雨天高速公路网行程时间可靠性评价方法

交通运输系统工程与信息 ›› 2011, Vol. 11 ›› Issue (6): 117-123.

雨天高速公路网行程时间可靠性评价方法

王婧¹，何杰*¹，吴炼²

1.东南大学交通学院，南京 210096；2.南京市规划设计研究院有限责任公司，南京 210005

收稿日期:2011-09-20 修回日期:2011-10-24 出版日期:2011-12-25 发布日期:2012-01-04
作者简介:王婧（1983-），女，安徽巢湖人，博士生.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51078087）；安徽省自然科学基金资助项目（11040606Q39）.

Evaluating Approach of Travel Time Reliability for Highway Network under Rain Environment

WANG Jing¹， HE Jie¹， WU Lian²

1.Transportation College, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2.Nanjing Academy of Urban Planning & Design Co., LTD, Nanjing 210005,China

Received:2011-09-20 Revised:2011-10-24 Online:2011-12-25 Published:2012-01-04

摘要/Abstract

摘要： 降雨作为一种常见的气象条件，对高速公路网行程时间的稳定性有着直接的影响.本文针对雨天能见度降低、路面摩擦系数变小的特征，通过分析降雨的空间分布模式，建立了雨天路段单元自由流车速、通行能力以及公路网需求水平的修正模型，进而提出了雨天路段单元的广义行程时间函数.结合用户最优平衡分配模型，以及系统工程中的串并联理论，建立了雨天高速公路路段单元、路径、OD对和公路网的行程时间可靠度评价模型.应用Matlab工具箱模拟公路网上的降雨分布，设计了基于Monte Carlo方法的评价模型求解思路.最后以算例验证了该方法在行程时间可靠性评价中的应用.结果表明,能藉此有效地找出雨天公路网中行程时间敏感性最大的关键路段.

关键词: 公路运输, 时间可靠度, Monte Carlo仿真, 高速公路网, 降水强度, 能见度

Abstract: Rainfall always has a direct impact on the travel time reliability of the highway network. Taking into account the adverse driving conditions under rain environment, such as poor visibility and low friction coefficient, the improved model of free flow speed, capacity and demand is established based on the analysis of spatial distribution pattern of rainfall. Thus, the generalized road travel time function is proposed to elaborate these factors. With user optimal equilibrium assignment formula and the seriesparallel theory, the model to evaluate the travel time reliability of the road unit, path, OD pairs and network system is proposed by analyzing the network supply and demand levels. Then, the distribution of the rainfall on the highway network is simulated by the Matlab toolbox, and the model is solved with the Monte Carlo methods. Finally, a simple example illustrates the methods in the application to evaluate the travel time reliability of highway network under rain environment. The results indicate that the methods enable effectively identify the critical road sections with high sensitivity about travel time in the network.

Key words: highway transportation, travel time reliability, Monte Carlo simulation, highway network, precipitation intensity, visibility

中图分类号:

U412.36

王婧, 何杰, 吴炼. 雨天高速公路网行程时间可靠性评价方法[J]. 交通运输系统工程与信息, 2011, 11(6): 117-123.

WANG Jing, HE Jie, WU Lian. Evaluating Approach of Travel Time Reliability for Highway Network under Rain Environment[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2011, 11(6): 117-123.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://www.tseit.org.cn/CN/abstract/abstract18298.shtml

http://www.tseit.org.cn/CN/Y2011/V11/I6/117

参考文献

[1] Mehran B， Nakamura H. Methodology for assessing impacts of congestion relief schemes on travel time reliability[C]. Proceedings of the 88th Transportation Research Board Annual Meeting, Washington D.C.,2009.
[2] Lam W H K, Shao H, Sumalee A. Modeling impacts of adverse weather conditions on a road network with uncertainties in demand and supply [J]. Transportation Research Part B, 2008, 42(10):890-910.
[3] 侯立文，谭家美.信息条件下路段出行时间可靠性的计算[J].上海交通大学学报，2006，40(6)：968-972. [HOU L W,TAN J M.Computing the link travel time reliability with information provision[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2006,40(6):968-972.]
[4] 姚莉，李小泉，张立梅. 我国1小时雨强的时空分布特征[J]. 气象，2009，35(2)：80-87. [YAO L, LI X Q, ZHANG L M. Spatialtemporal distribution characteristics of hourly rain intensity in China[J], Meteorolgical Monthly, 2009，35(2)：80-87.]
[5] 季天剑. 降雨对轮胎与路面附着系数的影响[D]. 南京：东南大学，2004.[JI T J. Effect of rainfall on adhesion coefficient of tirepavement interface [D]. Southeast University, 2004.]
[6] 张义，高建平，贾海燕. 降雨对高速公路行车安全的影响及对策[J]. 西部交通科技，2008(2)：20-24.[ZHANG Y, GAO J P, JIA H Y. The influence of showery rain on the expressway driving and its countermeasures[J]. Western China Communication Science & Technology, 2008(2)：20-24.]
[7] 李利. 浅析气候对交通发生量的影响[J]. 中南公路工程，2003，28(4)：65-66,72. [LI L. Influence of climate on traffic volume [J]. Central South Highway Engineering, 2003，28(4)：65-66,72.]
[8] Lam W H K, Shao H, Sumalee A. Modeling impacts of adverse weather conditions on a road network with uncertainties in demand and supply [J]. Transportation Research Part B, 2008, 42(10):890-910.
[9] Anthony Chen, Zhong Zhou, Piya Chootinan, et al. A biobjectivereliable network design problem[C]. Transportation Research Board Annual Meeting, 2008: 1-20.

[1]	王宁, 张佳蕊, 赵姣. 城际零担货运平台车辆路径问题研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(2): 163-177.
[2]	谭二龙, 李宏海, 钟厚岳, 霍恩泽, 马晓磊. 基于轨迹数据的货车自发编队节油潜力估计[J]. 交通运输系统工程与信息, 2022, 22(1): 74-84.
[3]	贾术艳, 宋雨童, 杨紫都. 基于生长曲线函数的货车运营环节碳达峰研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(6): 310-318.
[4]	甘蜜, 卿三东, 刘晓波, 李丹丹. 货车轨迹数据在公路货运系统中应用研究综述[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(5): 91-101.
[5]	李根, 翟伟, 朱兴贝, 杨晟, 邬岚. 侧向碰撞风险对交织区汇合行为的影响[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(4): 204-210.
[6]	李桃迎，王婷，张羽琪. 考虑多特征的高速公路交通流预测模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(3): 101-111.
[7]	袁方，杨轸，周雄峰. 双车道公路弯道半径及回旋线长度对转向行为的影响[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 116-123.
[8]	胡立伟，何越人，李耀平，孟玲，殷秀芬. 基于人工免疫机制的营运货车运行风险评价研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2021, 21(1): 149-155.
[9]	戢晓峰，吴亚欣，郝京京，房锐，胡澄宇. 平纵组合路段事故严重程度致因辨识模型[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(6): 197-204.
[10]	程颖，张佳乐，张少君，郭继孚，张达. 大型货运车辆生态驾驶及节油潜力评估[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(6): 253-258.
[11]	段莉珍，栾庆熊，赵鑫. 区域路网货物运输量统计方法改进[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(4): 28-33.
[12]	刘昱，吴志新，李孟良，于晗正男，汪洋，贺可勋，安晓盼. 中国乘用车工况构建[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(3): 233-240.
[13]	何永明，裴玉龙，冉斌. 基于智能路钮的超高速公路虚拟轨道系统研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(2): 55-60.
[14]	王海星，王翔宇，王招贤，李学东. 基于数据挖掘的危险货物运输风险驾驶行为聚类分析[J]. 交通运输系统工程与信息, 2020, 20(1): 183-189.
[15]	杨涛，王鹏，朱季萍，赵建东. 多元收费方式下的高速公路收费站车道数优化研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2019, 19(5): 212-218.