内涝影响下路网畅通可靠度评估及关键路段识别

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230772

摘要/Abstract

摘要：

为评估内涝对城市交通运行的影响，并量化城市中缺陷路段在内涝影响下的失效程度，本文综合考虑路段在内涝条件下通行能力的下降和路网的交通供需变化过程，首先，以路段畅通可靠度为指标定量表征路段的失效程度；其次，构建评估路网畅通可靠度的贝叶斯网络模型，并分析路段与路网间的影响关系；最后，结合路段畅通可靠度和对路网的影响程度，识别关键路段。选取深圳市某一区域路网及道路积水数据进行实例分析，对模型进行敏感性分析，验证了模型的可行性。研究结果为城市路网在内涝条件下关键路段的识别提供了新思路。

关键词: 交通运输规划与管理, 内涝, 畅通可靠度, 关键路段识别, 贝叶斯网络

Abstract:

In order to assess the impact of flooding on urban traffic operation and quantify the degree of failure of defective road sections in the city under the influence of flooding， this paper takes into account the decline in the capacity of road sections under the condition of flooding and the change process of traffic supply and demand in the road network， and quantitatively characterizes the degree of failure of road sections by taking road section smoothness and reliability as an indicator； we construct a Bayesian network model for assessing the degree of smoothness and reliability of the road network， and analyse the influence relationship between road sections and road networks； finally， identify the key road sections by combining the smoothness and reliability of road sections and their influence on road networks. The road network and flooding data of a certain area in Shenzhen are selected for example analysis， and the sensitivity analysis of the model verifies the feasibility of the model. The results of the study provide new ideas for the identification of critical road sections in urban road networks under flooding conditions.

Key words: transportation planning and management, flooding, unblocked reliability, identification of critical sections, Bayesian network

中图分类号:

U491

吴文静,邓淳淳,贾洪飞,孙舒航. 内涝影响下路网畅通可靠度评估及关键路段识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(4): 1250-1257.

Wen-jing WU,Chun-chun DENG,Hong-fei JIA,Shu-hang SUN. Evaluation of road network unblocked reliability and identification of critical sections under influence of flooding[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2025, 55(4): 1250-1257.

图/表 12

图 1

图 2

图3

图 4

图5

表1

图6

表2

表3

路段单元的畅通可靠度"

路段标号	$μ C$	$μ k C$	$σ C$	$σ k C$	$μ V$	$σ V$	$β$	$P$
1	10 125	7 594	1 012	759	8 290	829	-0.619 36	0.267 8
2	8 117	6 088	812	609	3 370	337	3.905 922	1
3	8 064	6 048	403	302	6 671	667	-0.771 8	0.220 1
4	5 564	4 173	278	209	1 356	90	12.389 64	1
5	6 336	4 752	317	238	4 372	291	1.011 66	0.844 1
6	8 064	6 048	403	302	5 865	587	0.246 514	0.597 4
7	9 216	6 912	922	691	5 136	514	2.062 057	0.980 4
8	8 117	6 088	812	609	628	63	8.920 42	1
9	8 117	6 088	812	609	6 710	671	-0.686 41	0.246 2
10	9 216	6 912	922	691	8 644	864	-1.565 04	0.058 8
11	8 117	6 088	812	609	5 628	563	0.554 426	0.710 4

表3

表4

路网关键性衡量指标量化结果"

路段标号	路段畅通可靠度 $P$	设定路段畅通条件下的路网畅通可靠度 $P'$	路网畅通可靠度相对变化率 $Δ n$ /%	路段关键度 $K n$
1	0.267 8	0.194 159 900	97.447 934	0.498 820 266
2	1	0.052 986 132	0.000 000	0
3	0.220 1	0.230 977 800	94.802 235	0.501 862 011
4	1	0.052 986 132	0.000 000	0
5	0.844 1	0.062 080 808	92.933 608	0.342 606 128
6	0.597 4	0.053 653 387	1.868 620	0.104 921 906
7	0.980 4	0.052 986 132	0.000 000	0.004 810 052
8	1	0.052 986 132	0.000 000	0
9	0.246 2	0.062 883 297	6.100 712	0.204 969 784
10	0.058 8	0.104 728 620	6.100 712	0.250 959 771
11	0.710 4	0.054 303 898	6.100 711	0.091 050 081

表4

图 7

图 8

参考文献 10

[1]	Jiao S, Zhang X L, Xu Y. A review of Chinese land suitability assessment from the rainfall-waterlogging perspective: evidence from the Su Yu Yuan area[J]. Journal of Cleaner Production, 2017, 144: 100-106.
[2]	杜磊, 杨晓宽. 不同道路积水情况对交通影响及造成损失的研究[C]∥中国土木工程学会市政工程分会城市道路与交通学术委员会第十一次全国城市道路交通学术会议论文集, 北京,中国, 2011: 389-393.
[3]	Pregnolato M, Ford A, Wilkinson S M, et al. The impact of flooding on road transport: a depth-disruption function[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2017, 55: 67-81.
[4]	Zhang W, Li R, Shang P, et al. Impact analysis of rainfall on traffic flow characteristics in Beijing[J]. International Journal of Intelligent Transportation Systems Research, 2019, 17(2):150-160.
[5]	陈艳艳, 梁颖, 杜华兵. 可靠度在路网运营状态评价中的应用[J]. 土木工程学报, 2003(1): 36-40.
	Chen Yan-yan, Liang Ying, Du Hua-bing. Application of reliability in the evaluation of road network operation status[J]. Journal of Civil Engineering, 2003(1): 36-40.
[6]	唐夕茹, 陈艳艳, 段卫静. 城市路网畅通可靠度计算方法及其应用[J]. 城市交通, 2011, 9(2): 40-46.
	Tang Xi-ru, Chen Yan-yan, Duan Wei-jing. Calculation method and application of urban road network smooth reliability[J]. Urban Transportation, 2011, 9(2): 40-46.
[7]	梁颖, 陈艳艳, 任福田. 城市路网畅通可靠性分析[J]. 公路交通科技, 2005, 22(12): 105-108.
	Liang Ying, Chen Yan-yan, Ren Fu-tian. Reliability analysis of urban road network smoothness[J]. Highway Traffic Technology, 2005, 22(12): 105-108.
[8]	Tang Y, Huang S. Assessing seismic vulnerability of urban road networks by a Bayesian network approach[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2019, 77: 390-402.
[9]	李飞燕. 城市道路网关键路段识别及路网鲁棒性优化研究[D]. 长春: 吉林大学交通学院, 2020.
	Li Fei-yan. Research on identification of critical links and robustness optimization of urban road networks[D]. Changchun: College of Transportation, Jilin University, 2020.
[10]	贾洪飞, 郭明雪, 罗清玉, 等. GPS数据下的城市路网关键路段识别[J]. 吉林大学学报:工学版, 2020, 50(4): 1338-1343.
	Jia Hong-fei, Guo Ming-xue, Luo Qing-yu, et al. Identification of key road sections in urban road networks based on GPS data[J] Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2020, 50(4): 1338-1343.

相关文章 15

[1]	孟祥海,王国锐,张明扬,田毕江. 基于选择集成的山区高速事故预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(4): 1298-1306.
[2]	岳昊,常笑,刘建业,曲秋莳. 引入车辆窗的定制公交线路优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(4): 1266-1274.
[3]	马书红,张俊杰,陈西芳,廖国美. 利用出租车时序数据识别城市功能区[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(2): 603-613.
[4]	高天洋,胡大伟,姜瑞森,吴雪,刘慧甜. 基于模块化车辆的区域灵活接驳公交线路优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(2): 537-545.
[5]	李昱燃,汪飞,朱才华,韩飞,李岩. 污染天气居民通勤模式选择影响因素的链式效用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(2): 577-590.
[6]	徐慧智,蒋时森,王秀青,陈爽. 基于深度学习的车载图像车辆目标检测和测距[J]. 吉林大学学报(工学版), 2025, 55(1): 185-197.
[7]	郑长江,陶童统,陈志超. 基于流量可调重分配的级联失效模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(9): 2441-2450.
[8]	温晓岳,钱国敏,孔桦桦,缪月洁,王殿海. TrafficPro：一种针对城市信控路网的路段速度预测框架[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(8): 2214-2222.
[9]	闫云娟,查伟雄,石俊刚,严丽平. 基于随机充电需求的充电桩优化双层模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(8): 2238-2244.
[10]	曲大义,刘浩敏,杨子奕,戴守晨. 基于车路协同的交通瓶颈路段车流动态分配机制及模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(8): 2187-2196.
[11]	陈桂珍,程慧婷,朱才华,李昱燃,李岩. 考虑驾驶员生理信息的城市交叉口风险评估方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(5): 1277-1284.
[12]	赵晓华,刘畅,亓航,欧居尚,姚莹,郭淼,杨海益. 高速公路交通事故影响因素及异质性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(4): 987-995.
[13]	杨秀建,贾晓寒,张生斌. 考虑汽车队列动态特性的混合交通流特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(4): 947-958.
[14]	范博松,邵春福. 城市轨道交通突发事件风险等级判别方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(2): 427-435.
[15]	魏丽英,彭欢欢. 城市群内部出行强度的距离衰减效应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2024, 54(11): 3199-3208.

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OD对	单向交通量/（pcu·h^-1）	最短路
1-9	2 500	（1，3，4，5，8），（2，9，10，11），（1，3，6，10，11），（1，3，4，7，11）
2-3	2 500	（1，2），（3，6，9）
3-6	2 500	（9，10，11，8），（9，10，7，5），（9，6，4，5），（2，1，3，4，5）