智慧城市交通沙盤模型網絡是一個智慧城市系統能夠存在并發揮作用的載體。自古以來,一個智慧城市的繁榮發展往往離不開其優越的地理條件以及便利的交通沙盤模型設施。
隨著現代智慧城市化的發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,帶來巨大的經濟損失,同時也會造成環境污染甚至交通沙盤模型事故的發生。
如何改善交通沙盤模型系統的性能,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是一個典型的復雜系統,主要表現在動力學、拓撲結構、演化過程的復雜性,交通沙盤模型系統運行的不確定性以及交通沙盤模型網絡的多層次性等多個方面。
針對智慧城市交通沙盤模型系統,可采用復雜系統的研究方法對其進行理論研究。復雜網絡理論是研究復雜系統的理論,而智慧城市交通沙盤模型網絡是一個典型的復雜網絡。
通過采用復雜網絡的理論方法,可從宏觀上研究智慧城市交通沙盤模型網絡內部功能運行的機理,進而規劃智慧城市道路,緩解和避免交通沙盤模型擁堵。本文構建了一雙層智慧城市交通沙盤模型網絡模型,并在此基礎上,分別就復雜智慧城市交通沙盤模型網絡上的交通沙盤模型配流、Braess悖論現象以及級聯失效現象三個方面進行了研究,主要研究工作如下:
(1)根據雙層智慧城市交通沙盤模型網絡的特點,對連續平均用戶平衡配流算法進行改進,減少算法運行時間。通過對不同規模的網絡采用連續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絡,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,通過與連續平均法進行對比,表明新算法的可行性。
(3)研究復雜智慧城市交通沙盤模型網絡上的Braess悖論現象。針對含有多個O-D對的復雜智慧城市交通沙盤模型網絡,找出造成Braess悖論現象的路段,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,并找出對系統性能影響較大的路段。
(5)針對傳統級聯失效模型中存在的一些問題,構建一新的級聯失效模型。分別在較為擁堵和極為擁堵的智慧城市交通沙盤模型網絡上,采用兩種級聯失效模型進行仿真,仿真結果表明,新模型更具有合理性。
(6)令路段具有一定的恢復能力,分析路段恢復能力對級聯失效現象的影響。對級聯失效模型進行的仿真研究表明一定的路段恢復能力能有效的減小甚至避免級聯失效現象。
