城市道路可靠性分析方法的研究.pdfVIP

城市道路可靠性分析方法研究 龚翔曼，张和生，张毅，胡坚明 (清华大学自动化系系统工程研究所，北京100084) 擅要：城市道路可靠性分析是近年来交通状况分析与研究的重要内容。通过对路网可靠性的研究可以为交通 控制、诱导、优化以及规划等提供强有力的信息支持。本文对路网可靠性的研究现状进行了总结，并在此基础 上提出了一种基于车辆检测器数据的路网可靠性研究方法。该方法通过柃测器采集米的车辆数据估算出路段的 车辆平均行驶速度，再在路口连接矩阵的基础上根据中国道路交通管理评价指标的规定构造出路段可靠性矩 阵，最后通过类似布尔代数的逻辑乘、逻辑加运算将其转化为路网可靠性矩阵。在路网可靠性矩阵的基础上， 计算路网可靠度，对路网可靠性进行评价。文末对该方法进行了总结，并针对其进一步发展和应用进行了分 析。 关键词：可靠性；可靠度；车辆检测器；城市道路 中图分类号：U491文献标识码：A 1引言 2路网可靠性研究分析 自人类社会存在以来，交通在人们的生活中 可靠性是指在规定的条件下完成规定功能、 就扮演着重要的角色，随着人类社会的不断进 任务的概率…。该概念早已在计算机系统、工业控 步，交通系统在人类社会中占有的地位也越来越 制、通信和电力工程中有着很广泛的应用。而城 重要。在现今这个社会，道路交通网络在城市中 市道路可靠性概念的提出则是近20年的事情皿J， 已占有核心地位，它在城市运行中起着骨干的作 它是指在规定的时间内道路完成规定功能、任务 用。因此，一些学者从路网着手，对城市道路交 的概率。这是智能交通系统发展的产物，越来越 通进行研究，以图解决困扰人们的城市交通问 受到相关研究人员和应用单位的重视。目前对道 题。其中，部分学者从可靠性入手，建立路网运 路交通网络可靠性的研究主要集中在三个方面： 行可靠性的概念，通过计算路网运行可靠度来对 连通可靠性、行程时间可靠性和容量可靠性l引。 城市道路网络的运行状态进行评价，以期给城市 连通可靠性是指道路网络中的节点(路口) 交通的控制、诱导、优化以及规划提供强有力的 问保持连通的概率【3】。连通可靠性反映了道路网络 参考信息。目前，路网可靠性研究主要有三种方 中各节点的连通状况，是从网络的拓扑结构来描 法：连通可靠性、行程时间可靠性、容量可靠 述网络的可靠性。在计算连通可靠度时，认为路 性。连通可靠性考虑路段连通或不连通两种状 段只有两种状态：连通或不连通。一般根据交通 态，在应用上存在着一定的局限性；行程时间可 流数据或交通状况统计数据估计出特定时段路网 靠性更注重网络功能的整体表现，更符合交通网 中各路段连通的概率，再根据各路段连通的概率 络的特点；容量可靠性从整个路网的角度出发， 计算出各OD对之间连通的概率，最后求出路网 是一个更为综合的路网性能指标。本文从现在道 的连通可靠度。连通可靠性在应用上存在着很大 路上常用的车辆检测器所得到的数据出发，对路 的局限性，因为它仅仅考虑了路段连通或不连通 网可靠性进行研究，得到了一种研究路网连通可 两种运行状态，而在实际的道路交通网络中，路 靠性的方法，并针对其不足提出了一些改进观 段的通行能力往往介于最大和零之间14j。 点。 行程时间可靠性是指对于给定的一个OD 对，出行者能在规定时间内顺利完成出行的概