北京市交通结构演变的系统动力学模型研究

论文摘要

随着城市化和机动化的发展,城市交通拥挤已成为全球大城市普遍面临的问题,各国逐渐认识到合理的交通结构是改变交通状况的重要方法。在当前我国城市交通结构的转型期,通过科学研究,引导城市客运交通结构向符合可持续的合理模式发展,对解决我国21世纪的城市交通问题有着积极的意义。本论文即是以此为背景,在“北京市交通结构优化”项目的研究过程中完成的,旨在建立北京市交通结构优化的系统动力学模型,应用此模型仿真交通需求管理等政策的实施效果,为北京市交通结构优化提出切实可行的政策建议。首先,本文明确研究的问题和内容,并简要介绍了论文研究所使用的理论方法——系统动力学方法对于所研究问题的适用性,以及系统动力学方法的特点和理论基础,利用陔方法进行建模的基本流程。其次,进行系统结构分析。在对北京市交通结构历史发展及现状和各方面影响因素进行调研分析的基础上,进行系统边界确定和因素分析,确定系统的主要因果关系链,得到相关影响变量的因果关系图,并分析系统的反馈回路。再次,在对系统进行结构分析和因果关系分析的基础上,构建系统流图,建立基于Vensim语言的系统动力学仿真模型,并进行了模型方程式的构造,应用多种方法对模型基础参数进行确定。最后,利用系统动力学模型进行仿真模拟。结合北京市交通发展年度报告中的实际统计数据对比模型预测结果,证实了模型的有效性;并且运用系统动力学的政策分析方法模拟了模型中政策变量的改变对交通结构的影响,并从道路承载力和适应性的角度评价交通结构的合理性,通过在一定的出行总量条件下不同的交通结构形成的道路负荷与从道路建设和道路等级结构得到的道路承载力的对比得到一定的道路条件下不同的交通结构形成的不同的道路交通状态。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 论文研究框架和主要内容
• 2 论文研究基础
• 2.1 国内外研究综述
• 2.1.1 国外研究现状综述
• 2.1.2 国内研究现状综述
• 2.1.3 北京市交通结构演变进程
• 2.2 系统动力学理论基础
• 2.2.1 系统动力学方法的特点
• 2.2.2 系统动力学优势和适用性分析
• 2.3 本章小结
• 3 北京市交通结构演变的系统动力学模型结构
• 3.1 建模目标和建模思路
• 3.1.1 建模目标分析
• 3.1.2 系统建模思路
• 3.2 系统要素分析
• 3.2.1 系统边界确定
• 3.2.2 系统要素分析
• 3.3 系统因果关系分析
• 3.3.1 主要因果关系链
• 3.3.2 因果关系图与反馈回路
• 3.4 本章小结
• 4 北京市交通结构演变的系统动力学模型建立及检验
• 4.1 VENSIM建模环境与工具
• 4.2 系统流图与结构方程式
• 4.2.1 系统流图
• 4.2.2 结构方程式
• 4.3 基础参数的确定
• 4.3.1 道路设施参数
• 4.3.2 公交设施参数
• 4.3.3 机动车保有量与出行特征参数
• 4.3.4 客运量与出行量换算关系参数
• 4.4 模型有效性分析
• 4.4.1 轨道交通客运量历史仿真检验
• 4.4.2 交通结构及交通负荷检验
• 4.5 本章小结
• 5 北京市交通结构演变模型的政策模拟与结果分析
• 5.1 现有发展趋势模拟
• 5.1.1 相关参数确定
• 5.1.2 模型模拟结果分析
• 5.2 政策变量分析
• 5.3 政策变量实施效果仿真
• 5.3.1 调整小汽车出行率和公交优先的效果仿真
• 5.3.2 调整小汽车高峰系数和出行距离的效果仿真
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集