城市交通系统可靠性退化规律与改善策略研究

本项目以城市交通系统可靠性为研究对象，以性能退化作为可靠性研究的切入点，对交通系统的性能进行全面刻画，找到关键影响因素，明确可靠性和系统性能之间的映射关系，从系统结构、功能、行为方面揭示交通系统可靠性退化机理，设计优化模型和仿真算法，进行各类预案的仿真和政策评价。具体研究内容包括：城市交通系统性能的界定及其主、客观指标的选取，影响因素识别及其作用机理分析，系统可靠性与系统性能的映射关系解析；路网结构、运营策略和出行行为间相互关系的确定，交通系统性能变化量及其边界分析，系统性能退化轨迹建模及求解方法，交通系统可靠性评估方法；面向交通系统可靠性评估的MTSS仿真平台定制化设计，考虑路网结构、运营策略和出行行为的优化方法及改善策略研究，不同环境下的预案仿真与可靠性改善的政策评价。研究成果将丰富和完善城市交通系统可靠性理论，为城市交通系统的常态管理和应急预案的制订提供分析方法和决策支持。

本项目融合城市交通网络配流技术、交通流动力学模型、复杂网络优化、随机过程、概率密度演化理论和决策科学领域的研究成果，深入研究了城市交通系统可靠性的退化规律及其改善策略，对比总结了可靠性的评估方法，分析交通系统可靠性内在作用机理和影响作用因素，建立多角度、多目标的可靠性动态演化模型；运用模型分析路网结构、交通管理政策、出行行为等对可靠性退化轨迹的影响，探讨不同条件下改善路网性能、提高可靠性水平的优化策略。主要内容包括：从出行行为分析入手，对城市交通系统可靠性评价指标及影响因素进行了甄选及界定，揭示了出行行为对交通系统可靠性的影响机理；分析了交通流内部车辆之间相互作用对行程时间可靠性退化轨迹形状的影响，揭示了交通系统可靠性与车流时空分布属性、路网结构之间的相互影响及作用关系；对MTSS仿真平台进行了二次开发，运用概率密度演化理论，比较了各种政策措施影响下的交通状态可靠性退化轨迹特征。研究成果将扩展和丰富交通系统可靠性的理论框架和分析方法，为城市交通问题的改善和管理方案的制定提供科学和有效的决策分析方法。