基于交通一体化的城市群公路网布局优化研究

摘要

随着公路网规划地位的突显，如何改进公路网优化布局的方法和手段是中国公路科技工作者一直探讨的课题。“四阶段法”作为经典的交通规划理论得到了广泛的应用，但从城市群的角度分析，传统规划理论的种种局限性已经表明其很难适应城市群综合交通系统规划的要求，以往研究了大量有关公路网优化布局的方法，但并没有对交通一体化的城市群公路网优化布局进行过深入研究。因此，本文的研究将有助于扩充和完善现有的公路网规划理论，尤其对我国的公路建设，特别是城市群公路网布局优化理论与方法的研究和发展产生深刻而积极的影响，并将更好的指导公路网规划实践。本文以最优化理论和现代组合优化模型理论为基础，以系统工程的思想为指导，以我国公路交通运输现状和发展趋势为背景，借鉴已有研究成果，运用国内和国外相比较，理论和实证分析相结合的研究方法，对城市群公路网布局优化进行了系统深入的研究。 本文首先从城市群和交通运输一体化的概念入手，对国内外现有城市群的类型，作用和发展进行探讨，并提出中外城市群的差距，同时对交通运输一体化的理论进行深入研究，并重点探讨交通运输一体化体系的构建。 总结分析了公路网结点选择的原则和结点层次划分方法。考虑结点的交通运输水平，将结点的运输量作为确定结点重要度的一个指标，对现有结点重要度模型进行了改进，并提出借助于聚类分析法来确定模型中各指标权重的试算方法。 探讨区域公路网布局的方法，比较各种公路网布局方法的优缺点和使用范围，提出适合城市群公路网的布局方法。重点强调重要度区位联合布局法。最后提出了基于交通一体化的城市群公路网布局时应具体考虑的问题。 针对目前存在的没有根据公路网的层次有区别地建立路线布局优化模型的弊端，应用组合优化理论和双层规划模型分别建立适合高速及一级公路的公路网布局组合优化模型和二级以及二级以下公路的公路网布局双层规划模型，并分别应用线性加权和法和乘除法将城市群公路网组合优化模型及双层规划模型转化为单目标优化模型，开发求解城市群公路网布局优化问题的随机发生值算法主程序，采用VB语言求解。 对辽宁中部城市群的概况和其路网交通现状情况进行分析后，以此为基础来验证组合优化模型和双层规划模型的合理性，并进行仿真分析。 本文取得的研究成果包括：考虑在交通一体化的条件下，研究城市群公路网的布局优化问题；提出了适合城市群公路网布局的方法；改进了结点重要度模型及路段重要度模型；建立了城市群公路网布局的组合优化模型和双层规划模型，将随机发生值算法应用于城市群公路网布局优化问题，采用VB语言开发了求解城市群公路网布局优化的随机发生值算法通用程序。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 城市群和交通一体化的发展评述

第三章 公路网结点的选择

第四章 基于交通一体化的城市群公路网布局规划理论和方法

第五章 基于交通一体化下的城市群公路网布局优化模型与算法分析

第六章 辽宁中部城市群公路网布局优化案例

第七章 结论与展望

参考文献

致谢

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