一种基于风险的路网可靠性度量方法的研究

论文摘要

随着生活质量的提高,人们的时间观念也越来越强烈,在追求旅行安全和快捷的同时,人们对出行可靠性方面的要求也越来越强烈,因此路网可靠性研究越来越引起人们的重视。路网可靠性研究不仅可以给出路网可靠性的数值,以提供给使用者（交通管理者和出行者）需要的信息;而且可靠性的研究可以给出提高路网可靠性的方法,以避免交通极端事件（如堵塞、自然灾害等）造成路网瘫痪。以往的路网可靠性研究一般都是将工程领域的可靠性研究方法引入路网,这些研究都存在着诸多问题,如研究体系不够完整、计算方法不可行、指标过多等等。本文正是在综合分析以往研究存在的不足的基础上,建立了一种基于风险分析的路网可靠性研究方法——RBR（Risk-based reliability）。RBR考察的是在一定概率水平下,出行者在未来一段时间内通过某路径最大可能花费的出行费用。因为出行费用是出行者出行所需要承担的风险,因此RBR称为基于风险的可靠性。RBR有着它自身的优点,如指标统一;计算体系完整,有实际可行的计算方法和检验方法;应用前景广阔等。文章首先讨论了路网可靠性研究的意义以及以往研究存在的诸多缺陷。针对这些缺陷,文章给出了RBR严格的定义,分析了RBR的特点及与其他可靠性的关系;然后,文章给出了RBR的三种计算方法——历史模拟法、分析方法和MonteCarlo方法,并通过具体的实例验证了所提出的各种计算方法;接着,文章给出了RBR计算的检验方法,从而完善了RBR计算体系;之后,文章给出了RBR在交通管理中的几种可能应用,提出了OD对RBR、网络RBR的定义及计算思路,并尝试将RBR应用于交通诱导中,通过仿真试验和与其他方法进行比较,说明了RBR在应用中的有效性;最后,文章做出了结论并对RBR的未来发展前景做出了展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 路网可靠性及其研究意义
• 1.2 以往路网可靠性研究
• 1.3 以往研究的问题
• 1.4 文章结构
• 第二章 RBR 方法
• 2.1 RBR 概念
• 2.2 RBR 的参数选择
• 2.3 RBR 的优点和缺点
• 2.4 RBR 的应用
• 2.5 小结
• 第三章 RBR 的计算
• 3.1 RBR 计算的基本原理与分析
• 3.1.1 RBR 的一般计算方法
• 3.1.2 RBR 计算的基本原理
• 3.1.3 RBR 计算的主要方法
• 3.2 出行费用确定函数
• 3.2.1 广义出行费用
• 3.2.2 旅行时间费用
• 3.2.3 金钱费用
• 3.2.4 舒适度
• 3.3 历史模拟法
• 3.3.1 历史模拟方法的基本原理与步骤
• 3.3.2 基于核估计的历史模拟法
• 3.3.3 RBR 历史模拟法计算实例
• 3.3.4 历史模拟法的评价
• 3.4 RBR 计算的分析方法
• 3.4.1 计算原理和假设条件
• 3.4.2 分析方法计算RBR
• 3.5 RBR 计算的Monte Carlo 模拟方法
• 3.5.1 Monte Carlo 模拟方法的一般介绍
• 3.5.2 单变量Monte Carlo 模拟方法
• 3.5.3 Monte Carlo 模拟的评价
• 3.6 RBR 计算的三种方法比较
• 3.7 RBR 的误差分析
• 第四章 RBR 方法在交通管理中的应用
• 4.1 路径RBR 的应用
• 4.1.1 RBR 改进模型
• 4.1.2 仿真试验
• 4.1.3 仿真结论
• 4.2 路段RBR 的应用
• 4.2.1 串联路段可靠性的计算
• 4.2.2 并联可靠性的计算
• 4.3 路网RBR 的应用
• 4.4 RBR 的其它应用
• 4.5 RBR 风险管理体系的建立
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢