城市道路交通设施空间资源优化研究
【摘要】：
我国城市正处于社会经济水平持续增长和交通方式结构剧烈变化的发展时期,必须采取有效措施对出行方式选择行为进行合理的引导。在决定城市出行方式选择的众多因素中,道路交通设施空间资源的供给是最为关键的因素之一。由于缺乏科学的、成熟的城市道路交通设施空间资源优化理论和方法,目前我国城市交通设施的规划、建设和管理工作仍处于比较被动和无序的状态。因此,研究并建立一整套城市道路交通设施空间资源优化理论和方法,对于科学引导城市客运交通结构的发展,缓解日趋严重的城市交通拥堵局面,促进城市客运交通的和谐平稳发展,具有十分重要的意义。
本论文主要对城市道路交通设施空间资源的宏观配置结构优化问题进行研究,具体涉及以下几部分内容:道路交通设施分类、道路交通设施供给模式要求、道路交通设施供给对出行方式选择行为的影响作用机理、既定道路交通设施供给下的城市交通方式结构宏观平衡状态、面向城市道路交通设施空间资源优化的综合评价以及资源限制条件下的城市道路交通设施空间资源合理宏观配置结构优化方法。
城市交通系统中包含哪些道路交通设施?这些道路交通设施具有怎样的布局和容量特征?它们间的相互关系如何?论文首先回答了这3个问题,并明确了研究对象范围。
不同的城市特征对应着不同的客运交通模式,而特定的城市特征和客运交通模式决定了特定的道路交通设施供给模式要求。因此,对城市特征-客运交通模式-道路交通设施供给模式的相关关系进行定性分析,是进行城市道路交通设施空间资源优化研究的基本前提。论文首先系统分析了城市(人口和用地)规模、土地利用布局形态和经济发展水平三大城市特征,并对我国城市的典型类型进行系统归类。随后基于若干国内城市交通调查数据的统计分析结果,分析典型城市特征与出行距离、出行时耗、出行生成率、出行分布、出行方式结构等交通需求特征之间的相关关系,并借鉴国外城市的典型客运交通模式特征和现有研究成果,提出符合我国不同城市特征的5类客运交通发展模式构想。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设施供给模式,总结出我国城市交通系统骨架网络、城市中心区以及城市组团间的交通设施供给模式要求。城市交通方式结构是城市中所有个体出行方式选择行为结果反映到交通状态上的宏观体现,而道路交通设施的供给特征是影响个体出行方式选择最为重要的因素之一。论文立足于理论上的推导和建模,研究各类道路交通设施的供给对出行方式选择行为的影响作用机理。对决定出行方式选择行为结果的各种影响因素进行系统的归纳和分类,指出时耗、费用、舒适度和习惯是影响出行方式选择的4个最根本的内因。通过系统地分析各交通方式的时耗和费用组成可知:道路交通设施供给对出行方式选择行为的影响主要表现为对出行时耗和舒适度的影响作用。论文建立了若干道路交通设施供给与出行距离和出行停等时耗的相关关系模型,并对影响出行方式选择的舒适度因素进行定量研究,建立了一整套根据国内城市居民出行调查数据来构建各出行方式间相对舒适度系数与出行距离相关关系模型的方法。
目前对城市交通系统平衡的研究主要集中于以交通流为对象的微观平衡问题。研究城市道路交通设施空间资源的宏观配置结构优化问题,需要在宏观层面上进行交通系统平衡的描述与分
【关键词】：道路交通设施 客运交通模式 出行方式选择行为 出行舒适度 相对出行舒适度系数 综合评价体系 双层规划
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U491
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2007.031737
【目录】：
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U491
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2007.031737
【目录】：
- 摘要4-6
- Abstract6-17
- 全文通用变量与符号注释表17-19
- 第一章 绪论19-28
- 1.1 立题的背景及意义19-20
- 1.2 国内外相关研究概况20-23
- 1.2.1 城市特征与交通系统的相关关系20-21
- 1.2.2 出行方式选择行为分析21-22
- 1.2.3 城市交通系统平衡分析22
- 1.2.4 城市道路交通设施配置优化理论22-23
- 1.2.5 城市交通系统综合评价技术23
- 1.3 城市道路交通设施空间资源优化问题的层次与内容23-25
- 1.3.1 城市道路交通设施空间资源优化问题的层次分析23-24
- 1.3.2 城市道路交通设施空间资源优化问题的内容分类24-25
- 1.4 本文研究目的及内容25-28
- 1.4.1 研究目的25
- 1.4.2 研究总体思路及主要内容25-28
- 第二章 城市道路交通设施分类及特征分析28-38
- 2.1 城市道路交通设施的分类28-29
- 2.1.1 研究对象的分类28
- 2.1.2 设施用地划分28-29
- 2.2 道路交通设施的布设特征及相互关系29-34
- 2.2.1 各类道路交通设施布设基本要求29-32
- 2.2.2 各类道路交通设施间供给规模相关关系分析32-34
- 2.3 道路交通设施容量分析34-36
- 2.3.1 道路网络容量34-35
- 2.3.2 常规公交系统运输能力35
- 2.3.3 停车设施容量35-36
- 2.3.4 出租车系统容量36
- 2.3.5 城市道路交通设施系统储备容量36
- 2.4 本章小节36-38
- 第三章 典型城市特征下的道路交通设施供给模式分析38-56
- 3.1 城市特征分析38-44
- 3.1.1 城市概论38-40
- 3.1.2 城市特征分析40-43
- 3.1.3 我国典型城市特征分类43-44
- 3.2 典型城市特征下的客运交通结构模式44-50
- 3.2.1 城市特征与交通需求的相关关系分析44-48
- 3.2.2 符合我国城市特征的客运交通模式分析48-50
- 3.3 典型城市特征下的道路交通设施供给模式50-55
- 3.3.1 城市交通系统骨架网络典型模式分析50-52
- 3.3.2 城市中心区的交通设施供给模式分析52-53
- 3.3.3 组团间的交通设施供给模式分析53-55
- 3.4 本章小节55-56
- 第四章 道路交通设施供给对出行方式选择行为的影响作用机理分析56-87
- 4.1 出行方式选择行为分析56-60
- 4.1.1 城市交通方式分类56-57
- 4.1.2 各出行方式竞争比选分析57-59
- 4.1.3 出行方式选择行为的影响因素分析59-60
- 4.2 出行方式选择效用分析60-66
- 4.2.1 出行方式效用函数60-61
- 4.2.2 各方式出行时耗组成分析61-64
- 4.2.3 各方式的出行费用组成64-66
- 4.2.4 道路交通设施供给对出行方式选择效用的影响关系66
- 4.3 出行舒适度研究66-74
- 4.3.1 对两个案例的思考66-67
- 4.3.2 基本概念的提出67
- 4.3.3 各出行方式舒适度影响因素及影响特征67-68
- 4.3.4 绝对舒适度系数和相对舒适度系数的定义68-69
- 4.3.5 各方式间相对舒适度系数与出行距离相关关系研究69-74
- 4.3.6 相对舒适度系数与其它影响因素的相关关系74
- 4.4 道路交通设施供给影响下的流量－速度特性74-77
- 4.4.1 基本机动车道路的混合车流流量－速度特性74-76
- 4.4.2 公交专用道设置下的流量－速度特性76
- 4.4.3 单向交通设置下的流量－速度特性76-77
- 4.5 道路交通设施供给－出行距离相关关系77-78
- 4.5.1 常规公交站距－步行距离相关关系77-78
- 4.5.2 停车设施布局密度－停车步行距离相关关系78
- 4.6 道路交通设施供给－停等时耗相关关系78-85
- 4.6.1 常规公交发车频率－候车时耗相关关系78-79
- 4.6.2 常规公交中间站点布设数量－平均停站延误时耗相关关系79-80
- 4.6.3 出租车运营规模－乘客候车时耗相关关系80-85
- 4.7 本章小结85-87
- 第五章 既定道路交通设施供给下的城市交通方式结构宏观平衡分析87-115
- 5.1 城市交通方式结构的稳定过程与平衡机理87-92
- 5.1.1 城市交通方式结构的稳定过程87-88
- 5.1.2 拥挤状态下的城市交通方式结构平衡作用机理88-91
- 5.1.3 非拥挤状态下城市交通方式结构的稳定分析91
- 5.1.4 综合结论91-92
- 5.2 城市交通方式结构的宏观平衡模型92-103
- 5.2.1 建模基础92-93
- 5.2.2 道路交通设施时空资源的供给和消耗分析93-96
- 5.2.3 拥挤状态下的城市交通方式结构宏观平衡模型96-101
- 5.2.4 非拥挤状态下的城市交通方式结构宏观稳定状态的数学描述101-102
- 5.2.5 两种状态下的统一模型形式102-103
- 5.2.6 对前述模型的进一步分析103
- 5.3 城市交通方式结构宏观平衡模型的求解算法103-113
- 5.3.1 基于算例计算的速度－时空消耗关系函数特性分析103-112
- 5.3.2 城市交通方式结构宏观平衡模型的求解算法112-113
- 5.4 本章小节113-115
- 第六章 城市道路交通设施空间资源宏观配置结构优化方法115-143
- 6.1 优化问题概述115-120
- 6.1.1 优化的根本目标——系统与用户利益的统一115-117
- 6.1.2 对传统优化方法的思考117-118
- 6.1.3 优化思路的革新：双层规划思想118-120
- 6.2 城市道路交通设施空间资源宏观配置结构优化模型120-131
- 6.2.1 研究对象和决策变量选择120-121
- 6.2.2 上层问题121-126
- 6.2.3 下层问题126-127
- 6.2.4 模型的求解算法127-131
- 6.3 城市道路交通设施空间资源宏观配置结构优化方法131-141
- 6.3.1 总体方法流程131-132
- 6.3.2 确立研究背景132
- 6.3.3 资料收集和调查分析132-137
- 6.3.4 城市客运交通预测137-139
- 6.3.5 城市客运交通模式的初步定位139
- 6.3.6 优化方案的生成139-140
- 6.3.7 对交通模式定位的调整140-141
- 6.3.8 综合评价141
- 6.4 本章小节141-143
- 第七章 城市道路交通设施空间资源优化综合评价143-159
- 7.1 城市道路交通设施空间资源优化综合评价内容与过程143-144
- 7.1.1 道路交通设施空间资源优化综合评价内容143
- 7.1.2 道路交通设施空间资源优化综合评价过程143-144
- 7.2 面向城市道路交通设施空间资源优化的综合评价指标体系144-147
- 7.2.1 指标体系建立的原则144-145
- 7.2.2 综合评价指标体系结构145-146
- 7.2.3 评价指标的选取146-147
- 7.3 评价指标定义和求算147-154
- 7.3.1 交通系统性能指标147-149
- 7.3.2 出行服务水平指标149-152
- 7.3.3 经济适应性指标152
- 7.3.4 环境污染指标152-153
- 7.3.5 资源消耗指标153-154
- 7.4 道路交通设施空间资源优化综合评价方法154-158
- 7.4.1 判据设定154-155
- 7.4.2 评价指标分级标准的确立155-158
- 7.4.3 综合评价指标权重的确定158
- 7.5 本章小结158-159
- 第八章 道路交通设施空间资源宏观配置结构优化实例分析——以南通市为例159-182
- 8.1 城市背景资料收集和分析159-176
- 8.1.1 城市概况及研究背景159
- 8.1.2 资料收集和调查分析159-176
- 8.2 客运交通预测176
- 8.3 优化过程176-178
- 8.3.1 城市客运交通模式的初步定位176
- 8.3.2 模型构建及优化结果176-178
- 8.3.3 优化结果的评价比选178
- 8.3.4 客运交通模式的调整178
- 8.4 优化结论178-181
- 8.5 本章小节181-182
- 第九章 结论与展望182-187
- 9.1 主要研究成果与结论182-184
- 9.2 主要创新点184-185
- 9.3 进一步研究展望185-187
- 致谢187-188
- 参考文献188-194
- 攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况194-195
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| 【共引文献】 | ||
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| 【同被引文献】 | ||
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| 【二级引证文献】 | ||
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| 【二级参考文献】 | ||
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| 【相似文献】 | ||
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