安 实 张 涛 张昕明 王 健

（哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 哈尔滨150001）

0 引 言

高速公路网络是交通运输业的重要组成部分，是区域联系及社会活动能够有效维持的物质基础。但自然灾害、重特大交通事故、交通拥堵等突发事件，往往会导致重要路段的失效，进而影响整个路网的交通运输功能。高速公路网络安全正逐渐成为研究热点［1－2］。因此，关键路段识别技术，有利于保障高速公路网络结构的重要功能，提高高速公路网络结构的可靠性，科学管理高速公路网络。

关键路段是指“移除后对路网性能影响最大的路段”［3］。Wollmer［4］首先定义了最重要弧，当最重要弧被移除后，产生了最大的损失。Corley和Sha［5］将网络上的最重要路段或节点定义为移除后将会导致2点间的最短路程显著增加的路段或节点。Ball等［6］随后将此问题定义为权重网络的最重要弧问题。Scott等［7］运用高速系统弹性和可靠性来识别关键路段，评价网络性能。Nagurney和 Qiang［8］捕捉了路网的需求、流量、成本和行为，并可用于路网组成部分的重要性。Sullivan等［9］将改进的方法用到不同路段的能力干扰数值中，列出了最重要的路段。目前对路网中关键路段识别的方法可以分为3类：

1）基于仿真的方法。在每一路段的通行能力都有所降低，即路网降级的条件下解决交通分配问题。Jenelius［10］通过总结受交通量影响的失效路段内外最小行程时间的不同，识别网络的关键路段。虽然这种迭代方法能够完整分析网络，但需要耗费大量的时间，尤其在路网规模较大的情况下，更是如此。……