冰雪條件下城市路網(wǎng)行程時間可靠性研究.pdf

1、道路交通系統(tǒng)是經(jīng)濟、社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)及生命線系統(tǒng)之一，其運行狀況直接關(guān)系人民生命財產(chǎn)安全及國民經(jīng)濟發(fā)展。如何提高城市路網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，保證道路交通系統(tǒng)生命線功能的正常發(fā)揮，一直備受社會各界尤其是交通工程領(lǐng)域所關(guān)注。國內(nèi)外研究實踐表明，開展城市路網(wǎng)可靠性研究對于改進路網(wǎng)規(guī)劃、救災(zāi)防災(zāi)、提高交通管理水平等方面具有積極的促進作用。
　　論文系統(tǒng)研究冰雪條件下城市路網(wǎng)行程時間可靠性，旨在針對冰雪條件下城市路網(wǎng)交通特性，對冰雪條件下城市路

2、網(wǎng)行程時間可靠性進行深入研究，為城市交通規(guī)劃、管理、應(yīng)急救災(zāi)提供理論支撐，為冰雪條件下路網(wǎng)可靠性評價指標(biāo)體系建立及路網(wǎng)可靠性評價奠定理論基礎(chǔ)。
　　在分析冰雪條件下城市路網(wǎng)交通特性的基礎(chǔ)上，研究城市路網(wǎng)單元——路段和交叉口的行程時間可靠性、冰雪條件下出行者的廣義出行費用，進而研究冰雪條件下基于廣義出行費用的路網(wǎng)行程時間可靠性。在研究思路上以可靠性理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值分析、蒙特卡羅（Monte Carlo）仿真、數(shù)

3、學(xué)規(guī)劃模型求解等多種方式和手段，采用基礎(chǔ)理論和應(yīng)用相結(jié)合的方法進行研究。
　　通過交通調(diào)查、數(shù)據(jù)分析，研究不同冰雪條件下路段及交叉口交通特性，包括路段車輛到達分布、車頭時距及其分布、速度及交通量變化規(guī)律、交叉口的飽和流率、運行速度、臨界穿越間隙與隨車車頭時距分布等等，并與正常天氣條件相應(yīng)的交通特性進行對比分析。
　　引入冰雪條件對路段自由行程時間及通行能力影響的修正函數(shù)，建立冰雪條件下路段行程時間ISB-BPR(Ice an

4、d Snowfall Based Bureau of Public Roads)函數(shù)，利用哈爾濱市及威海市調(diào)查數(shù)據(jù)，針對不同類別城市道路的修正函數(shù)進行標(biāo)定。基于現(xiàn)有路段行程時間可靠性概念的局限性，提出新的路段行程時間可靠性定義。結(jié)合已標(biāo)定的ISB-BPR函數(shù)，建立冰雪條件下路段行程時間可靠性模型。為便于可靠性評價結(jié)果的比較及應(yīng)用，設(shè)定可靠性評價標(biāo)準，界定不同服務(wù)水平要求下的行程時間期望值，以及對可靠性評價結(jié)果進行等級劃分。結(jié)合模型特點提

5、出Monte Carlo仿真算法，建立冰雪條件下路段行程時間可靠性評價方法，并通過實例驗證評價方法的有效性，分析冰雪條件下路段行程時間可靠性的影響因素。
　　為改進以往關(guān)于交叉口部分行程時間研究中假設(shè)條件不盡合理的不足，分別采用M3分布、組合負指數(shù)分布描述交叉口直行機動車、非機動車車頭時距，以可插車間隙理論、排隊論為理論基礎(chǔ)構(gòu)建左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)車流通過交叉口的行程時間模型。同時，考慮左轉(zhuǎn)沖突車流對直行車流的影響，修正直行車流通過交叉口的

6、行程時間模型。綜合不同流向的行程時間模型，構(gòu)建以不同流向車道組為基本單元的交叉口行程時間可靠性模型，并設(shè)定交叉口行程時間可靠性評價標(biāo)準，提出冰雪條件下交叉口行程時間可靠性評價方法。通過實例驗證評價方法的有效性，分析冰雪條件下交叉口行程時間可靠性影響因素。
　　在分析冰雪條件下出行行為特點的基礎(chǔ)上，考慮出行的安全性因素，定義路段、交叉口的廣義出行費用函數(shù)，引入坡道行駛安全系數(shù)，采用該系數(shù)的倒數(shù)來量化冰雪條件下安全性出行費用，以不同的

7、加權(quán)系數(shù)反映出行者對待出行風(fēng)險的態(tài)度；為消除評價指標(biāo)量綱的影響，對各指標(biāo)進行無量綱化處理；基于冰雪條件下交通需求的變化，建立基于廣義出行費用的彈性需求分配模型；突破以一般串聯(lián)系統(tǒng)理論建立路徑行程時間可靠性模型的傳統(tǒng)思路，以路徑作為整體單元對其行程時間可靠性進行研究；突破以一般并聯(lián)系統(tǒng)理論建立OD(Origin Destination)對行程時間可靠性的方法，采用各路徑行程時間可靠性的加權(quán)平均值求取；以 OD對行程時間可靠性為基礎(chǔ)構(gòu)建路網(wǎng)