路网性能退化对行程时间可靠性的影响研究

论文摘要

随着社会的进步和经济的发展,人们对出行时间及其可靠性的要求越来越高,但自然因素和人为因素的频发导致道路供给的不确定性增加,严重影响了人们的生活质量与生产效率,研究路网受外界因素影响下可靠性的变化规律显得愈加重要。本文采用故障分析法对路网性能退化的影响因素进行了归纳,从供给和需求两个维度分析了影响因素与路网性能退化间的作用机制;根据各影响因素的特点及规律,用路段退化参数来刻画道路质量、交通管理水平、天气状况、自然灾害、人为因素对行程时间可靠性的影响。将BPR函数中的路段容量表示为设计容量与退化参数之积,建立路网行程时间与退化参数的关系模型;用正态分布函数的近似函数推导出行程时间可靠度与退化参数之间的计算方程。模型分析的结果表明:风险偏好型出行者增加预算行程时间的边际效益(行程时间可靠度随预算行程时间增加的速率)递增,而风险厌恶型出行者的边际效益递减,在预算行程时间与行程时间的期望值相等时,增加预算行程时间的边际效益达到最大。通过仿真算例对上述结论进行了求证。由上述结论得到边际效益(即行程时间可靠度随预算行程时间的增加率)曲线;以及不同出行者在不同预算行程时间下可接受的最低边际效益曲线,这两条曲线的交点即为出行者的最优预算行程时间,出行者的综合效益最大。本文的研究结论有助于人们的最优化出行,也可以为交通管理部门的规划管理工作提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究的背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 研究的内容与方法
• 1.2.1 本文的主要研究内容
• 1.2.2 本文的研究方法及技术路线
• 1.3 论文结构及章节安排
• 第2章 行程时间可靠性及路网退化的理论综述
• 2.1 可靠性及衡量指标
• 2.1.1 联通可靠性
• 2.1.2 容量可靠性
• 2.1.3 畅通可靠度
• 2.2 行程时间可靠性理论基础
• 2.2.1 行程时间可靠性的研究历程
• 2.2.2 行程时间可靠性的内涵
• 2.2.3 行程时间可靠性的应用
• 2.3 路网性能退化研究综述
• 2.3.1 路网性能
• 2.3.2 路网性能退化的内涵
• 2.3.3 路网性能退化的影响因素
• 2.3.4 路网性能退化的作用机制
• 2.3.5 路网性能退化的研究现状
• 2.4 本章小结
• 第3章 路网性能退化影响因素研究
• 3.1 路网性能退化影响因素归纳
• 3.1.1 道路本身质量
• 3.1.2 交通控制管理水平
• 3.1.3 天气状况
• 3.1.4 自然灾害
• 3.1.5 人为突发事件
• 3.2 路网性能退化影响因素的作用机制
• 3.2.1 基于层次分析的路网性能退化作用机制
• 3.2.2 路网性能退化的故障树分析法
• 3.2.3 基于供需维度的路网退化机制分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 路网性能退化与行程时间可靠性作用机制建模
• 4.1 路段退化参数的影响因素及表达
• 4.1.1 供给侧影响因素分析
• 4.1.2 需求侧影响因素分析
• 4.1.3 退化参数变化规律
• 4.2 行程时间计算
• 4.2.1 路段的行程时间
• 4.2.2 主要参变量的计算
• 4.2.3 路径或路网的行程时间
• 4.3 预算行程时间
• 4.3.1 路径选择条件
• 4.3.2 最优路径选择问题
• 4.4 行程时间可靠性
• 4.4.1 预算行程时间
• 4.4.2 近似正态分布函数
• 4.4.3 行程时间可靠性建模
• 4.4.4 退化规律分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 行程时间可靠性退化规律分析及改善策略研究
• 5.1 基于仿真算例的行程时间可靠性退化规律分析
• 5.1.1 仿真算例
• 5.1.2 仿真结果分析
• 5.2 应对路网退化的出行改善策略研究
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 附录
• 附录一：正态分布下各路段退化参数取值
• 附录二：正态分布下的运行结果
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表或录用的学术论文
• 附件