城市局域交通网络容量研究

论文摘要

本文研究了城市局域交通网络容量问题。重点对城市局域交通网络机动车、非机动车容量进行分析和研究,同时对局域交通网络满足的条件进行了研究;另外对城市中心区交通网络容量与停车设施供应进行了分析,并提出了确保容量有效性的宏观措施。城市交通网络是由路段和交通节点组成的集合,其容量的确定(机动车和非机动车)可以为城市区域交通规划和城市综合交通规划方案的制定提供决策指标;考虑到城市交通网络的复杂性,本研究从工程实践和可操作角度出发,为合理规划、设计、改造道路基础设施提供数据依据,为进行城市大型公建项目的交通影响评价分析提供理论参考。并且以城市局域交通网络为研究对象,提高了研究成果的实用性,无论从理论上还是应用上都具有重要的意义。在查阅相关资料的基础上,对国内外相关研究的方法进行了总结和分析。从面向用户角度出发确定研究思路。按照本研究的目的,依托“时空消耗”理论,对城市局域交通网络进行定义。在分析路网拓扑结构的基础上,对实际交通网络结构进行简化,提出复杂网络抽象应满足的条件。在已有研究成果基础上进一步拓展,分析交通运行的机理。在宏观交通网络容量概念指导下,提出了局域交通网络容量的概念为:(1)城市局域交通网络理论容量:在一定的地域范围内,在理想的道路和交通条件下,考虑局域区域用地性质和路网结构特征,交通网络OD结构固定,交通个体遵循出行费用最少的原则,并考虑到交通个体的自身特性、服务水平和环境约束,交通个体严格根据自己的路权使用道路资源,单位时间内所能服务的最大交通实体数。(2)城市局域交通网络实际容量:以理论容量为基础,在现实道路和交通条件下,对不能满足理想条件的条件进行修订,通过交通管理措施,单位时间所能服务的最大交通实体数。基于以上定义,在分析现有研究方法的思路、依据的基础上,依托“时空消耗”的思路进行了研究。根据所提出的定义,建立了城市局域交通网络容量机动车和非机动车理论和实用模型,并对模型参数进行了研究。确定了交通网络满足的条件,在网络拓扑结构分析的基础上,提出了交通网络抽象距离的分布模式。对城市中心区交通网络容量及停车设施供应情况进行研究,建立了中心区停车设施供应与交通网络容量平衡关系模型,并结合实例加以应用。最后,为保证局域交通网络容量研究成果的有效性,提出了相关的政策和保障措施。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.2.1 研究的目的
• 1.2.2 研究的背景和意义
• 1.3 论文研究内容安排
• 1.4 论文主要研究内容
• 2 城市交通网络容量研究进展及分析
• 2.1 交通网络容量研究综述
• 2.1.1 交通网络容量研究背景知识
• 2.1.2 弧的函数表示
• 2.2 国内外研究现状分析
• 2.2.1 国外研究现状分析
• 2.2.2 国内研究现状分析
• 2.3 现有交通网络容量研究方法的分析和评价
• 2.3.1 时空消耗法
• 2.3.1.1 简单模型
• 2.3.1.2 二维模型
• 2.3.2 线性规划模型法
• 2.3.2.1 给定弧容量条件下的最大流
• 2.3.2.2 给定弧容量并指定OD间路线情况下的最大流
• 2.3.2.3 二次规划模型
• 2.3.3 衍生割集法
• 2.3.4 交通分配模拟法
• 2.4 本论文研究思路及想法
• 本章小结
• 3 交通网络满足条件及局域网络容量定义研究
• 3.1 路径与边的矩阵表示形式界定
• 3.2 网络交通流的存在条件分析
• 3.3 局域交通网络容量定义研究
• 3.3.1 以往路网容量概念的分析
• 3.3.2 局域交通网络容量定义中应考虑的因素
• 3.3.3 局域交通网络容量定义的提出
• 本章小结
• 4 城市局域交通网络容量理论模型研究
• 4.1 路网拓扑结构的简单分析
• 4.1.1 网络及交通网络系统
• 4.1.2 交通网络的表示方法
• 4.1.3 描述交通网络的基本要素
• 4.2 理想状态下的交通网络要求
• 4.3 交通网络抽象的距离分布分析
• 4.3.1 网络的距离分布
• 4.3.2 网络距离分布公式及方法
• 4.4 时空资源参数的定义
• 4.4.1 理想道路条件下机动车单位时间内时空资源研究
• 4.4.1.1 快速路
• 4.4.1.2 主干道
• 4.4.1.3 城市次干道
• 4.4.1.4 支路
• 4.4.2 理想条件下路网单位时间内的总时空资源
• 4.5 机动车的平均时空消耗
• 4.5.1 动态车头间距函数
• 4.5.2 理想交通网络容量下,交通个体的行驶速度
• 4.6 理想条件下机动车的交通网络容量
• 4.7 局域交通网络的最大流模型简单分析
• 4.7.1 基于路段容量约束的最大局域交通网络流
• 4.7.2 基于路段容量约束和交通环境约束的局域交通网络最大流
• 4.8 局域交通网络非机动车理论容量
• 本章小结
• 5 城市局域交通网络容量实用模型研究
• 5.1 影响路网机动车容量的因素研究
• 5.1.1 道路修正系数
• 5.1.2 交通网络匹配程度修正系数
• 5.1.2.1 由观测路段流量推求OD交通量
• 5.1.2.2 交通生成点交通量生成比例的确定
• 5.1.2.3 确定理想路网容量的匹配度修正系数
• 5.2 机动车交通网络实用容量模型
• 5.3 局域交通网络非机动车实用容量模型
• 5.3.1 实用计算模型相关影响因素分析
• 5.3.2 非机动车局域网络实用容量模型
• 本章小结
• 6 中心区交通网络容量研究及停车设施供应状况分析
• 6.1 问题的提出
• 6.2 城市中心区土地利用特性及交通特征
• 6.2.1 大城市中心区的用地结构特性
• 6.2.2 大城市中心区的动、静态交通特性
• 6.2.3 我国城市中心区现状动、静态交通间的矛盾及其发展
• 6.3 城市中心区交通容量分析
• 6.3.1 中心区路网容量
• 6.3.2 中心区停车设施供需分析
• 6.4 中心区停车设施供应与路网容量平衡关系建模
• 6.4.1 路网容量与停车设施供应的关系
• 6.4.2 停车设施供应影响因素分析
• 6.4.3 中心区停车设施供应与路网容量平衡关系模型
• 6.5 中心区非机动车停车容量探讨
• 6.6 实例分析
• 6.6.1 中心区动、静态交通现状特征
• 6.6.2 中心区停车设施供应情况
• 6.6.3 中心区路网容量与停车需求计算
• 本章小结
• 7 城市交通网络容量有效性的政策及措施研究
• 7.1 公共交通与私人交通宏观政策分析
• 7.2 合理发展及使用机动车的措施研究
• 7.3 停车设施供给与交通网络容量平衡措施
• 本章小结
• 8 总结与展望
• 8.1 论文的主要研究成果总结
• 8.2 论文的主要创新点
• 8.3 有待研究的问题
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表论著及参与科研情况
• 详细摘要