一种城市地面交通通行韧性评估方法及系统与流程

本发明属于交通韧性评估，具体涉及一种城市地面交通通行韧性评估方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、随着气象灾害、突发事故、故意慢行等扰动的频率持续增高，严重影响了城市的交通效率，所以评估一个城市的地面交通通行韧性并基于此采取有效对策变得尤为重要。

3、近年来随着自然环境恶化、大众面临的生活和工作压力增大、交通管理水平不稳定等因素的影响，城市交通效率面临极大的挑战。而且随着人均收入和城镇化水平的提高，私家车数量急剧增加，导致交通基础设施负担不断加重，也加剧了城市交通环境的恶化。

4、在当前社会经济不稳定和气候变化的背景下，“韧性”成为评估城市系统对内生压力、外生冲击的响应能力的关键概念。城市交通系统作为城市的基本组成部分，天然具有对扰动的敏感性。

5、韧性交通的概念强调交通系统能够动态适应自然灾害、气候变化、社会事件等外部扰动的能力。这需要打造更具弹性和适应性的基础设施和城市地面交通通行体系，显著提升其应急处置和快速恢复的能力，以确保交通系统的正常运行。因此，建设韧性城市地面交通不仅是增强城市交通系统自身韧性的需要，也是打造韧性城市的重要支撑。

6、目前，关于城市地面交通通行韧性的评估主要是以理论研究为主，实际应用还比较少，缺乏有效、科学的城市地面交通通行韧性评估方法，尚未形成系统的评估指标体系。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种城市地面交通通行韧性评估方法及系统，本发明结合城市地面交通通行所面临的扰动类型，建立城市地面交通通行评估指标体系，利用熵值法和模糊综合评价相结合的方法科学、系统地评估城市地面交通通行韧性，以避免主观因素对评价结果的影响，使得结果更加科学、客观、准确，再利用模糊综合评价评估城市交通韧性水平，考虑了指标的不确定性和模糊性，提高发明的适用性。

2、根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种城市地面交通通行韧性评估方法，采用如下技术方案：

3、一种城市地面交通通行韧性评估方法，包括：

4、根据影响城市地面交通通行的扰动类型以及影响程度，选取评估要素；

5、基于评估要素，确定评估城市地面交通通行韧性的评估指标；

6、获取评估指标数据并进行归一化处理，得到标准评估指标数据；

7、基于标准评估指标数据，采用熵值法确定各级评估指标权重；

8、根据各级评估指标权重采用模糊综合评价，确定城市地面交通通信韧性评估结果。

9、进一步地，所述评估要素包括自然环境、地面交通系统建设、交通主体行为与决策、交通通行现状表征以及道路规划。

10、进一步地，所述评估指标包括多个一级指标和多个二级指标；

11、所述一级指标包括交通通行时长，交通主体行为与决策，道路规划，交通管理以及自然环境。

12、进一步地，所述获取评估指标数据并进行归一化处理，得到标准评估指标数据，具体为：

13、以d个待评价对象和c个指标构建评估指标体系矩阵x＝[xij]d×c，xij为第i个评估要素的第j项指标原始值，i＞0，j＞0，采用min-max法对矩阵进行归一化处理，得到标准矩阵y＝[yij]d×c；

14、对正向指标和负向指标分别进行处理，具体为：

15、正向指标：

16、负向指标：

17、其中，yij代表处理后的第i个评估要素的第j项指标的值，maxxj和minxj依次为第j项指标的最大值和最小值。

18、进一步地，所述基于标准评估指标数据，采用熵值法确定各级评估指标权重，包括：

19、计算第j个评估指标的熵值，具体为：

20、

21、其中：pij＝yij/ln yij为第i个评估要素的第j项指标的比重，ln c为自然对数，与指标个数c有关，ln c＞0，0＜＜ej＜＜1；

22、计算各指标的权重值，具体为：

23、

24、其中，ej为第j个评价指标的熵值，wj为第j项指标的权重值；

25、通过以上公式得出各评估指标的权重，基于各评估指标的权重得出权重结果列表。

26、进一步地，所述根据各级评估指标权重采用模糊综合评价，确定城市地面交通通信韧性评估结果，包括：

27、构建交通韧性评估指标因素集u＝{u1，u2，...，um}，评判集v＝{v1，v2，...，vn}，其中，m为评估指标的个数，n为评判集评判结果的个数；评估结果设定为为韧性高，韧性中等，韧性低；

28、根据各个评估指标的权重，构造模糊关系矩阵r，只需要确定隶属度向量，在这里采用百分比法计算隶属度

29、m个指标的评价集就构造成一个总的评价矩阵r：

30、

31、r就是指标集u到抉择评判集v的一个模糊关系，ur(ui，vj)＝rij表示指标ui对抉择等级vj的隶属度。

32、引入u上的一个模糊子集w，称为权数分配集，为权重结果列表中权重的集合，w＝(w1，w2，...，wm)，其中，∑wi＝1；

33、首先进行二级模糊综合评价，引入v上的一个模糊子集b，称为模糊评价集，又称为决策集，b＝(b1，b2，...，bn)，则二级模糊评估结果为：

34、

35、式中，。为乘加模糊算子，r为隶属度矩阵，d为综合评价矩阵；

36、其中，乘加模糊算子为算子，计算公式为：

37、

38、则第t类交通韧性评估指标的模糊评估结果表示为：

39、

40、在二级模糊综合评估结果的基础上，按相同的计算方法得到城市交通韧性评估最终结果。

41、进一步地，交通韧性类型指标权重向量a＝(a1，a2，...，an)，表示不同交通韧性指标类型在综合评估中的重要程度，a值根据城市交通韧性规划经验设定，r与类别权重a模糊乘加得到最终一级模糊评估结果为公式：

42、

43、再根据最大隶属度原则确定城市地面交通通行韧性的评估结果，具体为：

44、v＝maxbj；

45、根据评估结果得出城市地面交通通行韧性的水平。

46、根据一些实施例，本发明的第二方案提供了一种城市地面交通通行韧性评估系统，采用如下技术方案：

47、一种城市地面交通通行韧性评估系统，包括：

48、评估要素选取模块，被配置为根据影响城市地面交通通行的扰动类型以及影响程度，选取评估要素；

49、评估指标确定模块，被配置为基于评估要素，确定评估城市地面交通通行韧性的评估指标；

50、评估指标数据处理模块，被配置为获取评估指标数据并进行归一化处理，得到标准评估指标数据；

51、评估指标确定模块，被配置为基于标准评估指标数据，采用熵值法确定各级评估指标权重；

52、韧性评估模块，被配置为被配置为根据各级评估指标权重采用模糊综合评价，确定城市地面交通通信韧性评估结果。

53、根据一些实施例，本发明的第三方案提供了一种计算机可读存储介质。

54、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一个方面所述的一种城市地面交通通行韧性评估方法中的步骤。

55、根据一些实施例，本发明的第四方案提供了一种计算机设备。

56、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一个方面所述的一种城市地面交通通行韧性评估方法中的步骤。

57、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

58、本发明结合城市地面交通通行所面临的扰动类型，建立城市地面交通通行评估指标体系，设定5个一级指标，9个二级指标，采用熵值法确定各个指标的权重，以避免主观因素对评价结果的影响，使得结果更加科学、客观、准确，再利用模糊综合评价评估城市交通韧性水平，考虑了指标的不确定性和模糊性，提高发明的适用性。