,关佩,邹月娴. 西南交通大学学报. 2011(01)
[9]复杂网络抗毁性测度研究综述[J]. 张琨,谈革新,庄克琛,赵荣生. 计算机时代. 2010(05)
[10]无标度网络抗攻击能力研究[J]. 杨琴,兰巨龙,卢慧,张建辉. 计算机工程与应用. 2009(31)
博士论文
[1]基于复杂网络的危险品运输网络拓扑特性、级联失效机制及抗毁性研究[D]. 种鹏云.西南交通大学 2015
[2]复杂背景下运动目标检测和识别关键技术研究[D]. 解晓萌.华南理工大学 2012
[3]复杂网络级联动力学行为机制研究[D]. 李树栋.北京邮电大学 2012
[4]复杂网络建模与典型网络上的动力学过程研究[D]. 郑建风.北京交通大学 2010
[5]网络上的相继故障模型研究[D]. 王建伟.大连理工大学 2010
[6]复杂交通网络拥堵特性及控制方法研究[D]. 赵月.西南交通大学 2009
[7]城市交通网络拓扑结构复杂性研究[D]. 吴建军.北京交通大学 2008
硕士论文
[1]城市道路交通网络级联失效的灾害蔓延动力学模型研究[D]. 彭烁.长沙理工大学 2014
[2]复杂网络拓扑结构抗毁性研究[D]. 史春辉.电子科技大学 2012
[3]复杂网络中的社团结构检测算法研究[D]. 李亚飞.北京交通大学 2011
[4]基于复杂网络理论的文本聚类和关键词提取方法研究[D]. 谢凤宏.辽宁师范大学 2011
[5]有向赋权邮件社团结构发现研究[D]. 黄胜宇.苏州大学 2011
[6]虚拟空间成员交互网络特性及潜在组织成员搜寻研究[D]. 荣波.南京航空航天大学 2010
[7]复杂系统需求获取形式化的研究[D]. 彭昱静.扬州大学 2009
[8]复杂网络的拓扑结构及传播模型的研究[D]. 彭俊.西安电子科技大学 2009
[9]城市路网交通状态评价研究[D]. 冷欢平.吉林大学 2008
[10]复杂网络中聚类方法及社团结构的研究[D]. 莫春玲.武汉理工大学 2007
本文编号：3500302
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