考虑拥堵效应的城市道路交通网络脆弱性分析

摘要

城市道路交通网络作为城市活动的重要载体，有关其脆弱性的研究已经引起许多学者的研究兴趣。本文在城市道路交通网络脆弱性分析的过程中考虑了拥堵效应，探求通过缓解交通拥堵来降低脆弱性的方法。
　　本文采用原始法构建城市道路网络拓扑结构，并考虑交通需求的影响从结构脆弱性和状态脆弱性两方面来分析城市道路交通网络的脆弱性，为后文的脆弱性分析过程做铺垫。其次，主要考虑了由于路段拥堵导致失效而引发的级联失效过程中的脆弱性和拥堵程度变化，按照静态脆弱性和动态脆弱性的评估原理并引入拥堵因子进行级联失效过程中脆弱性和拥堵程度的评估。再次，在实际路网中，在VISUM中将交通流量加载到路网上，探求关键路段发生拥堵的可能性、关键路段和非关键路段失效和不同失效条件对路网脆弱性评估的影响以及脆弱性指标与拥堵因子的相关性分析。最后，提出从增大路段设计通行能力、基于路段重要度分配路段备用能力系数、区域单向交通设置等方面来进行拥堵的缓解从而降低路网的脆弱性：分别从上述三方面对原始路网进行改造，并分析改造路网与原始路网相同的级联失效过程中脆弱性和拥堵程度的变化，发现上述三种方法均可以在一定程度上降低路网的拥堵程度和脆弱性。
　　本文考虑了由于路段拥堵导致失效而引发的级联失效过程中脆弱性和拥堵程度的变化，提出从缓解拥堵方面来降低路网的脆弱性，提出的方法有一定的可行性，能够为交通管理者提供策略上的支持，为道路交通网络的良性发展提供依据。

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1 绪论

1.1研究背景

1.2研究意义及目的

1.3国内外研究现状

1.4研究思路和主要内容

2 城市道路交通网络拓扑结构及脆弱性内涵

2.1城市道路交通网络拓扑结构

2.2城市道路交通网络拓扑结构的构建

2.3城市道路交通网络脆弱性

2.4城市道路交通网络结构脆弱性和状态脆弱性

2.5本章小结

3 城市道路交通网络级联失效

3.1城市道路交通网络的拥堵及拥堵因子

3.2考虑拥堵效应的城市道路交通网络级联失效

3.3城市道路交通网络级联失效的触发

3.4本章小结

4 级联失效过程中脆弱性及拥堵因子变化

4.1级联失效过程中脆弱性及拥堵因子变化分析

4.2基于路段重要度的关键路段识别

4.3基于路段重要度的脆弱性分析

4.4路段失效条件对脆弱性评估的影响

4.5脆弱性指标与拥堵因子相关性分析

4.6本章小结

5 城市道路交通网络脆弱性控制策略

5.1增大路段设计通行能力

5.2基于路段重要度的备用能力分配

5.3区域单向交通的设置

5.4其他控制策略

5.5本章小结

6 结论与展望

致谢

参考文献