城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化研究.pdf

1、我國城市正處于社會經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)增長和交通方式結(jié)構(gòu)劇烈變化的發(fā)展時(shí)期，必須采取有效措施對出行方式選擇行為進(jìn)行合理的引導(dǎo)。在決定城市出行方式選擇的眾多因素中，道路交通設(shè)施空間資源的供給是最為關(guān)鍵的因素之一。由于缺乏科學(xué)的、成熟的城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化理論和方法，目前我國城市交通設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)和管理工作仍處于比較被動(dòng)和無序的狀態(tài)。因此，研究并建立一整套城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化理論和方法，對于科學(xué)引導(dǎo)城市客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)的發(fā)展，緩解日趨

2、嚴(yán)重的城市交通擁堵局面，促進(jìn)城市客運(yùn)交通的和諧平穩(wěn)發(fā)展，具有十分重要的意義。 本論文主要對城市道路交通設(shè)施空間資源的宏觀配置結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題進(jìn)行研究，具體涉及以下幾部分內(nèi)容：道路交通設(shè)施分類、道路交通設(shè)施供給模式要求、道路交通設(shè)施供給對出行方式選擇行為的影響作用機(jī)理、既定道路交通設(shè)施供給下的城市交通方式結(jié)構(gòu)宏觀平衡狀態(tài)、面向城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化的綜合評價(jià)以及資源限制條件下的城市道路交通設(shè)施空間資源合理宏觀配置結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

3、 城市交通系統(tǒng)中包含哪些道路交通設(shè)施?這些道路交通設(shè)施具有怎樣的布局和容量特征?它們間的相互關(guān)系如何?論文首先回答了這3個(gè)問題，并明確了研究對象范圍。 不同的城市特征對應(yīng)著不同的客運(yùn)交通模式，而特定的城市特征和客運(yùn)交通模式?jīng)Q定了特定的道路交通設(shè)施供給模式要求。因此，對城市特征一客運(yùn)交通模式一道路交通設(shè)施供給模式的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行定性分析，是進(jìn)行城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化研究的基本前提。論文首先系統(tǒng)分析了城市(人口和用地)規(guī)模

4、、土地利用布局形態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平三大城市特征，并對我國城市的典型類型進(jìn)行系統(tǒng)歸類。隨后基于若干國內(nèi)城市交通調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，分析典型城市特征與出行距離、出行時(shí)耗、出行生成率、出行分布、出行方式結(jié)構(gòu)等交通需求特征之間的相關(guān)關(guān)系，并借鑒國外城市的典型客運(yùn)交通模式特征和現(xiàn)有研究成果，提出符合我國不同城市特征的5類客運(yùn)交通發(fā)展模式構(gòu)想。最后，分析典型城市特征和交通模式特征下的合理道路交通設(shè)施供給模式，總結(jié)出我國城市交通系統(tǒng)骨架網(wǎng)絡(luò)、城市中

5、心區(qū)以及城市組團(tuán)問的交通設(shè)施供給模式要求。 城市交通方式結(jié)構(gòu)是城市中所有個(gè)體出行方式選擇行為結(jié)果反映到交通狀態(tài)上的宏觀體現(xiàn)，而道路交通設(shè)施的供給特征是影響個(gè)體出行方式選擇最為重要的因素之一。論文立足于理論上的推導(dǎo)和建模，研究各類道路交通設(shè)施的供給對出行方式選擇行為的影響作用機(jī)理。對決定出行方式選擇行為結(jié)果的各種影響因素進(jìn)行系統(tǒng)的歸納和分類，指出時(shí)耗、費(fèi)用、舒適度和習(xí)慣是影響出行方式選擇的4個(gè)最根本的內(nèi)因。通過系統(tǒng)地分析各交通方式

6、的時(shí)耗和費(fèi)用組成可知：道路交通設(shè)施供給對出行方式選擇行為的影響主要表現(xiàn)為對出行時(shí)耗和舒適度的影響作用。論文建立了若干道路交通設(shè)施供給與出行距離和出行停等時(shí)耗的相關(guān)關(guān)系模型，并對影響出行方式選擇的舒適度因素進(jìn)行定量研究，建立了一整套根據(jù)國內(nèi)城市居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)來構(gòu)建各出行方式間相對舒適度系數(shù)與出行距離相關(guān)關(guān)系模型的方法。 目前對城市交通系統(tǒng)平衡的研究主要集中于以交通流為對象的微觀平衡問題。研究城市道路交通設(shè)施空間資源的宏觀配置結(jié)構(gòu)

7、優(yōu)化問題，需要在宏觀層面上進(jìn)行交通系統(tǒng)平衡的描述與分析。論文通過對城市交通方式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定過程和平衡作用機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)分析，把握并揭示了形成城市交通系統(tǒng)平衡的核心作用機(jī)理以及基本條件，并對城市交通方式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)特征作全面描述。在此基礎(chǔ)上?；诤暧^層面對城市交通系統(tǒng)平衡的核心作用機(jī)理進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，建立城市交通方式結(jié)構(gòu)宏觀平衡模型，并根據(jù)算例的計(jì)算分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了求解該模型的算法。在前述研究基礎(chǔ)上，論文建立若干城市道路交通設(shè)施空間資源宏觀配置

8、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型，并設(shè)計(jì)了基于差商靈敏度分析的算法和基于GASA混合策略的算法。結(jié)合模型的實(shí)際應(yīng)用，提出了一整套進(jìn)行城市道路交通設(shè)施宏觀配置結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實(shí)用方法，并對其中的關(guān)鍵步驟作了詳細(xì)討論。 評價(jià)是建立任何交通系統(tǒng)優(yōu)化方法都必須涉及的問題。論文對現(xiàn)有研究成果中的城市道路交通系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行總結(jié)、提煉和補(bǔ)充，建立面向城市道路交通設(shè)施空間資源優(yōu)化的綜合評價(jià)指標(biāo)體系。深入分析各評價(jià)指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)和層次關(guān)系，提出綜合評價(jià)指標(biāo)體