城市地下通道畅通可靠度算法研究

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1、城市地下通道畅通可靠度算法研究王富李杰高进（武汉工程大学交通研究中心，湖北武汉430073）摘要：城市地下通道的畅通，对整个城市路网的交通安全和畅通至关重要。根据城市地下通道特点及道路路段可靠度的研究成果，提出了基于地下通道功能函数、饱和度、车流密度和交通流统计的城市地下通道可靠度算法，根据每种算法的使用条件，基于地下通道饱和度的可靠度算法因计算参数容易测量可作为常用算法，并且在武汉东湖通道进行了验证应用，应用结果表明：东湖通道计算得到的可靠度与实际交通状况一致。关键词：交通工程；城市地下通道；畅通可靠度；计算模型中图分类号:U491.51文献

2、标识码：AStudyonalgorithmofthetrafficsmoothreliabilityofurbanundergroundpassageWANGFu,LIJie,GAOJin(TrafficResearchCenter，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430023，China)Abstract:Urbanundergroundpassageisveryimportanttotheurbantrafficsafetyandsmooth.Accordingtothecharacteristicsofur

3、banundergroundpassageandthestudyfindingsofreliabilityofroadsection,thereliabilityalgorithmofurbanundergroundpassagewasproposed,whichwasbasedonthefunctionoftheundergroundpassage,saturation,trafficdensityandtrafficflow.Accordingtotheusedconditionofeachalgorithm,thereliabilitya

4、lgorithmbasedonthesaturationdegreewasusefulmethod,anditwasusedtoEastLakechannel,TheresultsshowthatthereliabilityoftheEastLakechannelwasconsistentwiththeactualtrafficsituation.Keywords:trafficengineering;urbanundergroundpassage;trafficsmoothreliability;calculationmodel0引言收稿日期

5、：基金项目：国家自然科学基金项目（51408445）作者简介：王富(1978-)，男，湖北武汉人，副教授，博士，研究方向为交通规划与管理，应急交通管理。城市地下通道作为城市功能区之间或功能区内道路网络的一部分，在道路网中起到快速连接作用的同时，也容易造成交通瓶颈，引起交通拥堵。地下通道是一个半封闭空间，过分拥堵会造成驾驶员心理恐慌，同时也增加了引起突发事件的几率。因此，对城市地下通道交通可靠度相关理论进行研究分析，科学评估地下通道及区域路网可靠性，不仅对交通参与者出行路径的选择有着一定借鉴意义，交通管理者也可以通过对地下通道区域路网可靠性分析，

6、确定一些可靠性较低的敏感道路，优化资源配置，制定及优化交通疏解方案，提高区域路网的道路通行能力[1,2]。1基于地下通道功能函数的可靠度算法根据畅通可靠度的定义，畅通可靠度是评价道路交通以畅通状态通行的概率，保证道路交通畅通是道路网络规划管理的主要目标，也是地下通道交通管理的根本出发点[3]。实际中，地下通道通行能力与实际交通需求的不平衡往往导致交通阻塞，影响地下通道的通行效率，而交通需求和通行能力的随机性是导致这一现象的根本原因。城市道路上一段时间以内同一高峰期间交通需求与实际通行能力为一随机变量，并且近似服从正态分布[4]，供需分布曲线图如

7、下：图1城市道路供需分布曲线图Fig.1distributioncurveofurbanroadsupplyanddemand由地下通道交通供需关系可知，地下通道的功能函数可表示为：(1)式中，为交通需求；为畅通通行能力（为实际通行能力），它是指地下通道满足畅通服务水平下的最大服务交通量，其中，为通行能力折减系数，。对于不同等级的城市道路，建议采取不同的值，对于快速路地下通道，取，对于主次干路地下通道，取，对于次干路地下通道，取。在道路正常运行过程中，若有详细的交通数据资料，可以求得畅通通行能力和交通需求的概率密度分布函数，在假设和相互独立的前

8、提下，图中阴影部分的面积即为阻塞概率，其中：(2)由概率论的知识可知，畅通可靠度为：(3)2基于地下通道饱和度的可靠度算法目前，国内可靠性研究现状中，