基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急疏散區(qū)域提取與連通性評價方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急疏散區(qū)域提取與連通性評價方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大型活動的舉辦,重大災(zāi)害事件的頻繁發(fā)生,在短時間、小空間內(nèi)聚集了大量交通流,一旦發(fā)生突發(fā)事件,如果沒有嚴(yán)格的防控措施,極易引發(fā)大面積交通擁堵,甚至局部地區(qū)的交通癱瘓。為了減輕突發(fā)事件引起的影響,必須對突發(fā)事件影響范圍進(jìn)行應(yīng)急交通疏散,而實施疏散控制策略的前提條件是確定突發(fā)事件下的應(yīng)急疏散區(qū)域。以往提取應(yīng)急疏散區(qū)域一般采用定性劃分的方法,該方法依據(jù)經(jīng)驗判斷,缺乏必要的理論根據(jù),不便于交通管理者使用。本論文應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對突發(fā)事件下的應(yīng)急疏散區(qū)域提取方法和應(yīng)急疏散區(qū)域路網(wǎng)連通性評價方法進(jìn)行了研究,以期通過社團(tuán)結(jié)構(gòu)理論解決應(yīng)急疏散區(qū)域的提取問題。首先,論文分析了突發(fā)事件下的道路交通網(wǎng)絡(luò)交通特征,并以此為基礎(chǔ)明確將突發(fā)事件下的道路交通網(wǎng)絡(luò)劃分為應(yīng)急疏散區(qū)域和安全區(qū)域的二級劃分原則。其次,論文引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的社團(tuán)結(jié)構(gòu)和模塊度的概念,并對常見的社團(tuán)結(jié)構(gòu)提取方法進(jìn)行了對比分析。最終選取W-H算法對突發(fā)事件下的應(yīng)急疏散區(qū)域進(jìn)行了提取,并對提取過程中的不足進(jìn)行了分析。針對W-H算法中存在的閾值等分和終節(jié)點無法確定等問題,建立了基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和行程時間的模塊強(qiáng)度模型。然后從終節(jié)點的搜索、阻值的選取、電壓閾值的確定三方面對W-H算法進(jìn)行了改進(jìn),提出了基于模塊強(qiáng)度最大化的應(yīng)急疏散區(qū)域提取方法。并運用Trans Modeler軟件,以沈陽市道路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)構(gòu)建仿真環(huán)境,對論文提出的方法進(jìn)行了實例驗證和對比分析。針對應(yīng)急疏散區(qū)域提取后對交通疏散策略實施效果的評價,提出了基于最大連通子圖的道路交通網(wǎng)絡(luò)連通性評價方法。首先引入時間閾值,通過實際行程時間與時間閾值的關(guān)系,從出行者的角度判定確定路段的通斷狀態(tài),然后利用路網(wǎng)失效前后最大連通子圖的相對大小來計算路網(wǎng)的連通性,并給出了判定路段連通性和計算路網(wǎng)連通性的流程和算法。最終運用Trans Modeler仿真結(jié)果進(jìn)行了實例驗證,驗證了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:突發(fā)事件 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 模塊度 應(yīng)急疏散區(qū)域 路網(wǎng)連通性
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U491
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-19
- 1.1 課題來源9
- 1.2 研究背景和意義9-11
- 1.2.1 研究背景9-10
- 1.2.2 研究意義10-11
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.3.1 應(yīng)急疏散區(qū)域劃分方法11-14
- 1.3.2 路網(wǎng)連通性評價方法14-16
- 1.4 研究內(nèi)容和研究思路16-18
- 1.4.1 研究內(nèi)容16
- 1.4.2 研究思路16-18
- 1.5 本章小結(jié)18-19
- 第二章 突發(fā)事件下的路網(wǎng)交通特征19-25
- 2.1 突發(fā)事件的定義與分類、分級19
- 2.2 突發(fā)事件下的路網(wǎng)交通特征19-22
- 2.2.1 交通網(wǎng)絡(luò)特征分析19-20
- 2.2.2 交通需求特征分析20-21
- 2.2.3 交通流特征分析21-22
- 2.2.4 交通組織特征分析22
- 2.3 突發(fā)事件下的應(yīng)急疏散區(qū)域22-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第三章 基于W-H算法的應(yīng)急疏散區(qū)域提取25-37
- 3.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)解決交通問題的依據(jù)25
- 3.2 社團(tuán)結(jié)構(gòu)的定義和模塊度函數(shù)25-27
- 3.2.1 社團(tuán)結(jié)構(gòu)的定義25-26
- 3.2.2 模塊度Q函數(shù)26-27
- 3.3 常見社團(tuán)提取方法比較分析27-32
- 3.3.1 Kernighan-Lin算法27-28
- 3.3.2 譜平分法28-29
- 3.3.3 分裂算法29-31
- 3.3.4 凝聚算法31-32
- 3.4 基于W-H算法的應(yīng)急疏散區(qū)域提取32-36
- 3.5 本章小結(jié)36-37
- 第四章 基于模塊強(qiáng)度最大化的應(yīng)急疏散區(qū)域提取方法研究37-63
- 4.1 基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和行程時間的模塊強(qiáng)度模型37-41
- 4.1.1 城市交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)造37-38
- 4.1.2 基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和行程時間的模塊強(qiáng)度模型38-41
- 4.2 基于模塊強(qiáng)度最大化的應(yīng)急疏散區(qū)域提取方法41-48
- 4.2.1 基于BFS算法的終節(jié)點的提取42-45
- 4.2.2 路網(wǎng)阻值的選取45-46
- 4.2.3 基于模塊強(qiáng)度最大化的應(yīng)急疏散區(qū)域的提取46-48
- 4.3 實例驗證48-62
- 4.3.1 仿真環(huán)境搭建49-51
- 4.3.2 仿真結(jié)果的初步分析51-55
- 4.3.3 應(yīng)急疏散區(qū)域的提取55-61
- 4.3.4 算法對比分析61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第五章 基于最大連通子圖的道路交通網(wǎng)絡(luò)連通性評價方法研究63-75
- 5.1 基于路網(wǎng)連通性的交通疏散策略評價63-64
- 5.2 應(yīng)急疏散區(qū)域路網(wǎng)連通性的確定方法64-69
- 5.2.1 應(yīng)急疏散區(qū)域路段連通情況的判定64-65
- 5.2.2 應(yīng)急疏散區(qū)域路網(wǎng)連通性的計算65-66
- 5.2.3 算法設(shè)計66-69
- 5.3 實例驗證69-74
- 5.3.1 路段連通性計算69-71
- 5.3.2 路網(wǎng)連通性計算71-74
- 5.3.3 結(jié)果分析74
- 5.4 本章小結(jié)74-75
- 第六章 結(jié)論與展望75-77
- 6.1 全文總結(jié)75
- 6.2 研究展望75-77
- 參考文獻(xiàn)77-81
- 致謝81
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本文編號:345503
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