[发明专利]城市路网级联失效负载再分配方法

权利要求书

1.一种城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、初始化有向加权网络G，确定网络中所有边的通行能力

步骤二、调查网络中所有边的初始负载利用BPR函数计算各边的初始权重

步骤三、在t时刻从网络中选取一条边e_ij作为失效边，获得失效边e_ij上的负载

步骤四、在t+1时刻，将失效边上的负载分配至相邻边上；

步骤五、计算相邻边t+1时刻的负载；判断在t+1时刻各相邻边是否处于过饱和状态，若所有相邻边的负载小于各相邻边的最大通行能力，则级联失效终止，否则重复步骤四直至所有相邻边的负载小于其通行能力。

2.根据权利要求1所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，步骤二中，所述初始权重满足如下公式：

式中，为路段e_ij上的初始权重，利用BPR函数确定；t_ij为路段e_ij上的自由行程时间；表示路段e_ij上的交通流量；表示路段e_ij的通行能力；α、β分别为BPR函数的参数。

3.根据权利要求1所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，步骤三中，所述失效边上的负载满足如下公式：

式中，为失效边e_ij上的负载；表示路段e_ij上的初始交通流量。

4.根据权利要求1所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，步骤四中，所述相邻边为与失效路段相连的路段，包括两类，第一类为与失效边方向完全相反或近似相反的相邻边；第二类为与失效边方向夹角小于θ的相邻边，其中，所述θ大于或等于90°。

5.根据权利要求4所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，分配到第一类所有相邻边的负载占失效边上总负载的ε倍，分配到第二类所有相邻边上的总负载为失效边上总负载的(1-ε)倍，其中每个同类相邻边被分配的负载为此相邻边占所有此类相邻边权重的比例；当失效路段不存在相邻路段时，所述失效路段为一条断头路，不进行失效的负载的分配，所述失效路段无法影响到其他路段。

6.根据权利要求5所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，所述第一类相邻边的负载分配满足如下公式：

所述第二类相邻边的负载分配满足如下公式：

其中，

式中，为失效边e_ij上的负载；e_in表示失效边的第一类相邻边，为第一类相邻边e_in上分配的负载，为路段e_in上的初始权重；e_iw表示失效边的第二类相邻边，为第二类相邻边e_iw上分配的负载，为路段e_iw上的初始权重；为失效边e_ij上所有第一类相邻边的集合；为失效边e_ij上所有第二类相邻边的集合；ε表示失效边负载分配到第一类相邻边的比例。

7.根据权利要求1所述的城市路网级联失效负载再分配方法，其特征在于，步骤五中，所述各边在t+1时刻的负载满足如下公式：

式中，为边e_ik在t时刻的负载，为边e_ik在t+1时刻分配后的负载，为边e_ik在t时刻分配到的额外负载；

若边e_ik在分配负载后超过其通行能力则边e_ik成为失效边，需要对其负载进行分配；若边e_ik在分配负载后未达到饱和，则边e_ik的负载分配终止。