城市路网畅通可靠性研究

发布时间：2017-08-07 00:03

  本文关键词：城市路网畅通可靠性研究

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【摘要】：城市路网是城市交通的重要基础设施,是交通中运输工具的载体。近年来交通状况每况日下,路网可靠性方面的研究引起了更多人的注意。城市路网可靠性是衡量路网运行状况的动态型概率指标。路网可靠性的研究能够为交通规划工作者提供相关参数,帮助交通规划和决策人员制定和提出更优的方案。在阅读国内外路网可靠性问题相关文献的基础上,本文进一步分析了路网可靠性和脆弱性的区别与联系,对路网可靠性指标进行综合研究,首次提出将其系统性地划分为生存性、稳定性、和有效性三类指标。本文的主要研究对象—畅通可靠性属于有效性指标。通过对交通供求随机性的分析与刻画和路网畅通可靠性现有研究成果的研究,本文对畅通可靠性现有计算模型进行分析,首次提出了单元独立条件下,以平均速度为指标的路段畅通可靠性的计算模型。并对路网系统畅通可靠性算法进行深入研究,借鉴结构可靠性理论,引进极端化的概率网络估计算法,提出考虑节点可靠性和单元相关性的可靠性计算模型,并举例验证。在对可靠性指标之间的联系进行分析的基础上,提出对稳定性指标和有效性指标进行综合研究的方向与方法,提出了容量限制条件下的畅通可靠性计算方法,并将其应用到道路网络设计问题中。提出了基于Davidson改进路阻函数的改进概率用户平衡模型,作为双层规划模型的下层。在对双层规划模型的现有解法进行研究的基础上,提出了运用混沌优化算法求解双层规划模型的思路,并用该方法和模型求解一个简单算例,检验了模型与算法的有效性,为更深层次的研究工作打下基础。
【关键词】：城市路网 畅通可靠性 概率用户平衡模型 道路网络设计
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12
• 1.3 论文主要内容及技术路线12-15
• 1.3.1 论文主要研究内容12-13
• 1.3.2 论文技术路线13-15
• 2. 路网可靠性理论分析15-27
• 2.1 系统可靠性15-17
• 2.1.1 系统可靠性理论15
• 2.1.2 系统模型化15-17
• 2.2 城市路网可靠性理论17-20
• 2.2.1 路网可靠性的定义17-18
• 2.2.2 路网可靠性影响因素18-19
• 2.2.3 路网可靠性与脆弱性的区别与联系19-20
• 2.3 路网可靠性主要评价指标分析20-24
• 2.3.1 生存性指标21-22
• 2.3.2 稳定性指标22
• 2.3.3 有效性指标22-24
• 2.4 可靠性指标间关系分析24-26
• 2.4.1 区别分析24
• 2.4.2 联系分析24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3. 城市路网畅通可靠性理论27-49
• 3.1 交通供需随机性分析27-31
• 3.1.1 实际通行能力的随机性分析27
• 3.1.2 交通需求的随机性分析27-28
• 3.1.3 交通供求随机刻画28-31
• 3.2 畅通可靠性分析31-34
• 3.2.1 畅通可靠性理论31-32
• 3.2.2 畅通标准分析32-34
• 3.3 畅通可靠性计算方法34-36
• 3.3.1 模拟算法34
• 3.3.2 解析算法34-36
• 3.4 畅通可靠性计算模型36-47
• 3.4.1 路段畅通可靠性36-42
• 3.4.2 路径畅通可靠性42
• 3.4.3 OD对畅通可靠性42
• 3.4.4 路网畅通可靠性42-43
• 3.4.5 路网系统单元间阻塞相关性分析43-45
• 3.4.6 算例45-47
• 3.5 本章小结47-49
• 4. 道路网络设计问题中畅通可靠性的应用49-61
• 4.1 双层规划模型在NDP中的应用49-52
• 4.1.1 交通网络设计问题（NDP)49-50
• 4.1.2 NDP模型一般形式50
• 4.1.3 NDP中上层优化问题50-51
• 4.1.4 DNP中下层网络用户选择模型51-52
• 4.2 概率用户平衡配流模型(PUE）52-59
• 4.2.1 网络备用能力52-53
• 4.2.2 路阻函数53
• 4.2.3 路段通行能力53-54
• 4.2.4 可靠性因素54-57
• 4.2.5 PUE模型57-59
• 4.3 本章小结59-61
• 5. 双层模型求解算法及算例61-65
• 5.1 模型求解常见算法61
• 5.2 混沌优化算法61-62
• 5.3 模型算例分析62-64
• 5.4 本章小结64-65
• 6. 结论与展望65-67
• 6.1 论文的主要研究工作65
• 6.2 研究展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70

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本文编号：631965