基于行程時間可靠性的路網(wǎng)通行能力研究

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文的評價，從而確定是否需要采取改善措施以改善該設(shè)施的運(yùn)行狀況，提高道路系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全。同時還可以確定出路網(wǎng)設(shè)施的潛力與不足，從而為交管部門和設(shè)計(jì)部門提供緩解交通狀況措施的理論依據(jù)。(2)為規(guī)劃及改造方案提供決策指標(biāo)規(guī)劃方案的制定通常是在反復(fù)分析修改評價的基礎(chǔ)上完成的，而其中所依據(jù)的最重要的評價指標(biāo)就是路網(wǎng)通行能力。因?yàn)榉桨傅拇_定過程通常是首先尋找路網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，然后對這些薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改善，從而達(dá)到提高整個路網(wǎng)通行能力的目的。(3)為人們?nèi)粘３鲂刑峁┓?wù)隨著社會的進(jìn)步，人們對運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)處理日?；蛲话l(fā)性交通事故的應(yīng)變能力提出了更高的要求，要求運(yùn)

2、輸網(wǎng)絡(luò)能夠保證重要路段或OD對的車輛行駛順暢。通過對路網(wǎng)通行能力的研究，可以減少由于路網(wǎng)供需矛盾而造成堵塞的幾率。(4)為路網(wǎng)管理提供服務(wù)實(shí)施有效的需求管理，可以更好地挖掘現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施的潛力，為更好地滿足交通需要、提高道路交通的服務(wù)水平服務(wù)。但是，對于制定需求管理政策方面，實(shí)際的操作中往往只是限于定性分析，而對路網(wǎng)通行能力的研究，可以判斷出某一時刻或時段的交通狀態(tài)是否達(dá)到飽和，可以確定在一定的路網(wǎng)狀態(tài)的前提下各個節(jié)點(diǎn)允許產(chǎn)生的交通量，為交通管理政策的制訂提供定量的參考，使決策的依據(jù)更為科學(xué)化、合理化。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀行程時間可靠性對于出行者出行及管理者交通管理具有

3、重要意義，而路網(wǎng)通行能力分析對于整個城市路網(wǎng)規(guī)劃及管理也具有重要意義，因此，各國對行程時間可靠性及路網(wǎng)通行能力都進(jìn)行了不同程度的研究。1.2.1國外研究現(xiàn)狀1.2.1.1行程時間可靠性行程時間是衡量路網(wǎng)服務(wù)水平最直觀的一種指標(biāo)之一。在行程時間變動的情況下，出行者希望能預(yù)測自己的出行時間，管理者也試圖減少行程時間的波動以提供穩(wěn)定的服務(wù)。國內(nèi)外很多學(xué)者都研究了行程時-2-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文間的預(yù)測，包括長期和短期的行程時間預(yù)測。這些研究中的多數(shù)雖然考慮了行程時間的變動，但沒有明確考慮時間可靠性的概念。行程時間可靠性是指對于[1]給定的起終點(diǎn)之間，出行者能在規(guī)定時間

4、內(nèi)順利完成出行的概率。行程時間可靠性也可定義為在給定概率下到達(dá)目的地的最大時間。根據(jù)研究側(cè)重點(diǎn)的不同，行程時間可靠性又可分為路段行程時間可靠性、路徑行程時間可靠性、OD對行程時間可靠性以及系統(tǒng)行程時間可靠性。路段行程時間可靠性是指路段行程時間小于某一給定行程時間的概率；路徑行程時間可靠性是指給定路徑上的行程時間在可接受閾值內(nèi)的概率；OD對行程時間可靠性是綜合給定OD對之間所有被用戶使用的路徑的行程時間以得到一個關(guān)于OD對服務(wù)水平的測度；系統(tǒng)行程時間可靠性則是考慮所有OD對得到的一個整個系統(tǒng)服務(wù)水平的指標(biāo)。路徑行程時間可靠性有助于出行者對路徑的選擇，而OD對時間可靠性及系統(tǒng)

5、行程時間可靠性則有助于管理者評估路網(wǎng)的性能。道路在路段通行能力不變的情況下，影響行程時間可靠性的因素有：由于OD出行量的變動而造成路段流量的波動以及駕駛員在對交通狀況缺乏完全了解下做出的路徑選擇行為。在道路受損的情況下，影響行程時間可靠性的因素除了上述兩者外還包括路段通行能力的下降。[2]Asakura考慮了由于道路損壞而造成路段通行能力下降的時間可靠性。他將行程時間可靠性定義為路況下降狀態(tài)下和非下降狀態(tài)下行程時間比率的函數(shù)。當(dāng)這個比率接近1時，表明路網(wǎng)在理想路網(wǎng)通行能力下工作。當(dāng)這個比率趨向無窮大時，表明某些路段己經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞，目的地不可達(dá)。Asakura所定義的行程時間

6、可靠性可以作為一個準(zhǔn)則，以判斷路網(wǎng)在某些路段損壞的情況下，路網(wǎng)所維持的服務(wù)水平。行程時間可靠性必須明確考慮出行者的路徑選擇行為。2005年StephenClark等分析了在隨機(jī)用戶需求條件下的路網(wǎng)行程時間可靠性，主要依據(jù)路網(wǎng)日常交通需求矩陣變化的情況，提出了整個路網(wǎng)行程時間概率分布的評價方法，在分析單個出行者特性的基礎(chǔ)上，分兩個階段提出了標(biāo)準(zhǔn)的分配模型，第一階段，基于路段流量的多元狀態(tài)采用解析的方法計(jì)算總行程時間分布；第二階段。使用可變家庭數(shù)的密度函數(shù)對這些狀態(tài)進(jìn)行擬合，得出了在不可靠因素影響下[3]路網(wǎng)行程時間的實(shí)際分布。Bell等用靈敏度分析的方法來計(jì)算日常交通量變化

7、-3-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文[4]下的行程時間可靠性問題，采用了LOGIT類型的隨機(jī)用戶平衡分配模型。Lam[5][6]等通過交通流模擬器(TFS)來估計(jì)行程時間可靠性。與Bell不同，TFS使用了PROBIT類型的隨機(jī)用戶平衡模型。Chen等考慮了出行者對行程時間的意識[7]誤差和行程時間本身的隨機(jī)性，將用戶路徑選擇模型進(jìn)行了分類。基于MonteCarlo技術(shù)，Chen計(jì)算了不同路徑選擇模型下的行程時間可靠性，并進(jìn)行了比較，結(jié)果表明不同路徑選擇模型對行程時間可靠性的估計(jì)的影響是不同的。1.2.1.2路網(wǎng)通行能力美國是