[发明专利]一种基于主动安全的城市离散交通网络设计方法

说明书

本发明提供了一种基于主动安全的城市离散交通网络设计方法。交通安全受交通系统规划、设计、建设、运营各个阶段的影响，考虑到交通规划对塑造交通系统的深刻影响，交通安全在交通规划阶段就应得到足够的重视。本发明采用速度协调性作为网络安全水平的替代指标，建立了城市离散交通网络设计的双层规划模型，将主动安全评价提前到了道路网络规划阶段。主要步骤包括：(1)确定基于速度协调性的主动安全评价方法；(2)建立城市离散交通网络设计的双层规划模型，其中上层规划以网络安全作为政策目标，下层规划以用户均衡作为政策的行为反应；(3)采用迭代优化算法进行模型求解；(4)结合交通网络分析中常用的Nguyen‑Dupuis网络描述了具体实施方式。

技术领域：

本发明涉及一种基于主动安全的城市离散交通网络设计方法，属于交通工程技术领域。

背景技术：

传统的交通安全治理是在道路运营期间通过对大量事故统计分析，诊断识别危险路段和事故黑点，进而提出相应改善措施，这属于事后补救，这种做法一般归结为“被动交通安全”。通常其受改造成本巨大、事故资料收集困难以及资料的准确性等问题影响收效甚微，同时由于事后补救的措施多限于交通工程手段，对于许多由于道路规划和设计等因素造成的危险路段改善效果欠佳，不能从根本上解决交通事故频发的问题。随着对被动交通安全的研究，人们开始认识到如果将交通安全理念提前应用于事前，即在道路的规划和设计阶段，是一种有效的交通安全治理途径，可以起到防患于未然的作用，这种做法称为“主动交通安全”。

随着交通运输业的不断发展，主动交通安全理念已经成为本领域的一个新的发展方向，但其主要应用于道路的详细设计阶段，而在道路网规划阶段则很少加以考虑。交通规划师和工程师一般认为满足强制性设计规范的要求即可保证道路的安全性，道路交通安全不是他们所考虑的主要问题。他们往往发现，即使考虑了道路交通安全因素，所能做的工作也仅能局限在与交通安全有关的具体设计细节，而许多引发交通安全问题的根源，如交通的产生和吸引、安全交通方式的选择，路网的安全性甚至道路开口的设置等都不是一条或几条道路的设计改善所能解决的。事实上，交通安全受交通系统规划、设计、建设、运营各个阶段的影响，考虑到交通规划对塑造交通系统的深刻影响，交通安全应该在网络规划阶段就得到足够的重视和充分的考虑。

目前的交通安全规划大多集中在公路网的规划，缺乏对城市交通网络规划设计的安全评价方法。2004年9月，我国交通部颁布的《公路项目安全性评价指南》首次提出了对公路项目的全寿命周期进行安全评价的行业推荐方法，其评价方法主要针对高速公路和一级公路，并且不具有行业约束力。2015年12月，交通运输部完成了对该指南的全面修订，吸收了近年来国内外相关研究成果和实践经验，将其升级为强制性设计规范《公路项目安全性评价规范》，自2016年4月起开始实施，具有行业约束力，但其也是针对高速公路和一级公路的。虽然新兴的交通安全规划理念已取得快速发展，但目前仍处于襁褓阶段。

发明内容：

技术问题：现阶段，交通规划方法着重优化供需结构和缓解交通拥堵，对安全性考虑不足，缺乏对交通安全水平进行有效预测和计量评价的核心技术。然而，对于影响道路安全水平的城市总体规划、土地利用规划、道路网络布局和出行行为特征等非道路微观设施层面的因素，必须在规划阶段加以考虑。到目前为止，关于主动交通安全规划的研究主要集中在系统研究的概念阶段，尚未见到对系统各组成部分进行单独的研究和深入的技术探索。鉴于反映路网规划、交通特征与交通安全之间关系的定量研究尚未展开，本发明基于Wardrop用户平衡原理对道路网络各路段的速度进行预测，并且根据速度的协调性评价道路网络的安全水平，以便在道路网络规划中考虑安全因素。

技术方案：本发明的基于主动安全的城市离散交通网络设计方法，包括以下步骤：

步骤1：确定基于速度协调性的主动安全评价方法，把速度当作交通安全的替代指标，通过计算各路段运行速度的协调性进行交通安全评价。