基于动态交通分配的应急救援与疏散系统研究与开发

技术领域

智能交通和轨道交通技术;城市规划

成果简介

项目简介 应急救援与疏散决策支持实时系统将动态交通分配模型引入到救灾决策过程中，针对我国自然灾害管理现状及问题，研究应急救援与决策过程中应急路径规划、疏散人员避难点分配、车流量动态均衡分布的相关理论、方法和技术，从而为应急救灾工作提供新的决策手段和管理工具，以提高我国灾害管理工作的信息化、智能化水平和管理效率与质量。现有应急救援与疏散决策系统多采用静态算法求解，有的没有考虑符合实际的交通模型，有的未充分考虑交通的动态特性，缺乏动态交通信息作为输入，得出的路径选择在实际情况中并不是最优的路径，且多应用于应急规划阶段，采用离线的仿真模型对疏散过程进行模拟，从而用于应急资源的配置、应急预案的制定。而实际的灾害具有突发性，需要针对具体灾害所引起的不同疏散交通需求进行调整，在救灾过程中制定出更符合实际灾情的实时决策。因此，本项目组着眼于应急管理的响应阶段，针对突发性灾害造成的城市路网上的应急交通行为，解决城市突发灾害应急救援过程中的实时决策支持问题，重点关注动态交通信息的应用、应急与常态交通的相互影响以及系统的实时效率要求，利用应急路径规划算法、同步扰动随机近似算法、交通诱导等技术构建了动态交通分配模型，并结合C语言开发了具有应急路径规划、疏散人员应急避难点分配、车流量动态均衡分布和分流诱导方案生成等应急决策支持功能的系统。 性能指标 系统的主要功能如下： （1）静态数据管理。对路网结构（包括路段、路口）进行添加，编辑和删除，对路网交通属性数据进行维护；对诱导设备进行添加、删除；对可移动诱导设备的位置信息进行修改；对路网上部署的各种检测设备进行添加、修改、删除；进行疏散避难点的添加、删除，疏散避难点属性（地理位置，容量等）的修改操作；进行应急救援资源的添加、删除，应急救援资源属性（应急资源类型、位置、数量）的修改操作；路网拓扑生成。 （2）紧急事件管理。添加紧急事件：添加紧急事件，设置紧急事件的类型、开始时间、严重程度、影响范围等信息，根据紧急事件信息更新所影响路网范围中路段的交通流参数；编辑紧急事件：对紧急事件的各种属性（类型、开始时间、严重程度、影响范围等）进行编辑，根据紧急事件信息更新所影响路网范围中路段的交通流参数；删除紧急事件：设置紧急事件的结束时间，同时将其设置为历史事件，恢复紧急事件所影响路网范围中路段的交通流参数。 （3）决策支持功能。应急路径选择：根据灾害信息、应急资源信息，基于动态交通分配进行应急路径选择，输出选择的应急路径与应急交通时间；疏散避难点分配：根据灾害信息、带疏散人员数量、疏散避难点位置与容量，基于动态交通分配进行疏散避难点分配，输出疏散避难点分配结果、疏散路径以及疏散时间；车流量动态均衡：根据灾害信息进行车流量动态均衡，输出灾害影响下和动态均衡后的交通状况数据；诱导方案生成：基于动态交通分配生成基于路径分流的车辆诱导方案，作为诱导信息发布的决策支持。 （4）诱导信息发布功能。通过诱导系统设置指定位置的诱导设备在指定时间显示指定的诱导信息，对已发布的诱导信息进行修改、删除等操作。 适用范围、市场前景 将智能交通系统引入救灾工作中，基于动态交通分配模型解决应急救援与疏散过程中的决策支持问题，可提高应急交通的效率和质量，为推进应急管理的信息化与科学化提供了新的方法、技术和手段，具有重要的理论意义和应用价值，该系统可提高交通管理部门、安全应急部门的工作效率。