基于脆弱性分析的隨機路網(wǎng)設計.pdf

1、路網(wǎng)脆弱性是對網(wǎng)絡組成單元遭受破壞而導致網(wǎng)絡性能降低甚至完全無法運行的潛在可能性的一種描述，研究道路交通網(wǎng)絡脆弱性對于更深刻地認識路網(wǎng)在面臨各種破壞性事件時的應對能力和運行性能非常重要。目前脆弱性在道路網(wǎng)絡的規(guī)劃設計中的應用還未受到足夠的重視。在道路網(wǎng)絡規(guī)劃和設計中考慮脆弱性有助于道路管理部門更加科學合理地分配可用的資源并采取更有針對性的措施來對網(wǎng)絡進行改進，從而降低路網(wǎng)所面臨的風險，構(gòu)建更加穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡。
　　本文將道路網(wǎng)絡

2、脆弱性作為網(wǎng)絡設計的重要考慮因素，構(gòu)建了基于脆弱性的網(wǎng)絡設計模型。首先對路網(wǎng)脆弱性與傳統(tǒng)的可靠性以及風險的概念進行了比較，分析了道路網(wǎng)絡脆弱性的影響因素，并分別基于網(wǎng)絡備用能力和網(wǎng)絡效率構(gòu)建了路網(wǎng)脆弱性評價指標。其次，將所構(gòu)建的兩種指標應用于路網(wǎng)中關鍵路段的識別，并與傳統(tǒng)的基于飽和度的識別方法所得出的結(jié)果進行了對比。同時，考慮了道路網(wǎng)絡中的隨機因素并從網(wǎng)絡關鍵路段識別的角度對隨機交通需求以及路段隨機退化情景下路網(wǎng)的脆弱性進行了分析。算例

3、結(jié)果表明忽視隨機因素將無法對路網(wǎng)脆弱性做出準確的評價。最后，將脆弱性引入道路網(wǎng)絡設計問題當中，建立了具有脆弱性約束的道路網(wǎng)絡設計問題模型，基于遺傳算法和仿真方法設計了模型的求解方法，并對基于關鍵路段和基于非關鍵路段兩種網(wǎng)絡設計策略的結(jié)果進行了比較分析。
　　算例分析結(jié)果表明通過對網(wǎng)絡中路段通行能力的改進可以起到改善道路網(wǎng)絡脆弱性的效果，當在網(wǎng)絡設計中具有較低和中等脆弱性規(guī)避傾向時，基于所建立的模型，兩種網(wǎng)絡設計策略均能一定程度地改