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不同交通供需分布下的路网畅通可靠度变化规律研究

发布时间：2016-08-05 16:09

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不同交通供需分布下的路网畅通可靠度变化规律研究

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　公　路　交　通　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第24卷104

本文组合交通供需不同分布类型,研究其对路网畅通可靠度的影响,并期望找出在不同交通供需下道路畅通可靠度的变化规律,以为城市交通管理和规划提供决策依据。

1　道路畅通可靠度的计算方法

i=1

∏PR

,(2)

<k=P{高峰时间内,车辆在第k个OD对间的任一

合理路径上畅通}=P{UAi},

i=1

(3)(4)

道路畅通可靠度定义为:在工作日的高峰时段内,路网在正常使用条件下,道路交通流运行状态能满足畅通状态的概率。

经出行调查及道路流量分析可知:城市道路上若干天内同一时段的交通需求及实际通行能力为随机变

[2]

量,并可近似认为符合正态分布,[3]

元畅通可靠度基本思想是:要影响因素———)(V)在,并利用概PBi(图1中阴影部分为该单元i的阻塞概率PRi,PBi+PRi=1)

不同交通供需分布下的路网畅通可靠度变化规律研究

。

ΦS=

k=1

Sξk<k,∑

式中,PRi为路径ji的畅通可靠度;Ij为路径ji代表第i条合理路径畅;;ξk为第k个

中的重要性系数,

k=1

ξ∑

=1。

2　不同交通供需分布下路网畅通可靠度的研究方法211　计算流程

由上节可知,如采用第2种方法计算道路单元畅

通可靠度,需要获得多次交通数据,以判断交通状态是否达到了畅通的状态。由于路网各小区的出行生成量可直接反映路网的交通需求,所以,本文将各小区出行生成量和各路段通行能力视为符合正态分布的变量,并对所需要研究的路网采用了多次随机试验的方法得到各道路单元的车速或延误(即运行状态),具体方法如下。

图1　交通需求与道路畅通通行能力的分布密度函数

Fig11　Thedistributionfunctionoftrafficdemandandcapacity

单元畅通可靠度计算方法有两种,分别为:基于供需随机性分析的方法、基于交通统计的方法。经过差异性分析,上述两种方法得到的结果是一致的

[3]

,可以

首先,利用随机发生器对路网产生符合正态分布

的各小区出行生成量和路段通行能力;对路网进行多次交通分配,得到各道路单元的流量值,并利用路阻函数,得到不同需求和通行能力下的路段的车速(或延误)。在多次试验的基础上,收集各道路单元的车速(或延误),利用统计的方法(见式(1))计算不同畅通标准下的道路单元畅通可靠度,进而计算各路径、OD对及路网的畅通可靠度。

该计算过程可以描述为:Step0:令初始值k=1;Step1:按正态分布,利用随机发生器产生各小

区的出行生成量Pj和Aj(小区j的产生量、吸引量)

结合实际情况分别采用。为简化计算,本文对道路单元和系统畅通可靠度的计算采用了第2种方法:基于交通统计的方法。该方法是对各路段和交叉口进行同一高峰时段的多次交通数据采样,以判断道路运行状况是否畅通。可利用下式计算单元畅通可靠度的近似值:

()PRi=。1

高峰时间内路段或路口i总的观测次数对于道路单元的调查指标,路段采用车速,交叉口采用平均停车延误。畅通标准的判别方法参见文献[3]。

和各路段i的通行能力Ci;

Step2:进行交通分配;

Step3:计算道路单元i的行驶车速Vi和延误

di;

Step4:收集车速或延误数据,计算各单元畅通

在此基础上,利用网络与网络可靠性基本知识,并考虑交通流特性,可得到路径、OD对间及交通系统的

ΦS[3,4]。畅通可靠度<j、<k、<=P{高峰时间内,路径j上的车辆畅通行驶}=

可靠度;

Step5:如果k<kmax,则令k=k+1,返回Step1;

Step6:计算各路径、OD对间和路网的畅通可靠

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