基于土地资源承载能力公路交通运输体系优化模型与算法

摘要

进入20世纪以来，我国交通行业发展迅速，交通各方面有了举世瞩目的成就，但不能忽视由于发展带来的各种约束性矛盾，比如基础设施建设滞后，交通法制建设滞后，交通资源使用效率低下，行业资源过度消耗等问题。要从根本上改善交通发展引起的这些资源和环境生态压力，就必须坚持以科学发展观作为理论，结合资源可持续运输发展要求，实现协调节约型的公路交通。
　　本文在叙述了我国公路交通用地情况及课题研究的意义的基础上，主要对公路交通土地资源承载力和公路交通网络优化模型与算法进行了研究。先定义了公路交通土地承载力的概念，然后提出了区域内公路交通土地资源承载力评价体系构建原则，接着构建了区域内公路交通土地资源承载力的评价体系并最终选择了模糊层次分析法对公路交通土地资源承载力进行分析，在建立模型时考虑了专家打分法来定权值。以武汉市2002～2011年的相关指标数据分析结果表明:选择模糊层次分析法评价区域公路交通土地资源承载力是合理的且武汉市公路运输方面的综合承载力值除2006年较上年下降外，其它年份的数据逐年递增。
　　接着建立了既有公路发展的极值模型，并提出用线性规划思想来求解的思路，即在满足约束条件的情况下不断调整路段以达到使交通量最大的最优路径。然后建立了以系统阻抗和土地拓展费用成本之和作为上层模型的双层规划模型，为使系统能实现最优，在对交通运输枢纽和线路进行配置时，考虑了资金约束的限制条件并选择了连续投资;基于上层的投资配置，下层模型的公路交通路径选择能够符合用户要求的模型，最后利用遗传算法来求解这种双层规划模型。通过模拟公路分析，说明了这种模型和算法是可行的。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与研究意义

1．1．1 我国公路交通用地概况背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状分析

1．2．1 土地资源承载力理论与应用研究综述

1．2．2 路网优化模型国内外研究综述

1．3 研究内容与结构安排

第二章 公路交通土地资源承载力理论框架体系

2．1 相关理论概述

2．1．1 土地资源和土地资源综合承载力的定义

2．1．2 公路土地资源综合承载力概念界定

2．1．3 公路交通土地资源承载力评价体系构建原则

2．2 公路交通土地资源承载力评价体系内容及程序

2．2．1 公路交通土地资源承载力评价体系内容

2．2．2 公路交通土地资源承载力评价体系程序

2．3 公路交通土地资源利用效率评价指标体系确定

2．4 公路交通土地资源承载力评价方法比较与选取

2．4．1 最低因子限制律法(水桶法)

2．4．2 价值分析法(加权评价法)

2．4．3 层次分析法

2．4．4 模糊评价法

第三章 武汉公路交通承载力评价模型及分析

3．1 模糊层次分析法来确定评价指标权重

3．1．1 模糊层次分析法介绍

3．1．2 模糊层次分析法建模

3．2 试验分析

第四章 公路交通网络优化算法与模型

4．1 双层规划模型介绍

4．1．1 双层规划的基本模型

4．1．2 双层规划的定义及其概念

4．1．3 约束优化的最优性条件

4．2 交通网络优化的一般模型

4．3 公路发展极值模型

4．3．1 极值发展模型的符号介绍

4．3．2 构建公路发展极值模型

4．4 公路极值模型求解思路

4．5 双层规划模型的建立与求解

4．5．1 上层模型的建立

4．5．2 下层模型的建立

4．6 遗传算法求解双层模型

4．6．1 遗传算法及其运算步骤

4．6．2 实证分析

第五章 总结与展望

一、主要结论

二、不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间公开发表的学术论文或出版的专著等研究成果