考虑时空资源有效利用的城市路网承载力计算方法研究

摘要

城市路网承载力是路网的一种固有属性，它影响着城市路网上的交通运行状态，决定着各交通状态下路网上能够容纳的车流量，是规划和改造方案的决策指标，是路网设施的规划，设计及管理的理论基础。
　　首先，本文系统分析了城市路网承载力的理论体系——时空耗散法和通行能力法，阐述了各方法的模型、算法以及模型的优缺点，确定本文的基础理论为时空耗散法的二维模型。
　　其次，本文以前人的研究为基础，对路网时空资源的有效利用和交通状态进行分析，重新定义了城市路网承载力:在高峰时间段，在一定的交通状态下，考虑时空资源的有效利用，并保证城市路网系统维持良好的可持续发展的状态，交通系统所能承载的标准车辆数。
　　然后基于本文基础理论和定义，确定需要研究的参数为:总时空资源的有效利用长度，有效利用时间;交通个体一次出行所占用的时空资源，道路横向干扰系数。原始时空耗散法的这几个参数或实地调查，或利用经验标定的参数，使原始方法缺乏精确性和动态性，因此这些参数的精细化计算是本文所研究的路网承载力的重点，也是本文的创新点。本文通过对交通个体在交叉口处运行轨迹的分析，综合运用车流波理论、M/M/1排队理论，对总的时空资源的有效利用长度进行了研究;通过到达率与驶离率的分析对总时空资源的有效利用时间进行了研究;借鉴上海市对横向干扰系数的修正，对其进行了研究;通过跟驰理论对交通个体的动态车头间距进行了研究;通过TransCAD交通规划软件对交通个体一次出行的平均时间进行了计算，最终建立了科学、准确、实用性强的城市路网承载力模型。
　　最后本文通过某城市核心区的路网进行实例应用与验证，并用原始的时空耗散法所计算的结果进行对比分析，说明该路网承载力模型的精确性和实用性。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究内容

1．4 技术路线

2 路网承载力研究现状综述

2．1 国内外相关研究总体发展

2．2 路网承载力研究方法评述

2．2．1 时空耗散法

2．2．2 通行能力法

2．2．3 研究方法评价

2．3 小结

3 考虑时空资源有效利用的路网承载力定义

3．1 时空资源的有效利用

3．2 城市路网交通状态

3．2．1 城市路网交通状态分类

3．2．2 城市路网交通状态指标

3．2 考虑时空资源有效利用的路网承载力定义

3．3 小结

4 考虑时空资源有效利用的城市路网承载力模型

4．1 城市路网结构

4．1．1 城市路网构成

4．1．2 城市路网的表示方法

4．2 城市路网总时空资源有效利用长度研究

4．2．1 城市快速路有效利用长度研究

4．2．2 城市主干路有效利用长度研究

4．2．3 城市次干路有效利用长度研究

4．2．4 城市支路有效利用长度研究

4．3 城市路网总时空资源有效利用时间研究

4．3．1 城市快速路有效利用时间研究

4．3．2 城市主干路有效利用时间研究

4．3．3 城市次干路有效利用时间研究

4．3．4 城市支路有效利用时间研究

4．4 城市路网总时空资源修正系数研究

4．5 城市路网有效利用的总时空资源

4．5．1 城市快速路的有效时空资源

4．5．2 城市主干路的有效时空资源

4．5．3 城市次千路、支路的有效时空资源

4．5．4 城市路网总时空资源

4．6 交通个体时空资源研究

4．6．1 交通个体平均车头间距研究

4．6．2 交通个体一次出行的平均时间研究

4．6．3 交通个体一次出行有效利用的时空资源研究

4．7 考虑时空资源有效利用的城市路网承载力模型建立

4．7．1 考虑时空资源有效利用的城市路网承载力模型建立

4．7．2 模型的动态性分析

4．8 小结

5 实例应用与验证

5．1 实例城市核心区路网结构

5．2 实例城市核心区路网承载力计算

5．2．1 城市路网总时空资源计算

5．2．2 交通个体一次出行的总时空资源计算

5．2．3 城市路网承载力计算

5．2．4 基于原始时空耗散模型的城市路网承载力计算

5．3 原始时空耗散模型与本文模型计算结果分析

5．4 小结

6 结论与展望

6．1 研究成果总结

6．2 本文创新点

6．3 研究不足与展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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