基于协同学的区域公路网规模适应性评价模型

摘要

改革开放以来，我国公路网里程迅猛增长，路网结构大幅改善，公路交通对国民经济发展的瓶颈制约得到了有效缓解。完善便捷的公路网不仅给人们的生活带来方便，而且能极大地促进社会经济的快速发展，显示了其积极的一面；但另一方面，公路建设需要大量的资金，且占用大量土地甚至耕地，破坏生态环境，消耗资源，也有其不利的一面。因此，为了促进区域的可持续发展，公路网规模及等级配置应当与该区域的经济发展及资源情况相适应。本文正是在这样的背景下展开研究的，目的在于建立公路网规模适应性评价模型，确定合理的公路网规模及结构组成，为科学地进行下一轮的公路网规划和建设服务。
　　 论文首先从基础理论、我国公路网建设中存在的问题以及我国的基本国情等方面阐述了现阶段公路网规模适应性评价的必要性，并在此基础上提出了公路网规模适应性评价主要应包括公路网规模与经济发展、交通需求、土地资源的适应性等三个方面的评价内容。
　　 本文采用协同学的方法分别建立了公路网规模与经济发展、交通需求、土地资源的适应性评价模型，这三个评价模型不仅有助于从不同侧面分析现有公路网建设存在的具体问题，也是建立适应性综合评价模型的基础。在建模过程中，通过分析得出公路网规模与经济发展、交通需求和土地资源之间均是互相影响、互为因果关系的，所以根据格兰杰(Granger)因果关系检验方法对指标进行筛选，得出真正联系紧密的指标用以建模；对于指标理想值的确定均采用BP神经网络的方法来进行仿真，神经网络的输入元、输出元为筛选后的指标，训练样本采用公路网建设趋于稳定的发达国家的数据并结合区域的历史数据。
　　 公路网效益的发挥不仅与公路网的规模有关，也与公路网的结构组成有关。论文在考虑公路网规模与经济发展、交通需求和土地资源相适应的基础上，采用BP神经网络的方法得出合理的公路网的功能组成，采用多目标规划的方法得出合理的公路网的技术等级组成，根据合理的公路网的技术等级组成计算合理的区域公路网的总里程。
　　 论文根据求出的合理的公路网总里程，利用公路网规模与经济发展、交通需求、土地资源的适应性评价模型的相关计算数据，建立区域公路网规模适应性评价的综合模型。
　　 最后以安徽省为例进行了实证分析，对安徽省现有的公路网规模进行了适应性评价，得出了合理的公路网组成结构和总里程，并提出了安徽省公路网建设的发展方向。