信息诱导下地道路服务水平可靠性研究.pdfVIP

180 智能运输系统研究与实践 信息诱导下的道路服务水平可靠性研究 况爱武黄中祥 (长沙理工大学交通运输学院长沙，410076) 【摘要】从交通供给随机性分析入手，借鉴网络可靠性理论提出了服务水平可靠性的概念，拓展了现有的路 网可靠性评价指标。将服务水平可靠性概念引入到路径诱导系统环境中，通过将路段容量简化为离散随机变量， 基于信息诱导下的混合路径选择行为和路网最可能状态生成算法，建立了路段及路网服务水平可靠性计算的近似 算法，并对一小型测试网络进行了计算分析。 【关键词l务水平可靠性；路径诱导；混合均衡；最可能状态 1 引言 实际路网受各种不确定性因素的影响会造成路段容量的下降，为衡量路网在这类情况下的应变能力和 承受能力，常采用路网可靠性指标。目前对路网可靠性的研究主要集中在连通可靠性、行程时间可靠性和 容量可靠性三个方面LlJ。连通可靠性和行程时间可靠性主要为单个用户评价路网服务质量的稳定度提供依 据。从管理者的角度出发，Chen等阐述了容量可靠性的概念并建立了容量可靠性评价方、法12qJ。上述路网 可靠性指标从特定的角度(用户或管理者)出发来反应路网的性能，不能综合反应路网的性能。同时，．随 着先进的出行者信息系统和路径诱导系统的逐步应用，分析信息发布对路网可靠性的影响是评价信息诱导 效果的重要手段之一。为此，本文首先从出行者个体局部利益和系统管理者全局利益的角度出发定义了随 机路网的服务水平可靠性指标，同时将路段容量作为离散随机变量，构建了信息诱导下的道路服务水平可 靠性近似计算模型，并据此来分析网络供给能力的随机变化和信息的发布对路网性能的影响。 2服务水平可靠性 服务水平是指交通流中车辆运行的以及驾驶员和乘客所感受到的服务质量的量度，亦即道路在某种交 通条件下所提供运行服务的质量水平。在随机因素作用下，路段不一定工作在其最大容量状态，大到自然 或是人为灾害(如地震、洪水、恐怖袭击等大灾难)，小到日常性的可反复重现的事件(如交通拥挤、路 段维修、违规停车等小事故)，都可能造成局部路段和路网整体容量的衰减，从而导致路网呈现出不同的 容量状态。因此，在供给随机变化的路网中，路段或路网的服务水平等级不再是一个定值，而会随着路网 容量状态的变化而变化，为此本文定义服务水平可靠性为：路段容量的随机变化使路段或路网服务水平维 持在某一等级的概率。 路段容量的随机变化可用离散随机变量来描述。考虑交通网络G=(ⅣA)，其中Ⅳ为节点集、A为路段 际工作状态(即路段a的实际容量)，P出表示路段a容量处在C酞的概率，耽表示路段a工作状态的总量。 那么，路段a的容量c口其分布满足(1)式： 第三部分交通管理与控制 181 M。一1 P{CaCak)=P础，0≤P础≤1， aEA， k=o，1，…，M。一l (1) ∑P础=1，0c酞--Ca。， k=0 实际容量，由于每条路段均对应到％个工作状态，显然，路网G的容量状态空间中共有S=I-IM。个状态向 量。 3信息诱导下的混合路径选择模型 除路段容量的随机变化外，另一个影响服务水平可靠性的重要因素是出行者路径选择行为，出行者路 径选择行为决定了交通需求在路网上的分布，从而最终影响路网的服务水平可靠性。在先进的出行者信息 TravelerInformation 系统(Advanced System，ATIS)下，根据出行者获取信息能力的不同将出行者划分为 两类：第一类为有ATIS接收装置的出行者，第二类为无ATIS接收装置的出行者。由于有接收装置和无 接收装置的出行者对路径出行时间的理解程度不同，因而他们有不同的路径选择行为。通常，有接收装置 的出行者可以接收到完全信息，并且以用户均衡(User 的出行者对路径出行时间的理解存在较大的误差并遵循随机用户均衡原则(StochasticUser Equilib