基于SIR模型的城市路网拥堵传播分析

摘要

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用，为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型，用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先，基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络，并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次，结合道路网络的复杂网络特征和道路自身的相关属性，引入随机森林算法计算相关权重，确定拥堵模型中的传播速率等关键参数。最后，以南京市秦淮区某区域路网为例，构建有69个节点，163条连线的城市路网对偶拓扑网络进行仿真实验。结果表明：道路节点度和道路饱和度是影响道路拥堵传播的关键因素，道路节点度的影响相对较小，传播范围增长在5%以内，恢复时间影响在10%左右；道路饱和度的影响相对较大，随着道路饱和度的增长，传播范围增长最大可至40%,恢复时间影响在20%左右。

关键词

SIR模型 / 城市交通 / 拥堵传播 / 道路节点度 / 道路饱和度