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基于车道建模的区域应急疏散路径规划

王健 胡晓伟 佟晶晶 何磊

王健, 胡晓伟, 佟晶晶, 何磊. 基于车道建模的区域应急疏散路径规划[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(2): 82-87. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015
引用本文: 王健, 胡晓伟, 佟晶晶, 何磊. 基于车道建模的区域应急疏散路径规划[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(2): 82-87. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015
WANG Jian, HU Xiao-wei, TONG Jing-jing, HE Lei. Route planning of regional emergency evacuation based on lane modeling[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(2): 82-87. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015
Citation: WANG Jian, HU Xiao-wei, TONG Jing-jing, HE Lei. Route planning of regional emergency evacuation based on lane modeling[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(2): 82-87. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015

基于车道建模的区域应急疏散路径规划

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015
基金项目: 

国家自然科学基金项目 70673016

国家自然科学基金项目 70503008

详细信息
    作者简介:

    王健(1974-), 男, 安徽砀山人, 哈尔滨工业大学副教授, 管理学博士, 博士后, 从事交通运输规划与管理研究

  • 中图分类号: U491.112

Route planning of regional emergency evacuation based on lane modeling

More Information
    Author Bio:

    WANG Jian(1974-), male, associate professor, PhD, +86-451-86412866, wangjian@hit.edu.cn

  • 摘要: 为有效解决应急疏散路线中存在的延误问题, 以总体疏散费用最小为目标, 以消除冲突点, 减少交织点, 并且以流量守恒、流量非负、节点和弧段的通行能力限制等为约束条件, 提出了基于车道层面的路网模型。利用Lingo软件, 分别对应用基于车道层面的疏散扩展网络流模型以及应用基于路段层面的节点-弧网络模型进行求解, 并以4个交叉口网络为例进行了对比分析。计算结果表明: 与应用基于路段层面的节点-弧网络模型相比, 应用基于车道层面的扩展网络流模型节约了4 h·veh-1的出行费用, 出行成本降低了25%, 该模型在使疏散费用最小化的同时, 减少了交织情况产生的延误, 具有较高的疏散效率。

     

  • 图  1  基于路段层面的节点-弧网络模型

    Figure  1.  Node-arc network model based on road level

    图  2  基于车道建模的存在交织情况的网络模型

    Figure  2.  Lane-based network model with merging

    图  3  基于车道建模的不存在交织情况的网络模型

    Figure  3.  Lane-based network model without merging

    图  4  车道变换弧

    Figure  4.  Lane-changing arcs

    图  5  逆行车道

    Figure  5.  Inverse lane

    图  6  路网模型

    Figure  6.  Road network model

    表  1  模型求解结果

    Table  1.   Solution results of models  h·veh-1

    应用基于车道层面的扩展网络流模型 应用基于路段层面的节点-弧网络模型
    最优目标值 12 最优目标值 16
    X(O1, D2) 1 X(O1, D2) 1
    X(O2, M4) 1 X(O2, M4) 1
    X(O3, D5) 1 X(O3, D5) 1
    X(O4, M2) 1 X(O4, M2) 1
    X(O5, M7) 1 X(O5, M7) 1
    X(O6, D4) 1 X(O6, D4) 1
    X(O7, M5) 1 X(O7, M5) 1
    X(O8, D7) 1 X(O8, D7) 1
    X(M2, D1) 1 X(M2, D2) 1
    X(M4, D3) 1 X(M4, D4) 1
    X(M5, D6) 1 X(M5, D5) 1
    X(M7, D8) 1 X(M7, D7) 1
    X(D2, D1) 1
    X(D4, D3) 1
    X(D5, D6) 1
    X(D7, D8) 1
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    表  2  疏散路线

    Table  2.   Evacuation routes

    疏散方案 疏散路线 单位路径费用/(h·veh-1) 单位交织费用/(h·veh-1) 总费用/(h·veh-1) 总交织费用/(h·veh-1) 交织费用比例/%
    应用基于车道层面的扩展网络流模型 O1D2 1 0 12 0 0
    O2M4D3 2 0
    O3D5 1 0
    O4M2D1 2 0
    O5M7D8 2 0
    O6D4 1 0
    O7M5D6 2 0
    O8D7 1 0
    应用基于路段层面的节点-弧网络模型 O1D2 1 0 16 4 25
    O2M4D4 2 1
    O3D5 1 2
    O4M2D2 2 1
    O5M7D7 2 1
    O6D4 2 0
    O7M5D5 2 1
    O8D7 1 0
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2009-12-18
  • 刊出日期:  2010-04-25

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