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原文传递公交主导的城市应急交通疏散研究

论文题名：	公交主导的城市应急交通疏散研究
关键词：	公交应急疏散;公共交通疏;车辆调度;路径规划;双目标优化
摘要：	突发事件可能引发大规模区域疏散，因而产生应急交通疏散问题，目标是将救援力量快速安全地运输至突发事件发生地，将突发事件影响范围内的人员安全、有序地疏散到避难场所。制定兼顾救援和疏散效率的应急疏散交通组织方法，是解决应急疏散交通问题，保证救援疏散任务顺利完成，减少因突发事件产生的人员伤亡和经济损失的关键。而以公共交通为主导，辅以私家车等其他方式，疏散突发事件强制疏散范围内的人员，不仅可以帮助低行动力人群疏散，还特别符合我国的国情，能高效利用城市路网，完成应急疏散。本文基于此背景，制定分段多模式公交应急疏散交通组织方法，用于解决大规模区域疏散问题。　　首先，通过文献阅读，确定突发事件的定义、类型、级别、特征和应急疏散的交通、人群特征，并限定研究范围。然后构建考虑应急救援疏散的分段多模式公交应急疏散理论，分别阐述考虑应急救援，分为黄金救援阶段和救援缓和阶段的分段式公交应急疏散的功能结构；以及考虑城市常规救援和交通系统的多模式公交应急疏散的组织方式。并进行分段多模式公交应急疏散总体设计，明确所需基础数据及数据来源，研究疏散区域和疏散小区划分方法，为制定分段多模式公交应急疏散方案提供根本遵循。　　其次，进行供需分析，归纳分析救援需求和疏散需求的类型，以及不同需求所对应的供给来源，确定疏散需求规模估算方法和变化规律。公共交通疏散集结点和避难场所是疏散需求集散中心，属于疏散需求关键点，对其作定性和定量分析：量化公共交通疏散集结点备选原则，构建以公共交通疏散需求总步行时间最短和总人车冲突次数最少为目标，以集结点数量、集结点容量、最大步行时间、疏散需求为约束的公共交通疏散集结点选择优化模型，并设计求解算法，使得最终能实现有效减少公共交通疏散需求步行时间，间接减少公交疏散车辆的行驶时间和路径数量，提高整体疏散效率，降低各项损失；确定避难场所综合评价方法，用于建立避难场所备选集，并构建以避难场所总成本最小为目标的避难场所选择模型。　　接着，以应急救援车辆和公交疏散车辆的总行驶时间最小和避难场所总成本最小为目标，构建车辆调配与路径规划-避难场所选择集成优化模型（简称“集成优化模型”）：根据黄金救援阶段和救援缓和阶段，划分若干个疏散时间段；基于图论，确定疏散网络优化架构方法，并制定消除冲突、降低延误的交通管控措施，将其转化为定量的约束条件；根据疏散时间段，确定应急救援车辆和公交疏散车辆的调配方法，体现应急疏散的动态性；确定考虑危险程度的路段行驶时间计算公式和目标函数表达式，基于疏散安全性、经济性和可靠性，分析节点流量、可用公交疏散车辆数量、弧流量、避难场所容量、避难场所服务覆盖度和路网管控措施等约束条件的数学表达式；采用非支配排序算法，求解集成优化模型，实现车辆分配、路径和避难场所选择同步优化，制定应急救援和公交疏散交通组织方案，直接减少疏散时间，降低疏散风险，控制疏散成本，确保全局最优。并在集成优化模型结果的基础上，以城市轨道交通路网为基础，确定避难场所总成本最小的轨道交通疏散方案；重构疏散网络的拓扑结构，确定私人疏散交通疏散方案。　　最后，以大连市中山区和西岗区部分区域应急疏散为例，制定救援需求和疏散需求的应急疏散方案，验证本研究提出的分段多模式公交应急疏散交通组织方法及其模型、算法；并简要补充应急疏散的交通管理策略，以完善应急疏散策略。
作者：	李文煜
专业：	交通运输工程
导师：	邓卫;孙俊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2022