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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　公　路　交　通　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第24卷104

本文組合交通供需不同分布類型,研究其對路網(wǎng)暢通可靠度的影響,并期望找出在不同交通供需下道路暢通可靠度的變化規(guī)律,以為城市交通管理和規(guī)劃提供決策依據(jù)。

1　道路暢通可靠度的計(jì)算方法

I

j

i=1

S

∏PR

i

,(2)

<k=P{高峰時(shí)間內(nèi),車輛在第k個(gè)OD對間的任一

m

合理路徑上暢通}=P{UAi},

i=1

K

(3)(4)

道路暢通可靠度定義為:在工作日的高峰時(shí)段內(nèi),路網(wǎng)在正常使用條件下,道路交通流運(yùn)行狀態(tài)能滿足暢通狀態(tài)的概率。

經(jīng)出行調(diào)查及道路流量分析可知:城市道路上若干天內(nèi)同一時(shí)段的交通需求及實(shí)際通行能力為隨機(jī)變

[2]

量,并可近似認(rèn)為符合正態(tài)分布,[3]

元暢通可靠度基本思想是:要影響因素———)(V)在,并利用概PBi(圖1中陰影部分為該單元i的阻塞概率PRi,PBi+PRi=1)

。

ΦS=

k=1

Sξk<k,∑

式中,PRi為路徑j(luò)i的暢通可靠度;Ij為路徑j(luò)i代表第i條合理路徑暢;;ξk為第k個(gè)

K

中的重要性系數(shù),

k=1

ξ∑

k

=1。

2　不同交通供需分布下路網(wǎng)暢通可靠度的研究方法211　計(jì)算流程

由上節(jié)可知,如采用第2種方法計(jì)算道路單元暢

通可靠度,需要獲得多次交通數(shù)據(jù),以判斷交通狀態(tài)是否達(dá)到了暢通的狀態(tài)。由于路網(wǎng)各小區(qū)的出行生成量可直接反映路網(wǎng)的交通需求,所以,本文將各小區(qū)出行生成量和各路段通行能力視為符合正態(tài)分布的變量,并對所需要研究的路網(wǎng)采用了多次隨機(jī)試驗(yàn)的方法得到各道路單元的車速或延誤(即運(yùn)行狀態(tài)),具體方法如下。

圖1　交通需求與道路暢通通行能力的分布密度函數(shù)

Fig11　Thedistributionfunctionoftrafficdemandandcapacity

單元暢通可靠度計(jì)算方法有兩種,分別為:基于供需隨機(jī)性分析的方法、基于交通統(tǒng)計(jì)的方法。經(jīng)過差異性分析,上述兩種方法得到的結(jié)果是一致的

[3]

,可以

首先,利用隨機(jī)發(fā)生器對路網(wǎng)產(chǎn)生符合正態(tài)分布

的各小區(qū)出行生成量和路段通行能力;對路網(wǎng)進(jìn)行多次交通分配,得到各道路單元的流量值,并利用路阻函數(shù),得到不同需求和通行能力下的路段的車速(或延誤)。在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,收集各道路單元的車速(或延誤),利用統(tǒng)計(jì)的方法(見式(1))計(jì)算不同暢通標(biāo)準(zhǔn)下的道路單元暢通可靠度,進(jìn)而計(jì)算各路徑、OD對及路網(wǎng)的暢通可靠度。

該計(jì)算過程可以描述為:Step0:令初始值k=1;Step1:按正態(tài)分布,利用隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生各小

kk

區(qū)的出行生成量Pj和Aj(小區(qū)j的產(chǎn)生量、吸引量)

結(jié)合實(shí)際情況分別采用。為簡化計(jì)算,本文對道路單元和系統(tǒng)暢通可靠度的計(jì)算采用了第2種方法:基于交通統(tǒng)計(jì)的方法。該方法是對各路段和交叉口進(jìn)行同一高峰時(shí)段的多次交通數(shù)據(jù)采樣,以判斷道路運(yùn)行狀況是否暢通。可利用下式計(jì)算單元暢通可靠度的近似值:

()PRi=。1

高峰時(shí)間內(nèi)路段或路口i總的觀測次數(shù)對于道路單元的調(diào)查指標(biāo),路段采用車速,交叉口采用平均停車延誤。暢通標(biāo)準(zhǔn)的判別方法參見文獻(xiàn)[3]。

和各路段i的通行能力Ci;

Step2:進(jìn)行交通分配;

Step3:計(jì)算道路單元i的行駛車速Vi和延誤

di;

k

k

k

Step4:收集車速或延誤數(shù)據(jù),計(jì)算各單元暢通

在此基礎(chǔ)上,利用網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)可靠性基本知識,并考慮交通流特性,可得到路徑、OD對間及交通系統(tǒng)的

rS

ΦS[3,4]。暢通可靠度<j、<k、<=P{高峰時(shí)間內(nèi),路徑j(luò)上的車輛暢通行駛}=

r

j

可靠度;

Step5:如果k<kmax,則令k=k+1,返回Step1;

Step6:計(jì)算各路徑、OD對間和路網(wǎng)的暢通可靠

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