大城市應急交通疏散規(guī)劃及關鍵技術研究.pdf

1、隨著城市化進程和社會經濟的快速發(fā)展，原有發(fā)展過程中的城市問題不斷涌現(xiàn)，越來越多的大型危機、復合型危機以功能多樣化、人口集中的大城市為載體，導致突發(fā)事件頻頻爆發(fā)。應急疏散是世界各國應對大型突發(fā)災難性事件，防止和減少人員傷亡的重要措施之一。應急疏散涉及面廣，協(xié)調難度大，包含的不確定因素多，在疏散過程中對交通組織指揮和管理水平的要求非常高。我國當前對應急疏散的研究還處于起步階段，為了科學應對突發(fā)事件，確保北京2008奧運會的順利舉辦，國家“十

2、五”科技攻關計劃把應急交通疏散列為重點實施項目之一開展研究。本論文即是在這樣的背景下，依托北京奧運突發(fā)事件應急疏散預案的規(guī)劃與制定而完成的。 本文研究主題為大城市應急交通疏散規(guī)劃及關鍵技術，重點在于對應急疏散交通流及疏散過程特征進行深入研究的基礎上，探討應急疏散交通與正常交通的本質區(qū)別，建立反應應急疏散交通流特征的基礎理論模型，完善并提煉應急疏散規(guī)劃的基本方法體系和關鍵技術。 論文主要從三個方面完成應急疏散的研究目標：一

3、是根據(jù)應急疏散交通流特征與常態(tài)交通流的不同，對突發(fā)事件應急交通疏散條件下的駕駛員心理和行為進行調查研究，構建不同于常態(tài)交通流特征和駕駛心理行為特征的應急疏散車輛跟馳理論模型；二是提煉應急疏散過程中的若干關鍵交通技術模型，如疏散路網交通控制、路徑優(yōu)化選擇、疏散時間計算模型等，并將其整合到應急疏散系統(tǒng)規(guī)劃方法論中，以提高應急疏散預案制定或實施的科學性和效率性：三是在完成上述理論研究的基礎上，根據(jù)奧運交通規(guī)劃及需求預測，制定奧林匹克公園高峰日

4、應急交通疏散預案并仿真，通過仿真校驗交通關鍵技術，修正完善預案交通組織，評價疏散效率，測試疏散路網交通承載力水平。 通過三年的深入研究，論文完成了擬定的目標并取得了以下預期成果： 第一，采用文獻閱讀、問卷調查和現(xiàn)場交通數(shù)據(jù)對比分析相結合的方法，對應急疏散交通流基本特征進行研究，引入駕駛員行為差異分布系數(shù)和駕駛員經驗判斷系數(shù)，量化分析應急疏散條件下駕駛員不同于常態(tài)交通時的心理行為特征，結合車輛動力學最小安全間距分析推導出相

5、應的應急疏散車輛跟馳理論模型(EECM)。 與正常交通條件下建立的車輛跟馳理論模型相比，EECM模型首次在車輛跟馳的安全間距計算中包含了駕駛員在緊急情況下心理行為因素的影響，更準確地反映應急疏散條件下的交通流基本特征和疏散交通實際情況。EECM模型也為后續(xù)應急疏散交通流基礎研究中進一步深入研究駕駛員的心理行為因素，開發(fā)相應的應急疏散交通仿真系統(tǒng)提供了基礎模型支持。 第二，論文首次從交通運輸規(guī)劃與管理的角度，建立了應急疏散

6、系統(tǒng)規(guī)劃體系的總目標函數(shù)及結構框架，在此基礎上層層遞進，詳細地論述了集中式應急交通疏散的規(guī)劃方法，完善了規(guī)劃流程工作內容，并提煉出一系列交通關鍵技術模型，包括：應急疏散骨干路網IATC交通控制模型、危險區(qū)車輛路徑選擇模型、緩沖區(qū)車輛路徑選擇模型、疏散時間過程計算模型等，并通過交通仿真對部分模型進行了校驗和參數(shù)標定。 應急交通疏散規(guī)劃方法體系及相關交通關鍵技術模型的建立，有利于提高應急疏散的整體組織與管理水平，最大限度優(yōu)化和利用道

7、路交通資源，為制定科學合理的疏散策略，提高和改善應急疏散預案實施效果服務。同時，應急疏散交通控制、路徑選擇等交通關鍵技術模型的建立，也可為將來開發(fā)應急疏散仿真平臺提供系統(tǒng)內置支持模型，具有實用價值。 第三，論文首次以公交車與小汽車相組合的交通疏散方式，對北京2008奧林匹克中心公園高峰日應急疏散預案進行了仿真研究，詳細闡述了預案的制定、仿真、修正與完善過程，并通過仿真對部分交通關鍵技術進行了驗證。通過逐級加載社會OD流量的方法，

8、分析路網背景交通對疏散交通的影響，分析測試EEBN路網的臨界疏散能力，在此基礎上提出了疏散區(qū)路網總體臨界交通承載力的算法模型，為疏散區(qū)路網整體交通需求管理提供了理論依據(jù)。 北京作為中國的首都，其各項應急機制的建立和關鍵技術的應用都會對全國其它各大中城市產生示范效應?；谏鲜隹紤]，本文在建立應急疏散基礎理論模型、完善規(guī)劃技術方法、提煉應急交通關鍵技術以及實施預案仿真與評價的研究過程中，力求挖掘理論普遍適用價值，做到矛盾的普遍性與特