基于首次超越机制的小规模路网可靠性模型研究

即
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｔ 一 △Ｔ Ｑ（ ０ ） （ Ｋ＋１ ） ＋
Ｋ ｌ
１ 一 般 路 网 的可 靠性 模 型
１ ． １ 路 网 结 构 模 型
△ Ｔ ∑（ Ｋ— ｋ ） Ｅ Ｉ （ ｋ ） 一 ０ （ 是 ） ］
ｋ ０
（ ４ ）
式（ ４ ） 第 １项 与 路 网结 构 和 状 态 无 关 ， 决 定 Ｔ 的项 就归 结 为 ， （ ｋ ） 一 ０（ ｋ ） 。如 果 将 Ｊ （ ｋ ） 和 Ｏ（ ｋ ） 视 为时 间序列 ， 为 了保 证 路 网 的行 程 时间 可 靠性 ， 就应 保证 Ｉ （ ｋ ） 一Ｏ（ ｋ ） 的波动 以一 定概 率保 持在 给定 的界 限 以下 。
０ 引 言
传 统 的路 网可靠性 指标 一般 基于路段 可靠 性 推导 而得 ， 常用 的包括行 程 时间可 靠性指 标 、 连通 性指标 和路 网容 量可靠 性指 标 ， 因需较 为详 细 的路段 数据 ， 限制 了方 法 的实 际应 用价 值 。以行
Ｔ 一△ 丁 ∑Ｑ （ 是 ）
ｉ ＿ － ｌ
根据 上述 分析 ， 可 以将 多输 入 多输 出的 路 网
结 构模 型简化 为 单输 入 单 输 出的路 网结 构模 型 ，
见图 ２ 。于 是 可 以 构 造 一 般 路 网 的 结 构 功 能 函 数
Ｚ（ ｋ）一 Ｉ （ ｋ）一 （ ｋ） （ ５ ）
１ ， ２ ， …， Ｋ）为 ｋ Ａ Ｔ 时 刻路 网 的 总输 入 量 ； （ ） ， （ 志 ）
一
般 路 网的可靠 性 可表示 为
第一作者简介： 洪智勇 （ １ ９ ８ ８ ） ， 硕 士研 究生 ． 研究 方向： 城 市 交 通规 划 ． Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ｈ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｉ ｙ ｏ ｎ ｇ ８ ９ ８ ． ￣ ） １ ６ ３ ． Ｃ Ｏ ｌ Ｄ
基 于 首 次 超 越 机 制 的 小规 模 路 网 可 靠性 模 型研 究 —— 洪智 勇 邹 智 军 张
模 型 。在 此 基 础 上 ， 基 于首 次超 越 机 制 ， 在 泊 松 假 设 的 前 提 下 构 造 了评 价 路 网 可 靠 性 的 模 型 。 基 于 Ｖｉ ｓ ｓ ｉ ｍ 仿 真平 台介 绍 了模 型 的应 用 过 程 ， 仿 真结 果 与路 网运 行 状 态 相 符 。 关键 词 路 网可 靠 性 ； 模型； 首次超越机制 ； Ｖｉ ｓ ｓ ｉ ｍ 仿 真 中 图分 类 号 ： Ｕ４ ９ ｌ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ６ ７ ４ ４ ８ ６ ｌ － ２ Ｏ １ ４ ． ０ １ ． ０ ０ ８
为ｋ Ａ Ｔ时刻 终点 一 ０ ， １ ， ２ ， …， 的输 出交通 量 ；
Ｏ （ ｋ ） 一 ＞： ０ ， （ 是 ） ， （ 是一 ０ ， ｌ ， ２ ， …， Ｋ） 为ｋ Ａ Ｔ时
Ｊ一 １
式巾： Ｚ （ ｋ ） 为ｋ ＡＴ时刻路 网 的输 入 总量与 输 出总
量 之差 ； Ｊ （ 是 ） 为ｋ Ａ Ｔ 时刻 路 网 的输 入 总量 ； （ ） （ ｋ ）
Ｑ （ 是 ） 一Ｑ （ ０ ） ＋Ａ Ｔ ∑［ ， （ 走 ） 一（ ） （ 是 ） ］（ ３ ）
＝
０
将式 （ ３ ） 带 入式 （ １ ） 得
Ｋ Ｋ Ｊ
Ｔ 一△ Ｔ ∑Ｅ Ｑ （ ｏ ） ＋△ Ｔ ∑［ ｆ （ 是 ） 一（ ） （ 是 ） ］ ］
ｋ一 ０ 一 ０
摘 要 可 靠 性 可 用 于 评 价 路 网 性 能 。传 统 的 路 网 可 靠 性 指 标 基 于 路 段 可 靠 性 推 导 而 得 。 因数 据 获 取难 度 大 等 诸 多 缺 点 导 致 难 以实 践 应 用 。分 析 了 传 统 路 网 可靠 性 指 标 的不 足 ， 基于路网行程 时间 ， 通 过构 造 合 理 的单 输 入 单 输 路 网结 构 模 型 ， 获 得 表 征 路 网结 构 的功 能 函数 ， 并 得 到 … 般 路 网 的 可 靠 性
ｋ一 ０
（ １ ）
（ ２ ）
Ｑ（ ｋ ）一 Ｑ（ 是一 １ ） ＋
△Ｔ Ｊ （ ｋ一 １ ）一 （ ｋ一 １ ）ｌ
由式 （ ２ ） 进 一 步 有
Ｋ １
程时 间可靠 性指 标 为 例 ， 需 要 获取 路 网 中 每个 路
段 的行 程 时间数 据 ， 并 在 路 径相 互 独 立 的假 设 下 推导路 网可 靠 性 ， 实 践应 用 难 度 较 大 。笔 者 试 图从 构造单 输入 单 输 出的路 网结 构模 型 出发 ， 借 鉴首 次超越 机制 理 论 研究 路 网 的可靠 性 模 型 ， 以 提高模 型 的实用 性 。
３ ４
交通 信 息 与 安 全
２ ０ １ ４年 １ 期
第 ３ ２ 卷
总 ｌ ８ １ 期
基 于 首 次超 越 机 制 的 小规 模 路 网可 靠 性模 型研 究
洪智 勇 邹智 军 张 瑞 张 博
（ 同 济大 学 交 通 运 输 １ 一 程 学 院 上 海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
构造 了 １ 个 多输入 、 多输 出的路 网结 构模 型 ， 见图 １ 。 定 义 ｋ一 ０ ， １ ， ２ ， …， Ｋ为离 散 的时间 变量 ；
△ Ｔ为采 样 间隔 ； （ 志 ）为 是 △ Ｔ 时 刻 起 点 ｉ一 ０ ， １ ，
２ ， …， 的输入交通量； Ｉ （ ｋ ） 一 ＞： ， （ 志 ） ， （ 是一 ０ ，
刻路 网的 总输 出量 ； Ｑ（ 是 ） 为ｋ ＡＴ时刻路 网 中的交 通总 量 ； Ｔ 为所有 车辆在 ｋ Ａ Ｔ内在路 网中花 费时
间， 于 是 有
收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ３ 一 Ｏ ８ ２ ３ 修 回 日期 ： ２ ０ ｉ ３ ０ ９ ２ ０
为ｋ ＡＴ时刻 路 网的输 出总量 。