基于空间聚类的农村公路网规划方法研究

摘要

农村公路网是公路网的重要组成部分,也是农村地区重要的基础设施,对促进农村社会经济发展和提高农民生活水平具有重要作用。近年来,国家重视农村公路建设,不断加大农村公路网投资力度,农村公路网规模逐步扩大,通达深度持续增强,然而在农村公路网的实际建设过程中缺乏统筹规划和合理布局,导致社会经济资源的严重浪费和显著的负外部性。现有的农村公路网规划方法更多地局限于新农村建设初期,以该时期农村公路的需求为出发点,往往将农村公路建设的经济性作为规划考虑的重点。而随着新农村建设的推进,对农村公路的需求相对原有需求已发生改变,必须从新时期农村公路网规划的实际需求出发,在规划中突出对节点间可达距离约束条件的考虑,同时还应考虑规划范围内各区域的差异性。因此,在新农村建设背景下,对农村公路网进行合理的规划和布局对提高路网整体效率具有十分重要的实践和理论意义。
　　 本文借助空间聚类分析对节点进行层次划分生成簇,在此基础上进行线路布局。首先,通过对农村公路网的分析,总结其含义、路网功能、路网特点以及路网客货流交通特性,并对农村公路进行需求分析。其次,对社会经济和交通需求进行预测、确定农村公路网合理规模和等级结构,以此作为路网布局的依据。通过K-means空间聚类算法对节点进行层次划分生成簇,并以空间可达距离最小化为目标函数寻找各个簇的簇中心,分别对各簇进行线路连接,再多次对簇中心进行空间聚类,进行簇之间线路连接,由此构建农村公路网布局方法。构建农村公路网评价指标体系,并对各指标赋予不同的权重,通过模糊综合评价方法对路网总体水平进行评价。最后,采用提出的布局方法以淮北市农村公路网规划为例进行实证分析,并通过模糊综合评价模型对规划后的淮北市农村公路网进行评价。