1.一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,通过网络地图平台或实地走访,搜集所需分析区域的道路交通网络信息;
步骤2,选择道路交通网络节点,选择道路交通网络链路;
步骤3,根据各节点和链路之间的连接关系绘制道路交通网络可视化模型,并在道路交通网络可视化模型上对各节点及链路进行编号,各节点的编号分别为1,2,……,n,各链路的编号分别为1,2,……,y;
步骤4,获取各编号的节点的应急资源占有情况,获取各编号链路的长度数据、行程时间数据和平均小时交通量数据;
步骤5,根据公式1:
计算出节点枢纽程度指数DCi,上式中i为其中一个节点的编号,dci为与节点i直接相连的链路数,也即节点i的度中心度;
根据公式2:
计算出节点i位于网络中其他任意两个节点最短路径中的概率bci,也即节点i的介数中心度,上式中,i、j和f分别为3个不同的节点编号,n为节点总数,njf为节点j至节点f的最短路径数目,njf(i)为节点j至节点f的最短路径中经过节点i的最短路径的数目;
根据公式3:
计算出节点中心程度指数BCi;
根据公式4:
计算出节点i可达程度指数Ai,上式中i为其中一个节点的编号,ai为节点i与其他n‑1个节点间的全部路径数量;
V为路网中所有节点的集合,设E表示包括行政中心、消防中心或救护中心的节点集合,N表示集合V与E的差集;
根据公式5:
计算出资源可用性指数ERi,上式中,i和j分别为其中两个节点的编号, 为节点i和节点j间最短路径所包括的链路个数;
根据公式6:
Ii=0.3DCi+0.3BCi+0.3Ai+0.1ERi计算出节点i的节点重要度Ii;
步骤6,根据公式7:
计算出独立路径交通重指数 上式中,i和j分别为两个节点的编号,Pk(i,j)为节点i和j之间的第k条独立路径,独立路径为两节点i和节点j间不共享任一链路的路径,独立路径由路径中的各链路串联组成,上式中 为节点i和节点j间的第k条独立路径的所有链路中的最小平均小时交通量;
根据公式8:
即可得出 上式中,l为节点i和节点j之间的第k条独立路径中的某条链路的编号,vl为链路l的平均小时交通量;
根据公式9:
计算出独立路径长度指数 上式中,i和j分别为两个节点的编号,Pk(i,j)为节点i和j之间的第k条独立路径, 为独立路径Pk(i,j)的长度,lmin(i,j)为节点i和节点j之间所有独立路径长度的最小值;
根据公式10:
即可计算出 上式中ll为独立路径Pk(i,j)中链路l的长度;
根据公式11:
计算出独立路径行程时间指数 为独立路径Pk(i,j)上的行程总时间,上式中tmin(i,j)为节点i和节点j之间所有独立路径行程时间的最小值;
根据公式12:
即可计算出 上式中tl为独立路径Pk(i,j)中链路l上的行程时间;
根据公式13:
计算出节点i,j间各条独立路径的重量度步骤7,根据公式14:
计算出网络中节点i与任何其他n‑1节点之间考虑路径重要度的独立路径平均数量Pi,上式中n为网络中全部节点个数,i和j为其中两个节点的编号,K(i,j)为节点i和j之间独立路径的总数量,k为独立路径数量计数;
根据公式15:
计算出网络抗灾韧性能力评价指标RPM;上式中i为其中一个节点编号,n为网络中全部节点个数。
2.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:所述步骤1中的网络地图平台为百度地图、高德地图、谷歌地图、搜狗地图或好搜地图。
3.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:所述步骤2中的节点选择交叉口、环岛或立交,所述步骤2中的链路选择为城市道路快速路或主干路。
4.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:所述步骤3中绘制道路交通网络可视化模型采用手绘或绘图软件绘制。
5.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:所述步骤4中的各编号的链路长度数据根据实地测量或在地图平台中通过测量节点间的距离获得;各编号的链路的行程时间数据根据网络地图实时获取或由交通大数据统计得到;
各编号的链路的平均小时交通量数据通过实际交通流量监测数据、交通分配模型或道路设计标准获得。
6.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:将步骤3中的道路交通网络可视化模型信息通过Excel软件转化为邻接矩阵数据,在MATLAB中编制程序,在MATLAB中编制程序时将邻接矩阵数据和所述步骤5中的公式1‑公式6导入MATLAB程序中,即可计算出节点i的节点枢纽程度指数DCi、节点中心程度指数BCi、节点i可达程度指数Ai、资源可用性指数ERi和节点重要度Ii。
7.如权利要求6中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:在将道路交通网络可视化模型信息转化为邻接矩阵数据时,V为城市道路交通网络的节点集,拥有n个节点的道路交通网络节点集为:V={1,2,……,n}
设H为网络中边的集合,i和j分别为任意两个节点的编号,节点i和节点j之间的线路构成的网络边为hij,则
H={h11,h12,……,hij,……,hnn}当节点i和节点j之间存在道路线路,使得两者之间能够直达,则hij=1,反之hij=0。
8.如权利要求1中所述的一种城市道路交通网络抗灾韧性能力评估方法其特征在于:将步骤3中的道路交通网络可视化模型信息结合步骤4中所获得的各编号的链路的长度数据通过Excel软件转化为各链路长度矩阵数据,将步骤3中的道路交通网络可视化模型信息结合步骤4中所获得的各编号的链路的平均小时交通量数据通过Excel软件转化为各链路交通量矩阵数据,将步骤3中的道路交通网络可视化模型信息结合步骤4中所获得的各编号的链路的行程时间数据通过Excel软件转化为各链路行程时间矩阵数据,在MATLAB中编制程序,在MATLAB中编制程序时将各链路长度矩阵数据、各链路交通量矩阵数据、各链路行程时间矩阵数据和所述步骤6中的公式7‑公式13导入MATLAB程序中,即可计算出独立路径交通量指数 独立路径长度指数 独立路径行程时间指数 和独立路径的重量度