城市道路交通設施空間資源優(yōu)化研究.pdf

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

2、嚴重的城市交通擁堵局面，促進城市客運交通的和諧平穩(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施空間資源的宏觀配置結構優(yōu)化問題進行研究，具體涉及以下幾部分內容：道路交通設施分類、道路交通設施供給模式要求、道路交通設施供給對出行方式選擇行為的影響作用機理、既定道路交通設施供給下的城市交通方式結構宏觀平衡狀態(tài)、面向城市道路交通設施空間資源優(yōu)化的綜合評價以及資源限制條件下的城市道路交通設施空間資源合理宏觀配置結構優(yōu)化方法。

3、 城市交通系統(tǒng)中包含哪些道路交通設施?這些道路交通設施具有怎樣的布局和容量特征?它們間的相互關系如何?論文首先回答了這3個問題，并明確了研究對象范圍。 不同的城市特征對應著不同的客運交通模式，而特定的城市特征和客運交通模式?jīng)Q定了特定的道路交通設施供給模式要求。因此，對城市特征一客運交通模式一道路交通設施供給模式的相關關系進行定性分析，是進行城市道路交通設施空間資源優(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)濟發(fā)展水平三大城市特征，并對我國城市的典型類型進行系統(tǒng)歸類。隨后基于若干國內城市交通調查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析結果，分析典型城市特征與出行距離、出行時耗、出行生成率、出行分布、出行方式結構等交通需求特征之間的相關關系，并借鑒國外城市的典型客運交通模式特征和現(xiàn)有研究成果，提出符合我國不同城市特征的5類客運交通發(fā)展模式構想。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施供給模式，總結出我國城市交通系統(tǒng)骨架網(wǎng)絡、城市中

5、心區(qū)以及城市組團問的交通設施供給模式要求。 城市交通方式結構是城市中所有個體出行方式選擇行為結果反映到交通狀態(tài)上的宏觀體現(xiàn)，而道路交通設施的供給特征是影響個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和建模，研究各類道路交通設施的供給對出行方式選擇行為的影響作用機理。對決定出行方式選擇行為結果的各種影響因素進行系統(tǒng)的歸納和分類，指出時耗、費用、舒適度和習慣是影響出行方式選擇的4個最根本的內因。通過系統(tǒng)地分析各交通方式

6、的時耗和費用組成可知：道路交通設施供給對出行方式選擇行為的影響主要表現(xiàn)為對出行時耗和舒適度的影響作用。論文建立了若干道路交通設施供給與出行距離和出行停等時耗的相關關系模型，并對影響出行方式選擇的舒適度因素進行定量研究，建立了一整套根據(jù)國內城市居民出行調查數(shù)據(jù)來構建各出行方式間相對舒適度系數(shù)與出行距離相關關系模型的方法。 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施空間資源的宏觀配置結構

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

8、結構優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型，并設計了基于差商靈敏度分析的算法和基于GASA混合策略的算法。結合模型的實際應用，提出了一整套進行城市道路交通設施宏觀配置結構優(yōu)化的實用方法，并對其中的關鍵步驟作了詳細討論。 評價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)評價指標進行總結、提煉和補充，建立面向城市道路交通設施空間資源優(yōu)化的綜合評價指標體系。深入分析各評價指標間的相互關聯(lián)和層次關系，提出綜合評價指標體