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高速公路交通应急车辆救援路径的建模与仿真
| 论文题名： | 高速公路交通应急车辆救援路径的建模与仿真 |
| 关键词： | 高速公路应急救援;交通阻抗分析;路径选择模型;动态路径算法;系统仿真 |
| 摘要： | 为救援车辆赶赴事故现场选择合理的路径是交通救援的重要决策。资料表明，在救援过程中车辆行驶时间在整个救援持续阶段占有较大比重。寻找最佳路径，减少车辆的在途时间将直接决定能否提供及时有效的救援服务。 在归纳总结国内外应急救援路径选择理论的基础上，结合高速公路应急管理的实际情况和特点，对救援车辆的行驶路径的选择问题进行了深入的研究。在高速公路上发生重大交通事故情况下，通常采用交通分流的方式来减少高速公路交通的拥堵情况。这些被分流的交通可能致使通道系统内的部分路段出现拥堵，对救援车辆的行驶有重大影响。 首先分析了高速公路路网的特点和交通分流方式，在此基础上研究了高速公路交通事故对通道系统内各路段的交通流影响方式。本文简化考虑临时性交通重分配的影响因素，在考虑路段拓扑顺序和路段通行能力的基础上，给出了紧急情况下高速公路交通流的转移模型，并利用BPR函数计算了转移交通量对通道系统内路段的阻抗影响。 在路段阻抗分析的基础上，提出了根据高速公路交通事故等级和交通状态变化趋势的不同，救援车辆采用不同的路径选择策略，进行入口匝道和行驶路线的动态优化。在比较国内外优秀最佳路径算法的基础上，选择了符合应急救援路径选择要求的D*算法来求解给定策略下的最佳路径。为了降低高速公路全立交全封闭的三维路网结构对算法求解的不利影响，构建了含有高速公路的二维平面强化模型。 根据高速公路应急救援路径选择仿真的目标，在路径选择仿真中采用空间数据的处理、分析和显示等GIS技术。并且，通过采用OpenGIS的简单特征模型来组织空间数据并设计有效的关系数据存储结构。 在阐述交通仿真的关键技术的基础上，分析了高速公路交通应急救援路径仿真的需求，构建了救援车辆路径规划的仿真环境，实现了应急救援路径选择的系统仿真。系统仿真结果表明，本文所提出的模型和算法被证明是有效和可靠的。 |
| 作者： | 蒋永晔 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 柴干 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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