基于单目的地路网模型的应急疏散交通规划研究

论文摘要

随着自然灾害的频发,应急疏散研究变得越来越迫切,应急疏散交通是应急疏散的重要方面。应急疏散交通与常态交通的不同主要表现在时间的紧迫性、路网交通流的复杂性及疏散车辆对安全点选择的灵活性三个方面。传统的应急疏散交通规划通常预先根据地理位置为各疏散小区指定安全点,在此基础上,利用静态交通分配方法实现疏散车辆的路径分配。这种做法不十分符合疏散的实际情况,得到的疏散效果不能达到最优。针对疏散车辆对疏散时间的迫切性和对安全点选择的灵活性,本文提出了基于单目的地路网模型(ODE, One Destination Evacuation),进而同步解决疏散目的地选择和疏散路径选择问题。基于ODE理念,在疏散道路网络模型中引进一个虚拟点与原来的所有安全点相连,作为疏散的最终目的地。这样,就把原来疏散交通中需求分布和路径分配的两步决策过程被转换成单步的路径优化过程。论文对ODE模型的建立、对疏散交通分配公式的改进,及该模型在疏散规划和疏散仿真中的应用,进行了深入探索;针对该模型在应用时可能出现的问题,提出改进建议。另外,对以往疏散评价方法进行拓展。本文在确定疏散效果评价指标时,综合考虑影响疏散评价的各种因素,例如疏散车辆行程时间、基于时间的风险因素、基于空间的风险因素等,并对这些评价方法都进行改进,以方便实际应用。最后利用VISSIM仿真软件,分别在原路网模型中ODE路网模型中,对指定区域进行疏散仿真。VISSIM仿真结果表明,无论是采用静态交通分配还是动态交通分配,无论从疏散时间、疏散曲线的角度,还是从待疏散人员所受的风险大小上,ODE路网模型中的疏散都表现出明显的优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 国内外研究现状分析
• 1.3 技术路线图及研究内容
• 第2章 应急交通疏散预案
• 2.1 应急交通疏散影响因素分析
• 2.1.1 灾害类型的划分
• 2.1.2 待疏散人员特征
• 2.1.3 疏散路网状况
• 2.2 应急交通疏散预案制定的一般步骤
• 2.2.1 疏散交通需求
• 2.2.2 疏散交通分布
• 2.2.3 疏散交通方式选择
• 2.2.4 疏散交通分配
• 2.3 本章小结
• 第3章 单目的地路网模型
• 3.1 单目的地路网模型的建立
• 3.2 ODE 模型对疏散交通分配公式的优化
• 3.3 单目的地路网模型的应用
• 3.3.1 单目的地路网模型的应用推广
• 3.3.2 ODE 算法应用的缺点及克服
• 3.4 本章小结
• 第4章 应急交通疏散效果评价的改进
• 4.1 疏散时间评价
• 4.2 基于疏散曲线的行程时间评价
• 4.3 基于时间的风险评价
• 4.4 基于空间的风险评价
• 4.5 本章小结
• 第5章 应急交通疏散仿真分析
• 5.1 疏散仿真模型建立
• 5.1.1 疏散区域的界定
• 5.1.2 疏散路网的界定
• 5.1.3 疏散需求的确定
• 5.2 仿真过程和结果
• 5.2.1 静态交通分配
• 5.2.2 动态交通分配
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 攻读学位期间参加的科研项目
• 致谢