道路网络脆弱性分析及应用

论文摘要

道路网络作为城市的基础设施,是城市最重要的生命线系统之一。在发生各种异常事件时,路网都会受到不同程度的影响,使交通系统的服务能力降低,从而对社会的经济生活造成影响。可以说路网本身承受异常事件的能力不足是造成巨大损失的重要原因之一,这种系统特质就是路网脆弱性。对交通系统的脆弱性研究可以使道路管理者能够发现瓶颈路段,并可以找出相应的改善方案。学者们已经从微观、区域、宏观等不同层面创建了相关的交通模型,能够在一定精度水平上模拟不同的灾害类型,进行道路网络脆弱性研究。本论文以交通网络为研究对象,应用脆弱性理论,研究交通网络的脆弱性评价,以及脆弱性理论在交通网络规划中的应用。本研究应用TranSCAD软件作为交通模拟分析的工具,采用用户平衡模型作为交通分配的模型,对道路网络上的交通流进行预测和计算。计算道路网络的脆弱性,主要考虑路网的运行时间成本的增加作为脆弱性的主要衡量手段,进而基于道路网络脆弱性理论对路网进行评价。本研究结合具体实验路网案例,对不同的路网维修方案进行了脆弱性评价,分别考虑了全封闭维修和半开半闭维修方案对应的不同路网结构形式,对各种不同的路网结构进行了脆弱性计算,计算结果可以为路网管理和规划提供科学的决策依据。最后对下一步的研究进行了展望。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 道路交通网络脆弱性介绍
• 1.1.1 道路网络脆弱性的概念
• 1.1.2 道路网络脆弱性的含义
• 1.2 选题背景与研究意义
• 1.2.1 选题背景
• 1.2.2 研究的目的和意义
• 1.3 道路网络脆弱性研究现状
• 1.4 论文的研究内容和目标
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目标
• 1.5 本章小结
• 2 基于TransCAD的道路网脆弱性研究
• 2.1 TransCAD软件介绍
• 2.2 TransCAD的交通规划模块
• 2.2.1 出行发生（Trip-Generation）
• 2.2.2 出行分布（Trip-Distribution）
• 2.2.3 方式划分（Mode Split）
• 2.2.4 交通分配（Traffic Assignment）
• 2.3 用户平衡模型
• 2.3.1 用户平衡原理
• 2.3.2 用户均衡时的交通量与行驶时间
• 2.3.3 用户平衡问题的解
• 2.4 路网脆弱性评价方法
• 2.5 脆弱性评价指标
• 2.6 本章小结
• 3 路网的脆弱性分析
• 3.1 交通分配
• 3.2 脆弱性指标计算
• 3.3 路段脆弱性分析的结果
• 3.4 路段脆弱指标随通行能力的变化分析
• 3.5 路网改善方案中的脆弱性分析
• 3.6 本章小结
• 4 路网维护方案中的脆弱性分析
• 4.1 路网维护案例介绍
• 4.1.1 路网维护改建项目的决策因素
• 4.1.2 路网维护决策方案的制定
• 4.2 路网半开半闭方式维修方案
• 4.2.1 路网描述
• 4.2.2 1条路段维修
• 4.2.3 2条路段的维修方案
• 4.2.4 3条路段的维修方案
• 4.2.5 4条路段的维修方案
• 4.2.6 5条路段的维修方案
• 4.2.7 不同方案的对比
• 4.3 路网全封闭维修方案
• 4.3.1 1条路段全封闭维修方案
• 4.3.2 2条路段全封闭维修方案
• 4.3.3 3条路段全封闭维修方案
• 4.3.4 4条路段全封闭维修方案
• 4.3.5 5条路段全封闭维修方案
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献