一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法。交通安全受交通系统规划、设计、建设、运营各个阶段的影响，考虑到交通规划对塑造交通系统的影响，在交通规划阶段就应该高度重视交通安全评价。考虑到设计速度为路段的最佳行驶速度，偏离设计速度容易发生交通事故，本发明专利技术采用行驶速度与设计速度的均方误差作为网络安全水平的替代指标，将主动安全评价提前到了道路网络规划阶段。主要步骤包括：(1)建立城市离散交通网络设计的双层规划模型，其中上层规划以网络安全为政策目标，下层规划以用户均衡为政策的行为反应；(2)采用迭代优化算法进行模型求解；(3)结合交通网络分析中常用的Nguyen‑Dupuis网络描述了具体实施方式和该方法的有效性。

Design method of urban discrete traffic network based on design speed

The invention provides a design method of urban discrete traffic network based on design speed. Traffic safety is affected by every stage of traffic system planning, design, construction and operation. Considering the influence of traffic planning on shaping traffic system, we should attach great importance to traffic safety evaluation in the stage of traffic planning. Considering that the design speed is the best driving speed of the section and the deviation from the design speed is prone to traffic accidents, the method adopts the mean square error of the driving speed and the design speed as the substitute index of the network security level, and advances the active safety evaluation to the stage of road network planning. The main steps include: (1) establishing a bi-level programming model for urban discrete traffic network design, in which the upper level planning takes network security as the policy objective and the lower level planning takes user equilibrium as the policy behavior response; (2) using iterative optimization algorithm to solve the model; (3) combining Nguyen Dupuis network commonly used in traffic network analysis. The implementation method and the effectiveness of the method are described.

【技术实现步骤摘要】
一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法
：本专利技术涉及一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法，属于交通工程

技术介绍
：传统的交通安全研究是在道路系统建成后，通过对大量事故数据的统计分析识别危险路段和事故黑点，然后提出相应的改善措施。由于此时可以采取的手段非常有限，交通安全治理的效果往往并不显著，并不能从根本上提高道路系统的安全水平。目前国内外对道路安全评价方法研究较多，常用的典型定量安全评价方法主要有：设计一致性评价、事故预测模型、交通冲突等。其中设计一致性评价属于事前主动安全评价，而事故预测模型和交通冲突属于事后被动安全评价。设计一致性评价指标又通常分为三类：基于运行速度协调性的评价指标、基于道路几何线形的评价指标和基于驾驶员工作负荷的评价指标。当前国内外道路安全评价分析时，普遍采用运行速度协调性来检验道路几何线形设计一致性。基于速度协调性的交通安全评价就是以速度为媒介，认为速度及其波动性与交通事故密切相关，把速度当作交通安全的替代指标，通过观测路段的运行速度进行交通安全评价。一般来说，运行速度协调性有以下两个含义：①同一路段实际行驶速度与设计速度相一致；②相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立城市离散交通网络设计模型，上层为行驶速度与设计速度的均方误差最小化，下层为用户平衡模型，上层决策变量为ya，表示是否修建某条候选路段a，为0‑1变量，a∈A，所有的候选路段构成0‑1决策向量y，上层决定新建道路方案后，下层形成平衡状态网络流xa，也就是说路段流量xa是决策向量y的函数，表示为xa(y)，另外，道路网的规划受到资本的约束，假设单位长度的路段修建成本为ua，则长度为la的路段修建成本为uala，因此，双层规划问题表示为：

【技术特征摘要】
1.一种基于设计速度的城市离散交通网络设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：建立城市离散交通网络设计模型，上层为行驶速度与设计速度的均方误差最小化，下层为用户平衡模型，上层决策变量为ya，表示是否修建某条候选路段a，为0-1变量，a∈A，所有的候选路段构成0-1决策向量y，上层决定新建道路方案后，下层形成平衡状态网络流xa，也就是说路段流量xa是决策向量y的函数，表示为xa(y)，另外，道路网的规划受到资本的约束，假设单位长度的路段修建成本为ua，则长度为la的路段修建成本为uala，因此，双层规划问题表示为：其中A为候选建设的路段集合；B为新建道路的资金约束；xa为路段a上的交通流量；为自由流行驶时间，即路段a为空净状态时车辆自由行驶所需要的时间；ca为路段a的通行能力，即单位时间内路段可通过的车辆数；ta(xa，ca)为路段a以交通流量为自变量的阻抗函数，也称为行驶时间函数；为出发地为r目的地为s的OD间的第k条路径上的流量；为路段-路径相关变量，即0-1变量，如果路段a属于从出发地为r目的地为s的OD间的第k条路径，则否则qrs为出发地r和目的地s之间的OD交通需求量；步骤2：使用迭代优化算法进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宏志，褚晨予，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32