高速公路局域路网应急疏散分配模型.pdf

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1、张倩等：高速公路局域路网应急疏散分配模型35高速公路局域路网应急疏散分配模型张倩，崔宁，赵蓉(河北工业大学，天津300401)【摘要】针对交通事件而引发的单源单汇、单(多)源多汇不同网络状态的局域路网疏散问题进行分析。在建立的局域路网疏散分配模型中，以疏散的交通量最大、总疏散时间最小作为优化目标，运用最小费用最大流理论进行求解。以某局域路网为例，利用MATLAB求解疏散交通量，用VISSIM、TRANSCAD模拟。【关键词】交通分配模型；最小费用最大流；应急疏散；局域路网【中图分类号】TU984．191【文献标识码】B【文章编号】100

2、1—6864(2014)01—0035—030引言间内将交通事件发生地点的车量和人员以最快的时由于高速公路的车辆通行能力高，车辆行驶安全间疏散至安全地带，即根据选定的目标准则对路网中性高于普通公路，并且行驶车速快于普通公路以及具的路径进行调度，根据路网的最大交通容量进行交流备较完善的交通设施，但随着经济的快速发展，高速分配以引导车流尽快完成疏散。故而如何尽快通过公路交通流量增大，某些路段经常发生严重拥挤、阻疏散路径从事故发生地点抵达安全区成为人们最关塞等现象，甚至发生交通事故。因此建立健全、高效心的问题。的高速公路应急指挥系统来应对高速

3、公路的突发事2路网区域疏散的分配模型件有着十分重要的意义。而路网疏散作为应急疏散局域路网结构可以用有向图表示，通常将有向图的重要组成部分，也已成为世界各国的研究热点和重记为：G=(，A，c)；V代表节点的结合；A代表路段的要议题。集合(或称为J7、r的弧集)；C(口)代表弧n上的容量集合应急疏散的研究领域很广，主要包括：美国、日本(口EA)。若某路段a从点指向点vj，则记为：Ⅱ=等国家的EPEDAT和QuakeMapper计算机系统储存(，j)称为a的起点，j为口的终点，在网络图中，了大量的公共设施的数据信息，从而能够对地震进行c；i记

4、为弧a；的分段容量。震害分析；陈宝智、刘文利、钟茂和史聪灵等人针对不路段口．j的疏散方向为节点指向节点j，路段nIj同类型的建筑物火灾情况下人员的安全疏散行为进的阻抗L为上游节点的通行时间t。与路段0的通行了相应的模拟研究与分析；FangyuanandLee行时间～之和，如式(1)所示，而将节点的通行时间D．Han利用VISSIM仿真软件模拟了田纳西州核电站计入下个路段的阻抗，弧口；i的分段费用记为，d．。的紧急交通疏散情况；卢兆明等提出了基于时变动态，d=t。+；(1)流的网络优化模型，为政府有关部门在城市建设和城市防灾规划中的决策提

5、供科学依据。而在区域路网2．1单源单汇疏散模型疏散方面，Houston等人提出了可以估算疏散时间的疏路网疏散的过程是值将车辆从交通事件的发生散模型，Voorhess、Shefi和Hobeika等人前后提出了应地点快速疏散至安全地带，交通事件属于点事件问急疏散的各种模型，并在不同条件下将模型进行了应题。对于点事件问题，可以将起点记为，终点记为，用。国内对于应急疏散的研究相较与国外稍晚，而且而对于单源单[的点事件问题，起点和终点数量为均大多数的研究是从人员应急疏散行动的决策行为、路1。将单源单汇应急疏散的路网抽象为一个单起终点网应急疏散路径

6、选择以及公路交通应急物资运输保的简化图。其中，为起点，为终点，。、、，ooo为中障等方面进行的研究。间点，单源单汇路网的疏散是将车辆从事件发生端点1路网应急疏散的交通分配问题通过中问点送达至安全端点。在网络G(，A，c)至今研究应急疏散的方法大体上是数学分析和中，对应每条弧oj(、)，oii∈A，除已给定弧口的容计算机仿真两种方法。文中先运用最小费用最大流量Cii(Ci≥0)外，还需明确流量通过弧段口ii的费用的数学分析的方法研究某局域路网的疏散问题；再结(≥0)。设为网络G中的一条可行流(0≤i≤合计算机仿真软件VISSIM、TRAN

7、SCAD对数学分析法．ci．)，则其总费用6(为：所得的数据进行模拟。在路网中进行疏散的含义是首先要在一定的时6(=：，、。，i(2)36低温建筑技术2014年第1期(总第187期)便于能够充分利用局域路网的运输能力，对各个的目标函数；⑤运用MATLAB软件对其线性规划数学交通节点进行合理的交通流量分配，以达到可以在最模型进行计算，即可得出最小费用最大流的各弧段分短的时间内疏散最大的交通流量的目的，以期寻找出配流量。一个总费用最小(疏散时间6(最小)的最大可行流3算法实例(流量函数，()最大)。3．1局域路网选择2．2多源多汇网络模型选

8、取交通局域网作为研究对象，其中包含的高速可以将多源多汇应急疏散的路网抽象为一个多公路与国省干线有G4京港澳高速、G5京昆高速、$52起终点的简化图，其中，⋯为起点，口。⋯保阜高速(保沧高速)、G107国道、