基于基尼系数的高速公路网流量不均衡性研究

交通运输系统工程与信息 ›› 2017, Vol. 17 ›› Issue (1): 205-211.

基于基尼系数的高速公路网流量不均衡性研究

代洪娜^{1a, 2}，姚恩建*^{1a, 1b}，刘莎莎^1a，张锐^1a，张博²

1. 北京交通大学a. 交通运输学院；b. 城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京100044；2. 山东省交通科学研究院，济南250031

收稿日期:2016-06-17 修回日期:2016-10-23 出版日期:2017-02-25 发布日期:2017-02-27
作者简介:代洪娜（1987-），女，山东聊城人，博士生.
基金资助:
山东省交通科技创新计划项目/Shandong Transport Technology Innovation Program（2012A43）.

Flow Inequality of Freeway Network Based on Gini-coefficient

DAI Hong-na^{1a, 2}, YAO En-jian^{1a, 1b}, LIU Sha-sha^1a, ZHANG Rui^1a, ZHANG Bo²

1a. School of Traffic and Transportation; 1b. MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory and Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. Shandong Scientific Research Institute of Transport, Jinan 250031, China

Received:2016-06-17 Revised:2016-10-23 Online:2017-02-25 Published:2017-02-27

摘要/Abstract

摘要：

受路网结构及沿线经济发展水平等影响，高速公路呈现出流量分布的不均衡性，本研究提出利用基尼系数量化路网流量分布不均衡性，这对全面掌控交通流量分布规律和提高路网的运营效率具有重要意义.首先，本文构建多车型下的高速公路网交通流量分配模型，以计算路径选择概率和断面交通量；其次，综合考虑路网拓扑结构、出行路径选择行为和交通流量等，建立考虑流量分布的高速公路网络特性模型，以反映节点或路段在路网中的重要性；再次，采用基尼系数评估高速公路网流量分布不均衡性；最后，结合山东省区域高速公路网和收费数据进行实例分析.结果表明，采用基尼系数分析高速公路网流量分布不均衡性的方法灵活，能够量化不同空间维度的流量分布不均衡性.

关键词: 公路运输, 高速公路网, 复杂网络, 基尼系数, 不均衡性

Abstract:

Expressway shows the inequality of flow distribution, under the influences of network structure, economic development level along the freeway, and so on. This study presents an approach to calculate the unbalance of flow distribution by Gini- coefficient. It has important significance for fully mastering flow distribution pattern and improving overall operation efficiency of network. First, Freeways flow distribution models of multi vehicles are constructed to obtain the travel route choice probability and section traffic. Second, comprehensively considering freeway network topology, travel route choice behavior and traffic flow, the properties of freeways with flow distribution are constructed to reflect importance of nodes or links in freeways. Next, Gini- coefficient is applied to analyze flow distribution non- equilibrium of freeway network. Finally, the paper has example analysis based on the regional freeway network and toll data in Shandong Province. The results show that the proposed method by Gini- coefficient is flexible to analyze flow distribution non-equilibrium of freeways in different space.

Key words: highway transportation, freeway network, complex network, Gini coefficient, inequality

中图分类号:

U491.4

代洪娜，姚恩建，刘莎莎，张锐，张博. 基于基尼系数的高速公路网流量不均衡性研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2017, 17(1): 205-211.

DAI Hong-na, YAO En-jian, LIU Sha-sha, ZHANG Rui, ZHANG Bo. Flow Inequality of Freeway Network Based on Gini-coefficient[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2017, 17(1): 205-211.

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