基于收费数据的高速公路运营风险评估与识别研究

　　在高速公路网络化运营背景下，受不断增加的出行需求、频繁的自然地质灾害天气、频发的交通事故，以及多元化的出行路径选择等因素影响，高速公路交通流量分布更加复杂多变，呈现出点、线、网互相影响的特征，局部节点和路段失效将对整个路网正常运营造成严重的后果，进一步增加整个路网的运营风险。为保障高速公路网的安全畅通运营，本书基于高速公路收费数据，重点围绕高速公路网络运营风险评估和风险点识别两个方面开展研究，综合应用复杂网络理论、非集计理论、交通分配理论等，在构建面向风险评估和识别的高速公路网络特性基础上，从宏观层面建立高速公路网络运营风险评估模型，进而对风险较高的时段识别风险节点和风险路段集合，这对提高高速公路管理者应急管理效率和风险管控能力具有十分重要的意义。本书适合交通工程、交通规划与管理、交通管理、信息技术与服务等相关领域的人士，包括高速公路行业管理及运营者、科学研究者等使用。

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前言
第1章  绪论 1
1.1  研究背景 1
1.1.1  高速公路发展现状 1
1.1.2  研究的必要性 7
1.2  研究意义 9
1.3  国内外研究现状 10
1.3.1  高速公路收费数据研究现状 10
1.3.2  高速公路风险评估研究现状 11
1.3.3  复杂网络在交通网络中的应用研究现状 13
1.3.4  出行路径选择研究现状 19
1.4  主要内容 21
第2章  高速公路收费数据预处理技术 23
2.1  高速公路联网收费系统简介 23
2.1.1  联网收费系统采集流程 23
2.1.2  山东省高速公路联网收费发展历程 26
2.1.3  联网收费的意义及特点 27
2.2  高速公路收费数据预处理技术 29
2.2.1  数据应用领域 29
2.2.2  数据特点分析 30
2.2.3  数据预处理 30
2.3  高速公路收费数据分析基本表的建立 34
2.3.1  新建高速公路网节点表 35
2.3.2  新建高速公路网基本路段信息表 36
2.3.3  新建高速公路网邻接关系表 37
第3章  基于收费数据的高速公路网络复杂特性 40
3.1  复杂网络基本理论 40
3.1.1  复杂网络的定义及特点 40
3.1.2  复杂网络的基本统计特性 41
3.1.3  复杂网络的经典模型及特点 43
3.2  高速公路网络复杂特性 52
3.2.1  高速公路物理拓扑网络特性分析 53
3.2.2  高速公路服务供给网络特性分析 54
3.2.3  高速公路运输需求网络特性分析 55
第4章  面向高速公路网络特性的交通量分析 58
4.1  高速公路车辆路径选择SP调查 58
4.1.1  调查方法 58
4.1.2  调查问卷设计 59
4.1.3  问卷调查实施方案 60
4.2  多车型的高速公路路径选择行为分析 61
4.2.1  个人属性统计 61
4.2.2  路径选择影响因素分析 63
4.3  MNL模型构建方法 65
4.3.1  模型原理 65
4.3.2  构建过程及求解方法 66
4.4  多车型的高速公路路径选择行为分析 70
4.5  交通量分配算法 73
4.5.1  交通量分配算法 73
4.5.2  有效路径集合 75
4.6  实例分析 76
第5章  高速公路网络运营风险评估研究 79
5.1  高速公路网络运营风险评估指标体系的构建 79
5.2  高速公路网络运营风险特性分析 80
5.2.1  路网不均衡性 80
5.2.2  路网脆弱性 86
5.3  基于投影寻踪的路网运营风险评估 91
5.3.1  投影寻踪的基本理论 91
5.3.2  投影寻踪动态聚类模型的构建 95
5.3.3  基于实码加速遗传算法的投影函数优化 97