基于应急管理需求的道路网络变向控制方法研究

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1、密级桂林电子科技大学硕士学位论文题目基于应急管理需求的道路网络变向控制方法研究（英文）StudyonReversibleTrafficControlMethodofRoadNetworksbasedonEmergencyManagementDemand研究生学号:112011403研究生姓名:覃媛媛指导教师姓名、职务:李文勇教授申请学位门类:工学学科、专业名称:车辆工程提交论文日期:2014年4月论文答辩日期:2014年6月摘要摘要城市突发事件的频繁发生，严重威胁人们的人身及财产安全。将受灾人群迅速转移至安全区域是城市应急的首要目标。城市人口众多，突发事件下交

2、通负荷量急剧增加，道路交通流方向呈现显著不均衡性，交通系统作为救灾、抢险的生命线，如何在既定有限的道路资源中，充分发挥路网的输送能力，将路网中的人员、车辆快速地撤离危险区域已经成为应急疏散管理的重要课题。变向交通控制可以对道路资源进行重新配置，基于此，本文试图对城市突发事件下变向车道设置方法进行研究以提高应急疏散路网的疏散效率。城市突发事件下交通应急管理策略的确定。对城市突发事件的定义与分类进行阐述，从交通需求、交通流两个方面分析了城市突发事件下道路交通特性，对应急管理需求包括四周扩散型和快速疏散通道型两种疏散方式的特征及适用性进行简单分析，并对应急交通疏散的

3、相关应急策略进行分析，确定变向交通控制策略为本文的应急疏散交通方法。城市突发事件下交通疏散需求的确定。对城市突发事件的应急疏散范围和影响时间进行分析，确定应急疏散范围和疏散时间。采用“四阶段”法对城市突发事件下的交通需求进行分析，获得疏散人口数、疏散交通方式；给出突发事件下应急疏散路网交通小区划分方法，考虑背景交通流、疏散区域出口疏散扩散能力及主要疏散通道容量等对疏散流分布的影响，确定疏散流OD分布。应急道路网络变向交通控制模型的建立。在对应急网络变向交通设置条件分析的基础上，基于应急管理需求，综合考虑疏散背景交通流、疏散车流的OD分布，建立了四周扩散型变向交

4、通控制模型以及快速疏散通道型网络变向控制模型，并分别设计了模型求解算法。其中，四周扩散型变向交通模型以疏散车辆行驶总时间最短、疏散流最大为优化目标，以背景交通流双向正常运行、疏散OD分布为约束，对最小费用最大流（MCMF）算法进行改进，获得了疏散路网疏散容量、疏散车辆行驶总时间、变向车道方案，为决策者制定应急疏散措施提供参考。案例分析。以深圳路网为例，进行案例分析，运用MATLAB7.0软件对案例的模型进行求解，结果表明，所提出的模型可以快速地给出变向车道设置的具体方案以及分流点的位置；饱和度较高的交通网络实行变向交通后，疏散效率提高较为显著。关键词：应急管理

5、需求；变向交通控制；应急道路网络；疏散时间；最小费用最大流.-I-AbstractAbstractThefrequentemergencyinurbancityseriouslythreatspeople’shealthandproperty.Theprimarygoalistoquicklymovetheaffectedpeopletosafetyarea.Duetolargepopulationofcity,thetrafficloadwillsharplyincreaseafteremergency,andtheroadtrafficflowofdiff

6、erentdirectionwillbesignificantlyimbalance.Transportsystemasthelifelineofdisasterrelief,howtomakeuseoflimitedroadresourcestomaximumtransmissioncapacityofthenetworkandtransformpersonandvehiclesquicklyoutofthedangerzonehavebeenanimportanttopicofemergencyevacuationmanagement.Reversible

7、trafficcontrolcanrealizereconfigurationofroadresource.Givenallthis,thispaperattemptstostudyreversiblelanessettingmethodtoimproveevacuationefficiency.Thedeterminationoftrafficemergencymanagementstrategyunderurbanemergency.Thispaperdefinedandclassifiedurbanemergency,thenanalyzedthecha

8、racteristicsofurban