智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)是一個智慧城市系統(tǒng)能夠存在并發(fā)揮作用的載體。自古以來,一個智慧城市的繁榮發(fā)展往往離不開其優(yōu)越的地理條件以及便利的交通沙盤模型設(shè)施。
隨著現(xiàn)代智慧城市化的發(fā)展以及人民生活條件的改善,智慧城市車輛保有量大幅增加,交通沙盤模型擁堵現(xiàn)象越來越嚴重。交通沙盤模型擁堵不僅會造成居民出行時間增加,帶來巨大的經(jīng)濟損失,同時也會造成環(huán)境污染甚至交通沙盤模型事故的發(fā)生。
如何改善交通沙盤模型系統(tǒng)的性能,從而保證智慧城市功能的正常運行,是急需解決的問題。智慧城市交通沙盤模型系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng),主要表現(xiàn)在動力學(xué)、拓撲結(jié)構(gòu)、演化過程的復(fù)雜性,交通沙盤模型系統(tǒng)運行的不確定性以及交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)的多層次性等多個方面。
針對智慧城市交通沙盤模型系統(tǒng),可采用復(fù)雜系統(tǒng)的研究方法對其進行理論研究。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論是研究復(fù)雜系統(tǒng)的理論,而智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)是一個典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
通過采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論方法,可從宏觀上研究智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部功能運行的機理,進而規(guī)劃智慧城市道路,緩解和避免交通沙盤模型擁堵。本文構(gòu)建了一雙層智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)模型,并在此基礎(chǔ)上,分別就復(fù)雜智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)上的交通沙盤模型配流、Braess悖論現(xiàn)象以及級聯(lián)失效現(xiàn)象三個方面進行了研究,主要研究工作如下:
(1)根據(jù)雙層智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)的特點,對連續(xù)平均用戶平衡配流算法進行改進,減少算法運行時間。通過對不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)采用連續(xù)平均法和改進算法進行用戶平衡配流,表明改進算法能有效的減少運行時間。
(2)嘗試采用智能算法求解用戶平衡模型。針對雙層智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò),對入侵雜草智能算法進行了改進,并采用改進算法求解用戶平衡配流模型,通過與連續(xù)平均法進行對比,表明新算法的可行性。
(3)研究復(fù)雜智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)上的Braess悖論現(xiàn)象。針對含有多個O-D對的復(fù)雜智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò),找出造成Braess悖論現(xiàn)象的路段,并計算其對交通沙盤模型總性能的影響,進而給出合理的智慧城市道路規(guī)劃策略。
(4)采用不同方式選取部分路段,分別提高其通行能力,進而分析不同路段通行能力對交通沙盤模型性能的影響,并找出對系統(tǒng)性能影響較大的路段。
(5)針對傳統(tǒng)級聯(lián)失效模型中存在的一些問題,構(gòu)建一新的級聯(lián)失效模型。分別在較為擁堵和極為擁堵的智慧城市交通沙盤模型網(wǎng)絡(luò)上,采用兩種級聯(lián)失效模型進行仿真,仿真結(jié)果表明,新模型更具有合理性。
(6)令路段具有一定的恢復(fù)能力,分析路段恢復(fù)能力對級聯(lián)失效現(xiàn)象的影響。對級聯(lián)失效模型進行的仿真研究表明一定的路段恢復(fù)能力能有效的減小甚至避免級聯(lián)失效現(xiàn)象。
