收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

区域交通网络层次性与优化设计研究

曾明华  
【摘要】: 针对当前区域综合交通运输网络结构、交通运输网络资源合理配置等体现可持续发展特征的综合交通运输网络研究相对滞后的现状,深入研究区域交通网络时空结构演化及基于此的交通网络规划具有重要的理论价值与工程实践意义。 交通网络层次性作为常见基本现象,其演化机理及其与交通网络性能之间的演化关系是社会经济、自然环境、交通系统自身等多方面因素及其内部要素在动态时空中相互交织复杂作用下决定的。现有研究往往利用少数几个宏观指标对交通网络演化规律进行探讨,对层次性的研究也大多局限于解释性阐述,且通常从单一层次着手处理问题,或割裂“供”与“求”的关系,或割裂区域空间结构与交通系统之间客观存在的动态互馈关系。结果导致了各层次交通模式分布不合理,功能紊乱,难以适应区域空间结构、经济发展要求及不同交通需求。本文从系统论的角度,综合考虑多种因素之间的动态作用关系,协调交通“供”“需”动态平衡过程,将动态互馈作用关系与宏观静态分析“动”“静”结合地构造由多种动力机制协同主导的网络演化动力系统,研究交通网络及层次性的演化机理,并在此基础上利用层次性研究可持续交通网络规划与设计理论,以进一步丰富和发展综合交通系统规划理论与方法,为建设资源消耗少、环境污染小,能有效提高要素集聚能力,促进产业和人口合理分布的区域交通网络提供一种新的解决方案和发展模式。主要研究工作如下: (1)交通网络层次性实证 以长株潭城市群交通网络为背景,研究了各中心城市和整个城市群交通网络的特性。研究分析表明:整个长株潭交通网络是比较抗失效的,长沙市及长株潭交通网络则是最为有序的;长株潭城市群交通网络是小世界网络而不具有无标度性。特别地,重点探讨了交通网络层次性这一极少得到专门定量化论证的基本重要性质。揭示了交通网络异配性,并结合n-聚集系数-n-度关系定量地刻画交通网络层次特征,通过实证证明了交通网络具有显著的层次组织结构特征。 (2)交通网络性能与层次性的演化关系 结合道路用户外部性和交通产生模型,建立了交通系统最优模型,并利用交通系统和区域空间结构之间的动态互馈作用、区域间经济联系的概念以及无标度网络模型,设计了交通网络演化规则。进而,在微观机理融合宏观机制的思想指导下构建了交通网络演化模型与算法,揭示交通网络演化规律。实例研究表明,随着网络的演化,出现了层次现象并越来越清晰,更为重要的是,交通网络总费用随之下降;利用介数中心性定义了一种新的交通网络熵,该网络熵也呈现减小趋势,揭示了交通网络渐进地向有序演化,交通系统性能得以不断优化。该研究结论为最优交通网络规划提供了方向与理论基础。 (3)多层次多模式综合交通网络优化 结合交通网络层次特征和交通负外部性定义了广义路径费用,构建了多层次多模式综合交通网络Logit-随机均衡的非线性规划模型,并构造了多层次多模式交通网络设计算法。通过算例网络的数值试验,着重分析了网络广义费用总量的层次结构弹性与需求弹性,以及模式分离参数对不同层次结构网络的广义费用总量的影响与模式分离参数取定不同值的情况下平均广义费用的需求弹性。研究表明:在考虑层次性的情况下所设计的综合交通网络能更好地适应需求的增长,且层次结构网络对模式分离参数是不敏感的。 进而,扩展研究并建立了带弹性需求与路段容量约束条件的多层次多模式交通运输网络模型与算法。其一,细化定义了交通运输模式分担率,并结合Logit模型,研究了带能力约束的多层次多模式弹性需求交通网络随机均衡及其等价变分不等式;并提出层次均衡条件,推导出弹性需求情况下的多层次多模式确定性均衡配流问题的等价变分不等式。其二,建立了更切合实际的城市群立体物流网络双准则双层规划模型,融合增广Lagrange对偶方法设计了具有近似全局最优搜索能力的双层规划遗传算法。 (4)交通网络资源优化配置方法与交通网络层次规划基本框架 在充分分析算法的实践与理论基础上,定义了层次因子,并提出确定交通网络的层次数目和层次因子的方法;在Dial算法的基础上引入层次因子设计了交通网络结构优化算法。由该算法得到的交通网络总阻抗在层次因子的某一合理取值范围内小于Dial算法所得的总阻抗,且交通网络的总阻抗随较高层次路段的层次提升而减小,而交通网络的尾气排放总量却随较高层次路段的层次提升而增大,但它无论如何都小于由Dial算法所得到的结果。由此可见,通过将网络层次状况控制在合理范围内就能有效地调节和优化交通网络资源配置。籍此,提出了基于层次性的交通网络资源的优化配置的一般方法。 其次,基于交通系统与区域空间结构之间的动态互馈机制和公交导向性开发策略开展客流预测研究,并在明晰用地组团区位特征下的各层次道路功能,限定各层次间的交叉、衔接与转换关系后,结合交通网络资源优化配置方法,设计了城市道路网络层次规划方法的基本框架。该方法是从定量建模与系统分析角度进行的,且考虑了路网的组织结构,能保证路网整体优化及动态调整。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曾明华;李夏苗;;基于层次性的交通网络资源优化配置方法[J];中南大学学报(自然科学版);2011年01期
2 陈雪依;姚亦锋;;交通导向的环杭州湾城市群空间结构研究[J];山西建筑;2009年34期
3 乔家君;龚如阁;;区域交通网络空间结构优化及实证研究[J];地理与地理信息科学;2006年02期
4 冀朝伟;范敏;朱兴东;;一种基于粗糙集的区域交通绿时控制方法[J];科学技术与工程;2011年23期
5 刘爽,陈绍宽,郭谨一;基于GIS的区域交通网络描述及构建技术研究[J];交通运输工程与信息学报;2005年01期
6 郑小鹏;;加快沪苏浙区域交通联动发展基本设想和若干建议[J];交通与运输;2007年02期
7 王元庆;吕璞;王磊;;农村公路建设对区域交通影响评价研究[J];中外公路;2008年05期
8 欧阳杰;京津城际交通走廊中的枢纽和节点——构筑环渤海地区区域交通中心的设想[J];北京规划建设;2003年04期
9 朱茵;张俊辉;;区域道路交通安全管理规划总体框架设计研究[J];公路;2009年11期
10 李夏苗;曾明华;;交通网络演化规律[J];同济大学学报(自然科学版);2010年03期
11 周凌云;戴权;栾琨;喻小贤;;新长铁路对苏北区域交通及经济社会发展的影响[J];铁道运输与经济;2010年11期
12 李海峰;王炜;;轨道交通网络形态研究[J];规划师;2006年05期
13 唐小勇;王炜;程琳;;交通网络旅行时间可靠度估计[J];土木工程学报;2007年06期
14 舒适;邵春福;;京津冀区域交通一体化发展浅析[J];科技信息(学术研究);2007年35期
15 马绍贵;;合宁铁路对区域交通和经济社会发展的影响[J];铁道运输与经济;2009年12期
16 杨涛,徐昶;城市交通网络总体建设水平评价应用研究[J];中国市政工程;1995年03期
17 朱顺应,王炜,邓卫,唐勇,王波;交通网络可靠度及其通路算法研究[J];中国公路学报;2000年01期
18 黄佩蓓,刘妙龙;基于GIS的城市交通网络分形特征研究[J];同济大学学报(自然科学版);2002年11期
19 刘妙龙,黄佩蓓;分形理论在城市交通网络时空演变特征研究中的应用——以上海市为例[J];武汉大学学报(信息科学版);2003年06期
20 李薛,鲁子爱,盛宇;基于可持续发展的城市交通网络定量设计研究[J];交通标准化;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张国伍;祝甲山;王江燕;;区域交通运输系统发展战略决策制定的理论与方法初探[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
2 童世杰;蔡东红;童宏树;吴宏生;吴增云;;地下水溶解碳酸盐中碳氧稳定同位素组成特征与演化规律——以任楼井田及所在临涣矿区主要突水含水层为例[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛文集[C];2008年
3 付承伟;潘峰华;;我国交通网络对经济增长效应的实证研究(1995—2005)[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
4 刘金;王丁;;苏南城镇密集地区交通发展对策研究[A];城市规划和科学发展——2009中国城市规划年会论文集[C];2009年
5 饶入东;姜丽;;浅谈中牟县白沙镇与周边区域协调的探讨[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
6 石小法;王炜;;交通网络中的动态最短路径选择行为研究[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(下卷)[C];2000年
7 刘宾;袁圣明;盛洁;;浅析区域交通与区域更新——以青岛市瑞昌路城市设计为例[A];和谐城市规划——2007中国城市规划年会论文集[C];2007年
8 项俊平;李书杰;陈宗海;;一种基于强化学习的交通网络绿波协调控制方法[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
9 张伯敏;;长三角经济圈内的陆上交通剖析[A];中国铁道学会——2004年度学术活动优秀论文评奖论文集[C];2005年
10 贺素莲;;紧凑理念下的长株潭城市群交通网络布局[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾明华;区域交通网络层次性与优化设计研究[D];中南大学;2010年
2 李楠;区域交通信息集成与运输需求预测研究[D];大连海事大学;2011年
3 董龙云;基于区域可持续发展的交通物流基础设施建设问题研究[D];中南大学;2009年
4 杨信丰;城市交通网络容量研究[D];兰州交通大学;2010年
5 高林杰;交通网络动态路径求解并行仿真算法研究与实现[D];吉林大学;2006年
6 马俊;交通网络演进:过程与机制研究[D];北京交通大学;2011年
7 陈新;城市交通网络布局与优化策略研究[D];华中科技大学;2005年
8 许国安;深部巷道围岩变形损伤机理及破裂演化规律研究[D];中国矿业大学;2011年
9 赵中华;区域旅游的交通组织与管理[D];华东师范大学;2009年
10 胡一竑;基于复杂网络的交通网络复杂性研究[D];复旦大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋寒;交通网路平衡下的城市物流中心布局规划模型和解法研究[D];长安大学;2005年
2 陈静云;区域综合交通网络通达性研究[D];北京交通大学;2009年
3 房海波;哈尔滨市自行车交通网络规划研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 席玉峰;交通地理信息系统的数据组织和处理方式[D];长安大学;2003年
5 汪娟;综合路阻建模与应用研究[D];西南交通大学;2006年
6 杜晶玉;私家车对居住空间环境影响初步研究[D];辽宁师范大学;2008年
7 黄渊;运输网络中相关流量的均衡问题[D];四川大学;2006年
8 符开业;区域交通一体化规划整合研究[D];长沙理工大学;2011年
9 冷霜;城市旧区交通网络的织补策略研究[D];东北林业大学;2012年
10 程美玲;长江三角洲区域综合交通网络体系研究[D];东华大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王伟 首席记者 张守梅;打造区域交通“一小时经济圈”[N];牡丹江日报;2010年
2 记者 陈程;19路4桥工程疏通省政府区域交通[N];哈尔滨日报;2009年
3 任琳娟;加快区域交通 中心建设步伐[N];邯郸日报;2010年
4 本报深度报道组记者 王健;南京,迈向“大城际”时代[N];南京日报;2010年
5 吴宏雄;福建推进泛珠区域交通一体化[N];人民日报海外版;2010年
6 驻安徽首席记者 吴敏;皖苏加速推进公水铁交通“无缝对接”[N];中国交通报;2009年
7 东方;更好发挥区域交通枢纽的作用[N];广州日报;2005年
8 本报记者 邱君红;区域交通一体化是突破口[N];湛江日报;2009年
9 本版撰文 本报记者 林馥盛;汕头:构建区域交通航运中心[N];汕头日报;2008年
10 通讯员 李孟龙 顾霄扬 记者 包凌雁;北仑打造高效区域交通网络[N];宁波日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978