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原文传递公共交通导向的多模式疏散网络优化研究

论文题名：	公共交通导向的多模式疏散网络优化研究
关键词：	公共交通;疏散模式;网络优化模型;集约化
摘要：	现有的私人交通导向多模式疏散网络优化方法未充分优化公共交通的疏散效率，一方面不适应于我国低行动力人群数量极大的城市特征，另一方面也不利于紧急情况下，通过私人交通需求向公共交通需求地转变以实现整体疏散效率的进一步优化。针对这一不足，论文提出了公共交通导向的多模式疏散网络优化方法，以公共交通的疏散效率为首要优化目标，并在不降低首要目标的前提下进行私人交通疏散网络优化。在这一网络优化方法中，疏散网络进行了两次拓扑结构重构。第一次重构发生在公共交通疏散规划阶段，即利用公交导向交通组织策略保护公共交通独立路权时;第二次重构发生在私人交通疏散规划阶段，即在剩余疏散网络中运用常规疏散交通组织策略提高私人交通疏散效率时。为实现对公共交通导向多模式疏散规划方法的设计、建模及评测，开展以下5方面研究:①干路疏散需求不确定下的疏散网络集约化设计;②公交导向的应急疏散交通组织策略设计;③公交导向组织下的公共交通疏散网络优化模型;④基于过饱和控制的私人交通疏散网络优化模型;⑤公交导向多模式疏散方案的仿真评测方法研究。　　疏散网络集约化设计是多模式疏散网络优化问题的基础支撑。为解决疏散网络的干路疏散需求不确定特性带来的需求空间分布误差，基于现有网络集约化方法的优缺点，提出了分层式疏散网络集约化方法。这一方法根据干路网络与支路网络在疏散过程中的特点与功能，对干路网络采用主干路提取法进行集约，而对支路网路则采用道路网络抽象法进行聚集。在这一设计框架下，分别构建了干路网络和支路网络的集约化模型和求解算法，分析了两类网络间的衔接关系。　　公交导向交通组织策略为公共交通疏散提供了路权保护。为实现公共交通流由混合交通流中的分离，在对现有应急疏散交通组织策略深入分析的基础上，从路段、交叉口、城市内外部结合处三个方面设计了公交导向交通组织策略:公交专用可逆车道策略、交叉口公交导向渠化策略、公交分步疏散策略。在此基础上，考虑不同交通组织策略间的多维适配关系与内部衔接方式，对策略间的组合设计问题展开研究，设计了公交导向交通组织策略选择方法。　　公共交通疏散网络优化模型实现了多模式疏散网络的第一次重构。为提高公共交通疏散效率、实现公交导向交通组织策略的实际应用，建立了公共交通疏散网络的交通组织与路径规划集成优化模型。模型从疏散管理者角度出发，将公交导向交通组织策略转化为模型约束，通过合理优化疏散网络拓扑结构和公交疏散线路，实现了以公共交通疏散总里程最小为目标的系统最优布局。最后，根据离散型的模型结构，设计了基于遗传算法的近似最优求解算法。　　私人交通疏散网络优化模型实现了多模式疏散网络的第二次重构。为解决私人交通疏散需求过饱和特性带来的时间维度上的需求误差，提出了疏散网络的过饱和控制方法，构建了私人交通疏散网络双层规划模型和基于拉格朗日松弛法与禁忌搜索法的求解算法。在双层规划模型中，上层模型运用可逆车道与冲突消除联合优化策略最小化疏散网络的网络过饱和度，下层模型则采用用户平衡模型模拟疏散者的疏散行为。　　疏散方案评测是多模式疏散网络优化问题的方案检验机制。为实现不同类型方案间疏散效率对比分析，基于CORSIM仿真软件设计开发了多模式疏散方案的疏散仿真评测方法，实现了对多模式疏散中疏散交通特性与疏散交通组织策略的仿真模拟。随后，建立了疏散方案的有效性量度指标集，从网络清空时间、单位时间疏散人数、交通组织策略效果等多方面检验疏散方案的有效性，并基于仿真输出结果设计了有效性量度指标计算方法。　　为检验所设计公共交通导向多模式疏散网络优化方法及各部分研究成果的有效性与实用性，针对宁波市北仑区展开台风疏散案例分析。案例分析贯穿于整个研究，详细描述了公共交通导向多模式疏散网络优化的实施步骤和关键参数取值过程。案例结果表明，公共交通导向多模式疏散网络优化方法可以实现公共交通疏散需求较大疏散网络的进一步优化，因此更适应于我国低行动力人群规模庞大的城市特征。
作者：	华璟怡
专业：	交通运输规划与管理
导师：	任刚
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文