论文摘要
近年来,我国大城市机动车快速增长,城市道路交通设施的建设却相对滞后,交通需求的增长远大于供给的增长,城市道路负荷日益严重,交通拥挤、道路阻塞、交通事故频发,由此导致的环境污染和经济损失越来越严重。通过优先发展城市公共交通来解决缓解交通问题,已经成为学术界和政府管理部门的一种共识。由于常规的地面公交系统运量有限,建设大运量、先进的快速公交系统,如BRT、轻轨、地铁等,已成为大城市公共交通系统发展的趋势。线网的空间形态是整个线网规划的关键部分。该部分目前的规划方法主要是以定性分析与定量分析相结合、以定性分析为主的研究方法。在定量分析中很重要的一部分是轨道线网的客流预测。目前采用的客流预测方法基本以“四阶段法”为主,有一套比较完整的预测理论和方法。此模式采用交通需求预测的经典步骤：出行产生、出行分布、出行方式划分和交通分配。该类模型在理论上较为完善,但是在实际运用中存在一些不足。本次研究针对轨道线网的空间形态规划方法,探讨基于站点的轨道线网空间形态的关键技术,主要为基于站点的客流预测和利用遗传算法进行轨道线网空间优化,为线网构架规划提供更多的定量规划方法。空间数据基于微观单元的分解为基于站点的可达性模型的构建创造了良好的基础。实际数据表明城市轨道站点主要吸引站点周边的步行到达客流。利用可达性原理,预测出站点周边步行到达的客流,可以推求出站点总的客流量。本文基于此原理,研究了利用站点可达性预测站点客流量的方法,并以武汉市为例进行了参数配置。结果表明此方法获得的预测值有一定的准确度。基于站点的线网优化能很好的保证站点的覆盖率,在获得站点流量的基础上,探讨利用遗传算法进行轨道线网的优化。首先,利用随机行走原理,在城市道路网节点上计算各站点的权重,在考虑站点在城市交通系统中的地位的基础上,综合常规公交客流量,对城市道路网中的站点进行评价分级,获得优化后的重要站点作为城市候选轨道站点。接着,在首末站点对之间寻找符合约束条件的K最短路,作为候选线路集。然后,利用遗传算法在候选线路集中优选出一套完整的轨道线网。在项目组开发完成的规划程序上,以武汉市为例,进行了案例分析,得到的轨道线网关键指标与现实中的武汉市轨道线网规划指标较为接近。