城市道路交通網絡可靠性探討

摘要：隨著經濟不斷發展，城市化進程不斷的推進，城市人口壓力與機動車交通流量的增大，為城市交通管理工作帶來了相當大的挑戰。對城市道路交通服務進行能力評估，不僅有利于擴建道路網的設計和規劃，還有利于發現存在的漏洞，及時進行改進。本文首先對路網的可靠性定義進行研究，其次分析道路交通網絡的研究方法和比較，最后討論影響城市道路交通可靠性的因素。當前國內外已有的對城市道路交通網絡可靠性的研究還比較零散，期望通過此次研究，能為改善交通流提供可行性策略，促進城市的進一步發展。

關鍵詞：城市道路；交通網絡；可靠性

前言：隨著城市化進程不斷加快，帶給人們生活便利的同時，也產生了一些問題，其中影響最大的，最急切需要解決的問題就是城市的交通問題。城市規模有限，而交通工具的增速還在不斷上升，導致道路交通供需矛盾日益尖銳，交通擁擠、交通安全和交通污染等問題普遍存在在我們的生產生活中。城市交通網絡是城市發展的血液，運行是否良好直接影響整個城市的發展，所以，對城市交通網絡可靠性的探索很有必要。合理的對交通網絡進行合理規劃，不僅可以提高道路交通網絡的服務水平，還可以是人民生生活質量得到提高。

1、城市道路交通網絡可靠性含義

根據一般可靠性定義，城市道路網絡可靠性指的是在制定的條件和時間下，道路網絡完成制定功能的能力，然而，城市路網不是普通產品，而是一個非常復雜的系統，具有自身獨特的功能，所以應該更具體化進行研究。通過對國內外學者研究成果的總結歸納，將道路交通網的定義主要分為以下幾種：一是指道路交通網絡中拓撲結構連通的可靠性；二是對于指定的起始點，交通出行人可以在制定時間內成功出行的幾率，或者是出行所需要花費的時間低于出行人可忍受的最大上限的幾率，也就是行程時間的可靠性；三是指在限定的交通服務水平情況下，道路交通網絡能在兼顧出行人對路徑選擇的隨機性與動態性所提供的服務可以滿足交通需求的幾率，也就是指道路交通網絡的可靠性；四是指道路交通網絡在所有的影響因素都保持正常水平時，路網系統可以保證暢通的幾率，也就是指暢通可靠度。五是指當考慮多種情況都會成為對道路交通網絡運行的影響因素時，在制定條件和時間下，道路交通網絡系統功能可以滿足交通流需要的能力。基于前四種定義都不能完全反映出路網的可靠性定義，本文通過對第五條定義的進一步完善，總結出道路交通網絡可靠性的含義是：道路交通網絡在進行動態化運營中，綜合考慮到一切有利因素和不利因素的條件下，路網具有的承受能力與應變能力可以滿足當下社會交通要求的幾率。

2、對城市道路交通網絡系統可靠性分析的方法和比較

國內外對道路交通網絡系統可靠性的問題進行研究時，研究的主要對象分為城市軌道網絡可靠性分析、城市交通網絡可靠性分析和城市道路網絡可靠性分析三個方向。而對道路交通網絡系統可靠性探討又分為道路的連通可靠性研究、道路的暢通可靠性研究、道路行程所需時間可靠性研究、能力可靠性研究及潛在的可靠性研究等。本文我們主要討論前三種：

1.1道路連通的可靠性分析

道路交通網絡的連通可靠性主要指的是忽視掉交通路段的通行能力、起點到終點行程的時間、道路交通網絡承載容量等交通性質，僅僅是簡單依靠路網拓撲結構，對任意兩個節點間最低限度可以通過一條邊兒連接成功的概率。在道路連通的可靠性分析下，道路交通網絡只有連通或者阻斷兩種情況。可是在實際生活中，現實的道路交通網絡狀態一般情況下多是都是處于這兩種狀態的中間情況下。所以連通可靠性具有很強的局限性，只有在發生入泥石流，地震等極端自然災害情況下還得以適用。但是連通的可靠性分析是道路交通網絡可靠性分析的基礎，具有一定的使用價值。

1.2道路行程的時間可靠性分析

行程時間可靠性分析關注的重點是指定的起始點間出行人在指定時間內可以完成的幾率。出行人可以根據自身狀況隨機對路徑進行選擇，而出行人選擇的路徑不同，也會影響路程花費的時間不同，對行程時間的可靠性會造成一定的影響。

1.3道路交通網絡容量可靠性分析

道路交通網絡容量可靠性也指的是交通網絡能力的可靠性，考量的是路網系統在有限的服務水平下，考慮到不可預測因素能對路網有影響時，道路交通網絡系統可以容納一定流量的幾率。容量可靠性分析主要是從整體路網運行的系統上對道路交通網絡的運行情況進行研究，有利于政府和部門的管理。但是相對還不夠成熟，有待進一步的分析。

3、影響城市道路交通可靠性的因素

道路交通網絡系統具有復雜性，與外界的很多事物都有涉及，時刻都在進行物資交換、信息共享、能量交換，任何因素有變化都會影響到路網的正常運行。路網系統可靠性產生波動表示出交通的供需具有不一致行，也就是說交通供需不平衡是使路網可靠性下降的本質原因。影響路網可靠新的原因有很多，我們主要研究三個因素，即路的因素、人的因素和環境因素。

路作為交通系統的骨骼，承載著交通流量，路的分布、結構等因素直接影響著交通承載力的大小。路網設計越合理，它的承載能力和抗毀壞能力就越強，路網的可靠性就越高。人的因素是指交通參與者，包括行人、機動車駕駛者和非機動車駕駛者、乘客等。不同人員類別參與到交通系統中，都在不同程度的影響著路網的可靠性。環境因素是指一些偶然發生的不利自然因素，雖然不經常發生，但是一旦發生就會對路網造成強大的破壞，引起交通癱瘓等現象。影響路網可靠性的因素有很多，還有待我們進一步的進行研究探索。

結語：對城市交通網絡可靠性的分析探討是交通管理領域的新熱點話題，對其研究的時間比較短暫，還不夠深入，而且路網本身還關涉到方方面面的很多因素，城市道路交通網絡的運行機制十分復雜，前物聯網技術不斷發展，可以將其借鑒到路網管理系統中，所以當前的理論成果還有待進一步的深入考察。當城市道路交通網絡的可靠性研究是一項意義深遠的巨大工程，我們一定要繼續迎難而上，為城市的交通發展獻上一份力。

參考文獻：

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