基于耦合贝叶斯网络的桥隧过渡段交通系统风险评估模型

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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/321903257RiskAssessmentModelofTrafficSystemonBridge-tunnelTransitionSectionsBasedonCoupledBayesianNetworkArticle·October2017CITATIONSREADS0161author:XianyuLiTongjiUniversit

2、y3PUBLICATIONS0CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:transportationengineeringViewprojectdoctoralthesisViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyXianyuLion19December2017.Theuserhasrequestedenhancementofthedownlo

3、adedfile.第４１卷第５期武汉理工大学学报（交通科学与工程版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．５２０１７年１０月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｃｔ．２０１７（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）基于耦合贝叶斯网络的桥隧过渡段交通系统风险评估模型＊李贤钰１）１）１）２）３）郭忠印方勇王璐苏东兰（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室１）上海２０１８０４）（云南省交通科学研究所２）３）昆明６５０２１６）（苏州科技大学土木工程学院苏州２１５０１１）摘要：针对目前国内仅对单一桥

4、梁或隧道进行风险分析的不足，注重桥、隧效应耦合影响的桥隧过渡段单元，提出基于耦合贝叶斯网络的桥隧过渡段交通子系统的风险评估模型．该模型从系统工程理论的角度出发，依据经典“人－车－路－环境”交通系统的基本元素构建桥隧过渡段交通子系统．通过分析桥隧过渡段的风险组成，由对应的安全性能函数建立风险状态方程．引入贝叶斯网络，解决模型解析中系统风险的不确定性问题，通过模型计算得到实例路段的风险等级划分，并结合路段事故数据验证了模型的可靠性与适用性．关键词：道桥工程；交通系统风险；贝叶斯网络；桥隧过渡段；风险状态方程中图法分类号：Ｕ４９１ｄｏｉ：１０

5、．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－３８４４．２０１７．０５．０１４０引言的角度，综合人、车、路、环境和管理等方面全面地［４］评价路网运营安全状态．山区高速公路桥隧占比高，桥隧群现象严重，一般桥隧比可以达到４０％～８０％之多．长期以１桥隧过渡段运行结构分析来，人们把研究重点都放在单一的桥梁或者隧道桥隧过渡段运行结构由三个子单元组成：桥上，而忽略了桥－隧连接过渡段的车辆行车安全问［１］梁过渡单元、桥隧连接单元和隧道过渡单元．桥隧题．事实上，山区高速特殊路段特别是桥隧连接过渡段的行车环境，与普通路段相比，有其自身特段恶性事故频发，已成为交通

6、安全的瓶颈．本文将点：桥隧过渡段结合隧道、桥梁和道路三种构造物，从桥隧过渡段运行结构分析入手，拟对桥隧过渡历经三种不同行车环境，行驶环境在较短的时空段的交通系统风险进行评估．内频繁变换，存在巨大过渡和差异，从心理及生理现有的道路交通系统运行状态评价的方法较上对驾驶员造成不利负荷，存在较大的安全隐患．多，有的从单因素角度评价道路行车风险，如车速［２］桥隧过渡段运行结构及组成单元见图１．离散型法、运行车速法；也有的从几何线型、交通设施、交通流等多方面综合评价，如模糊综合评［３］价法、马尔科夫链法、人工神经网络法等．从单因素或者仅从车和路方面

7、来评价道路交通系统的安全状态对于路网实时安全管理决策显然是不完图１桥隧过渡段运行结构划分示意图全的，也是不够的，因此，进一步的研究应从系统收稿日期：２０１７－０８－０２李贤钰（１９９４—）：男，博士生，主要研究领域为道路安全与环境工程＊云南省交通运输厅科技计划项目（２０１４Ａ１０）、云南省交通运输厅科技计划项目（２０１４Ａ０６）资助·７８２·武汉理工大学学报（交通科学与工程版）２０１７年第４１卷不利线形平纵组合对安全的影响，采用弯坡组合２桥隧过渡段单元交通系统的构成路段的纵坡坡度和平曲线半径联合表征，符号（ｉ，Ｒ），单位（％，ｍ）．此方

8、法通过临界纵坡坡度和平系统是由两个或两个以上的相互作用、有机曲线半径的选取，将公路弯坡组合段划分为四个联系的要素组成、具有特定结构、功能和环境的整区域，见图３．其中坡度越大，半径越小的路段危体．道路交通系统