基于路網(wǎng)可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)段辨識(shí)
——以烏魯木齊市為例

左 志，王 濤，潘曉鋒

（大連理工大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，遼寧 大連 116024）

基于路網(wǎng)可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)段辨識(shí)
——以烏魯木齊市為例

左 志，王 濤，潘曉鋒

（大連理工大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，遼寧 大連 116024）

傳統(tǒng)的連通可靠度分析只適用于極端情況下的路網(wǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)，而基于連通可靠度的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵路段的識(shí)別，能夠分析常規(guī)條件下的城市網(wǎng)絡(luò)可靠性。以烏魯木齊城市路網(wǎng)為研究對(duì)象，采用路網(wǎng)效能和路網(wǎng)效率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，辨識(shí)路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵路段，并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)和路段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。研究結(jié)果表明：在城市路網(wǎng)中起重要作用的節(jié)點(diǎn)或路段只占總體的很小部分，而其余大部分對(duì)路網(wǎng)的影響是較小且相似的；由于老城區(qū)路網(wǎng)發(fā)展已近飽和，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)多集中在此區(qū)域；城西開(kāi)發(fā)區(qū)路網(wǎng)尚未完全形成，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)重視該地區(qū)的關(guān)鍵點(diǎn)段，以防止出現(xiàn)潛在的擁堵?tīng)顩r；關(guān)鍵路段中，除河灘路之外，其余多數(shù)為東西走向的道路。

城市交通；關(guān)鍵點(diǎn)段；逆向檢測(cè)法；路網(wǎng)可靠性；烏魯木齊市

0 引言

在城市不斷發(fā)展的過(guò)程中，出現(xiàn)了一系列嚴(yán)峻的交通問(wèn)題。城市路網(wǎng)中某些路段經(jīng)常出現(xiàn)擁堵甚至癱瘓的現(xiàn)象，極大地降低了居民的出行效率。同時(shí)，臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害頻發(fā)，也對(duì)城市路網(wǎng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞作用，影響城市交通正常運(yùn)行。此外，對(duì)于某些城市，恐怖襲擊也成為了新的安全隱患，這使得城市交通網(wǎng)絡(luò)面臨新的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)城市交通網(wǎng)絡(luò)的可靠性進(jìn)行分析，辨識(shí)城市路網(wǎng)中的關(guān)鍵點(diǎn)段具有重要意義。

城市路網(wǎng)可靠性一般用暢通可靠度或容量可靠度表征。暢通可靠度是指在規(guī)定時(shí)段內(nèi)，路網(wǎng)在正常使用條件下，道路交通運(yùn)行狀態(tài)能滿足暢通狀態(tài)的概率[1]。計(jì)算路網(wǎng)的暢通可靠度除了應(yīng)有路網(wǎng)的靜態(tài)基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)外，還需已知路網(wǎng)中路段或節(jié)點(diǎn)的飽和度、車速等交通指標(biāo)。容量可靠性是指路網(wǎng)在可接受的服務(wù)水平下能夠容納一定交通量的概率[2]，其認(rèn)為路網(wǎng)中路段的通行能力是一個(gè)服從某種概率分布的隨機(jī)變量，與此同時(shí)還涉及隨機(jī)變化的路段通行時(shí)間。采用上述兩種指標(biāo)研究城市路網(wǎng)可靠性需要充足的交通量數(shù)據(jù)，當(dāng)無(wú)法獲取足夠的數(shù)據(jù)時(shí)，就需要一種更為簡(jiǎn)潔的方法。

連通可靠度能反映交通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)兩兩間保持連通的概率[3]，其研究過(guò)程僅涉及路網(wǎng)的靜態(tài)基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)連通可靠性對(duì)于路段的狀態(tài)劃分過(guò)于嚴(yán)格，只有中斷或連通兩種狀態(tài)，一般僅用于度量公路網(wǎng)的可靠性，但一些研究者通過(guò)進(jìn)一步拓展將其成功地運(yùn)用于城市路網(wǎng)的可靠性研究中。廖涌泉等人[4]為了能完全體現(xiàn)路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性，建立了一種新的連通可靠性的評(píng)價(jià)方法，將路網(wǎng)中路段的可靠度從0,1二值擴(kuò)展到[0,1]區(qū)間，成功分析了北京城市路網(wǎng)的連通可靠性。姜桂艷等人[5]基于信息核度理論，提出了應(yīng)急疏散狀況下城市路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、效率關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和連通關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)等概念，設(shè)計(jì)了應(yīng)急疏散條件下各種關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及關(guān)鍵路徑的確定方法。Corley H.W.等人[6]認(rèn)為在刪除一條最短路中的某節(jié)點(diǎn)之后，導(dǎo)致兩端點(diǎn)之間的距離增加，那么被刪除的節(jié)點(diǎn)就是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

從連通可靠度的角度出發(fā)，分析城市路網(wǎng)中哪些節(jié)點(diǎn)和路段遭到破壞時(shí)對(duì)路網(wǎng)造成的影響最大——即辨識(shí)路網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)段，對(duì)于城市路網(wǎng)的建設(shè)、管理和維護(hù)有著重要的意義：首先，在新城區(qū)規(guī)劃階段來(lái)預(yù)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)段，能夠?qū)β肪W(wǎng)設(shè)計(jì)起指導(dǎo)作用；其次，在極端情況出現(xiàn)時(shí)，關(guān)鍵點(diǎn)段的辨識(shí)能夠?yàn)橹朴喓侠淼慕煌ㄊ鑼?dǎo)方案提供依據(jù)；最后，關(guān)鍵點(diǎn)段的辨識(shí)可幫助相關(guān)部門明確日常交通管理的重點(diǎn)管控區(qū)域，實(shí)現(xiàn)管理資源的合理分配。

本文借鑒前人的研究成果，重新定義關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵路段，選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以烏魯木齊市的快速路、主干路和次干路組成的路網(wǎng)為例，通過(guò)評(píng)價(jià)分析該路網(wǎng)的連通可靠性，為該市交通系統(tǒng)的管理與維護(hù)提供有效的依據(jù)。

1 關(guān)鍵點(diǎn)段的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是指其功能失效時(shí)對(duì)路網(wǎng)的全局連通性、路網(wǎng)可靠性和路網(wǎng)效能的發(fā)揮產(chǎn)生重大影響的節(jié)點(diǎn)；關(guān)鍵路段是指其功能失效時(shí)對(duì)路網(wǎng)全局連通性、魯棒性和效能產(chǎn)生重大影響的路段。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵路段失效，通常會(huì)導(dǎo)致路網(wǎng)局部連通性的喪失、全局連通性的變化及路網(wǎng)運(yùn)輸效能的大幅度下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹇肪W(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致路網(wǎng)結(jié)構(gòu)及功能的整體失效[7]。從結(jié)構(gòu)特征來(lái)講，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或路段在路網(wǎng)中發(fā)揮樞紐和控制作用。

目前研究中常用的關(guān)鍵點(diǎn)段評(píng)價(jià)指標(biāo)[8-9]如表1所示，表1中：評(píng)價(jià)范圍是指在計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)值時(shí)考慮路網(wǎng)整體的連通性或是評(píng)價(jià)對(duì)象周圍局部的連通性；路網(wǎng)屬性是指構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及的實(shí)際路網(wǎng)屬性（里程和通行能力）；適用對(duì)象則是指評(píng)價(jià)指標(biāo)適用的評(píng)價(jià)對(duì)象。根據(jù)前文所述關(guān)鍵點(diǎn)段的定義，本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)既要能夠反映路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性（里程和通行能力）、路網(wǎng)整體的連通性，又要同時(shí)適用于節(jié)點(diǎn)和路段兩種對(duì)象的評(píng)價(jià)。眾多指標(biāo)中只有路網(wǎng)效能的特點(diǎn)與這些要求相符，因此本文采用路網(wǎng)效能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。另外，文中還采用了路網(wǎng)效率作為參照指標(biāo)，與路網(wǎng)效能形成對(duì)照，說(shuō)明其有效性。

表1 關(guān)鍵點(diǎn)段常見(jiàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)及特點(diǎn)

表1 （續(xù)）

（1）路網(wǎng)效能

路網(wǎng)效能是路網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)間最短路徑的效能之和與節(jié)點(diǎn)間最短路徑數(shù)的比值，即整個(gè)路網(wǎng)最短路徑的效能之和的平均值。它是以路徑效能為基礎(chǔ)建立的一種反映路網(wǎng)整體運(yùn)輸效能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。路徑效能是指路網(wǎng)中任意2個(gè)節(jié)點(diǎn)間一條路徑的通行能力與總里程的比值。里程和通行能力代表路網(wǎng)不同性質(zhì)的功能屬性，分別體現(xiàn)路網(wǎng)連通可靠性和路網(wǎng)容量。路網(wǎng)效能計(jì)算公式為：

式中：Ene為路網(wǎng)效能；N為路網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)總數(shù)；v為路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的集合；min{Cij}為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j間的一條路徑中所有路段通行能力中的最小值，即為該路徑的通行能力（pcu·h-1）；dij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j間的最短路徑的長(zhǎng)度（m）。

（2）路網(wǎng)效率

路網(wǎng)效率是量化路網(wǎng)通行效率的基本指標(biāo)。假定車輛在路網(wǎng)中沿最短路行駛，且其通行效率與最短路的長(zhǎng)度成反比。與路網(wǎng)效能指標(biāo)相比，路網(wǎng)效率沒(méi)有考慮路徑通行能力，計(jì)算公式為：

式中：En為路網(wǎng)效率；N,v,dij的含義同上。

1.2 逆向檢測(cè)法

城市路網(wǎng)是一個(gè)有機(jī)整體，其間的元素（節(jié)點(diǎn)、路段）之間相互影響與作用。本節(jié)以路網(wǎng)效能及路網(wǎng)效率為描述路網(wǎng)整體性能的指標(biāo)，采用逆向檢測(cè)法辨識(shí)路網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)段。逆向檢測(cè)法的核心思想是通過(guò)假設(shè)具體節(jié)點(diǎn)或路段失效，在路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化的情況下檢測(cè)路網(wǎng)整體性能的變化量，以此評(píng)估該節(jié)點(diǎn)或路段對(duì)路網(wǎng)全局的影響程度，并確認(rèn)節(jié)點(diǎn)和路段的關(guān)鍵程度[10]。本文的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵路段辨識(shí)實(shí)驗(yàn)主要考慮城市路網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵路段辨識(shí)，暫未涉及實(shí)際路網(wǎng)中各種外界環(huán)境影響因素。

城市路網(wǎng)可以定義為G(N,A)，N為路網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的集合，節(jié)點(diǎn)總數(shù)為m；A是路網(wǎng)中所有路段的集合，路段總數(shù)為n。路網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（關(guān)鍵路段）的辨識(shí)步驟如下：

（1）計(jì)算完整的城市路網(wǎng)G的路網(wǎng)效能和路網(wǎng)效率；

（2）選取節(jié)點(diǎn)i=1（路段j=1），將與節(jié)點(diǎn)i相連的所用路段的里程設(shè)為無(wú)窮大，即節(jié)點(diǎn)失效（或把路段j的里程長(zhǎng)度lj設(shè)為無(wú)窮大，即路段失效）；

（3）計(jì)算節(jié)點(diǎn)i（路段j）失效后路網(wǎng)效能與路網(wǎng)效率；

（4）計(jì)算節(jié)點(diǎn)i（路段j）失效后路網(wǎng)效能和路網(wǎng)效率的損失率L：

（5）i=i+1(j=j+1)，如果i＞m(j＞n)，則運(yùn)算終止，輸出結(jié)果；否則轉(zhuǎn)到步驟（2）繼續(xù)運(yùn)算。

（6）對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將路網(wǎng)效能或路網(wǎng)效率損失率按大小排序，確定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（關(guān)鍵路段）。

上述算法流程如圖1所示。

圖1 算法流程圖

2 烏魯木齊市路網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)段辨識(shí)

2.1 烏魯木齊市路網(wǎng)簡(jiǎn)介

近幾年，烏魯木齊市城市道路保持平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。截至2013年底，城市道路總長(zhǎng)度為2 037.38km，道路面積為2 914萬(wàn)m2，人均道路面積為9.57m2，其中高快速路長(zhǎng)度為191.69km（中心城區(qū)范圍內(nèi)高速路、城市快速路長(zhǎng)度總和為高快速路長(zhǎng)度），主干路長(zhǎng)度為464.20km，次干路長(zhǎng)度為486.55km，支路長(zhǎng)度為894.94km，比例約為1∶2.4∶2.5∶4.7，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比例（1∶2∶3∶6）有一定差距，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和規(guī)模還有較大改善余地。2008—2013年烏魯木齊市行車道路長(zhǎng)度與面積如圖2所示。

圖2 2008—2013年烏魯木齊市行車道路長(zhǎng)度與面積

烏魯木齊市地勢(shì)起伏較大、中心城區(qū)被雅瑪里克山、紅山和河灘快速路等地理要素分隔呈片區(qū)分布形式。從路網(wǎng)形態(tài)來(lái)看，烏魯木齊城市道路網(wǎng)整體呈“方格+環(huán)+放射”的混合式布局形態(tài)。其中，老城區(qū)的路網(wǎng)布局呈不規(guī)則方格狀；由于城市拓展受三面環(huán)山的地形限制，城市主要向北部發(fā)展，建設(shè)用地形成南北狹長(zhǎng)的帶狀分布，同時(shí)在阿勒泰路和鯉魚(yú)山路之間形成一片明顯的扇形區(qū)域，呈現(xiàn)多條干道由南向北放射狀布局，加上近幾年外環(huán)路的建設(shè)，因而在城市外圍區(qū)逐步形成了“環(huán)+放射狀”的路網(wǎng)布局。

2.2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)

選取烏魯木齊市路網(wǎng)進(jìn)行關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，該路網(wǎng)共有1 254個(gè)節(jié)點(diǎn)，道路等級(jí)有快速路、主干路和次干路，其中包含31條單行道。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)仿真過(guò)程如下：

（1）對(duì)烏魯木齊市路網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)（1～1254號(hào)）；

（3）依次使得1～1254號(hào)節(jié)點(diǎn)失效（將與該節(jié)點(diǎn)相連的所有路段的里程設(shè)為無(wú)窮大），計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)失效后所對(duì)應(yīng)的路網(wǎng)效能與效率；

（4）計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)失效后路網(wǎng)效能和路網(wǎng)效率的損失率L，其分布見(jiàn)圖3和圖4；

圖3 節(jié)點(diǎn)失效后路網(wǎng)效率損失率分布圖

（5）對(duì)路網(wǎng)效能或路網(wǎng)效率損失率按大小排序，確定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

圖3顯示了烏魯木齊市路網(wǎng)中不同節(jié)點(diǎn)失效之后路網(wǎng)效率的損失率分布情況。失效后損失率最大的3個(gè)節(jié)點(diǎn)分別為：西環(huán)立交橋、月湖路—喀納斯湖北路交叉口、廬山街—維泰北路交叉口。其中，西環(huán)立交橋?yàn)閺]山街、西環(huán)北路進(jìn)出外環(huán)路的節(jié)點(diǎn)，理應(yīng)成為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行重點(diǎn)管理與控制；而月湖路—喀納斯湖北路交叉口、廬山街—維泰北路交叉口均位于開(kāi)發(fā)區(qū)，該地區(qū)尚未完全開(kāi)發(fā)，建議城市規(guī)劃及交通管理部門重視這2個(gè)節(jié)點(diǎn)，以防止道路將來(lái)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。其他關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)主要沿北站西路、團(tuán)結(jié)路以及河灘路分布，尤其是北站西路靠近烏魯木齊西站，承擔(dān)著疏散客流的作用，需要保證其安全與暢通。

圖4 節(jié)點(diǎn)失效后路網(wǎng)效能損失率分布圖

圖4 顯示了烏魯木齊市路網(wǎng)中不同節(jié)點(diǎn)失效之后路網(wǎng)效能的損失率分布情況。由路網(wǎng)效能的計(jì)算公式可知，路網(wǎng)效能考慮了路段的通行能力，相比路網(wǎng)效率更能反映出節(jié)點(diǎn)與路段的重要程度。失效后下降最大的3個(gè)節(jié)點(diǎn)分別為：西環(huán)立交橋、廬山街—維泰北路交叉口、河南路立交橋。其中西環(huán)立交橋、廬山街—維泰北路交叉口亦是路網(wǎng)效率下降最大的2個(gè)節(jié)點(diǎn)，即無(wú)論從路網(wǎng)效率還是從路網(wǎng)效能角度分析，這2個(gè)節(jié)點(diǎn)均是最為關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。而河南路立交橋河灘快速路與紅光山路的交點(diǎn)，兩者均為城市干道，通行能力較大，需要重點(diǎn)管理與控制。

2.3 關(guān)鍵路段辨識(shí)

路網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)失效是因連接節(jié)點(diǎn)之間的路段全部失效后，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)失效。路網(wǎng)中突發(fā)事件的影響也直接作用于路段。地震、洪水等自然災(zāi)害造成的道路中斷，重特大交通事故造成的交通擁堵，以及惡劣天氣條件下道路封閉都是以路段為載體。因此路段失效在城市路網(wǎng)中是最主要的失效形式。

根據(jù)各級(jí)道路的功能特性，在路段失效仿真實(shí)驗(yàn)中，選取主干道為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并且采用的失效形式是某條道路整體失效，而非某一路段失效。實(shí)驗(yàn)采用的烏魯木齊市路網(wǎng)共有69條主干路。實(shí)驗(yàn)具體過(guò)程類似于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)過(guò)程，在此不進(jìn)行贅述，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5和圖6所示。

圖5顯示了烏魯木齊市主干道失效之后路網(wǎng)效率損失率的分布情況。損失率大于1.9%的主干路有5條，分別為：北站公路、廬山街、大灣路、河灘路以及寶山路。北站公路和廬山街靠近烏木魯齊西站，承擔(dān)著集散客流的作用，在今后的發(fā)展中，一定要監(jiān)控這2條路段的交通狀況，加強(qiáng)管理和控制。河灘路起到了連接南北的重要作用，寶山路和大灣路承擔(dān)區(qū)域內(nèi)的交通，同樣需要重視。

圖6顯示了烏魯木齊市主干道失效之后路網(wǎng)效能的損失率的空間分布。損失率大于2.5%的主干路共5條，分別為：廬山街、河南路、河灘路、團(tuán)結(jié)路以及北站公路。

從計(jì)算結(jié)果可以看出，通過(guò)路網(wǎng)效率與路網(wǎng)效能兩個(gè)指標(biāo)辨識(shí)出來(lái)的關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵路段是非常相似的，而且通過(guò)與當(dāng)?shù)匾?guī)劃和交通管理部門的交流得知，計(jì)算所得關(guān)鍵點(diǎn)段同樣也是當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T所關(guān)注的重要道路節(jié)點(diǎn)和主干道，屬于城市交通重點(diǎn)管控部位。這表明以路網(wǎng)效率和路網(wǎng)效能為指標(biāo)辨識(shí)關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵路段具有較高的實(shí)用價(jià)值，可以為城市交通規(guī)劃和管理提供參考依據(jù)。

圖5 主干道失效后路網(wǎng)效率損失率空間分布圖

圖6 主干道失效后路網(wǎng)效能損失率空間分布圖

2.4 關(guān)鍵點(diǎn)段統(tǒng)計(jì)分析

節(jié)點(diǎn)損失效率的頻率分布情況如圖7所示。該頻率直方圖的擬合曲線類似于最為常見(jiàn)的正態(tài)分布曲線，這說(shuō)明路網(wǎng)中大部分節(jié)點(diǎn)或者路段對(duì)于整個(gè)路網(wǎng)的影響程度是相似的，且接近于均值，只有少部分節(jié)點(diǎn)或路段對(duì)路網(wǎng)起到了非常重要的作用，即關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵路段。城市路網(wǎng)的前期規(guī)劃、建設(shè)以及日常的交通管理都是非常復(fù)雜的過(guò)程，工作量很大，但是通過(guò)辨識(shí)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵路段，有效地抓住這些過(guò)程中關(guān)鍵的部分，有助于縮小管理的工作量，節(jié)約管理耗費(fèi)的資源。

圖7 節(jié)點(diǎn)失效后路網(wǎng)效率下降直方圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文從連通可靠度的角度出發(fā)研究烏魯木齊市路網(wǎng)可靠性，通過(guò)分析選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并給出計(jì)算方法，重點(diǎn)分析了路網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)與路段失效對(duì)路網(wǎng)的影響，辨識(shí)出路網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、路段，最后利用統(tǒng)計(jì)分析方法說(shuō)明關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)于路網(wǎng)的重要影響，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況驗(yàn)證了方法的合理性。本文的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵路段辨識(shí)實(shí)驗(yàn)只考慮了城市路網(wǎng)物理結(jié)構(gòu)，暫未考慮實(shí)際交通環(huán)境因素的影響，應(yīng)在日后進(jìn)行更深入的研究。

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Identification of Key Nodes and Links Based on Road Network Reliability:ACase Study of Urumqi

ZUO Zhi,WANG Tao,PAN Xiao-feng
(School of Transportation&Logistics,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)

Traditional connectivity reliability analysis is only suitable for the evaluation of road network state in extreme cases.However,the method of identifying key nodes and links based on the connectivity reliability is able to analyze the reliability of road network under normal conditions.Taking the urban road network of Urumqi as the research object,its key nodes and links were identified by the evaluation indexes which were the road network effectiveness and efficiency.Then the statistical analysis of all the nodes and links were carried out.The study results show that the nodes or links which play an important role in the urban road network only account for a very small part of the overall nodes or links and the im?pact of the rest on the urban road network are small and similar;as the development of the road network in old region has been saturated,the key nodes are concentrated in this area;while the road network in the west development zone of Urumqi is undeveloped,the key nodes and links in this area must be paid attention to in order to prevent potential congestion in the future;most of the roads are east-west among the key links except Hetan Road.

urban traffic;key node and link;reverse detection;road network reliability;Urumqi

U491

：A

：2095-9931（2015）05-0018-07

10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.05.003

2015-06-26

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51278087）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51378091）；遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目（L2012026）

左志（1980—），男，遼寧大連人，工學(xué)博士，講師，研究方向?yàn)榻煌ㄒ?guī)劃、交通需求管理。E-mail：zuozhi@dlut.edu.cn。