基于交通效率的城市道路交通系統(tǒng)優(yōu)化理論與方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的城市交通建設與管理工作往往是被動地適應交通需求總量的增長，而沒有系統(tǒng)地考慮城市形態(tài)、人口規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平、土地利用布局、資源合理利用、環(huán)境保護與城市綜合交通運輸系統(tǒng)之間的相互影響關系，忽視了交通需求與供給之間的耦合與平衡，使得交通效率低下，交通需求的增長缺乏有序性，交通供給增長缺乏有效性。
　　 在新的城市交通規(guī)劃和交通管理過程中，若能夠把城市交通效率最大化作為系統(tǒng)的優(yōu)化目標，既考慮出行總阻抗目標，同時將出行能耗和污染物

2、排放等指標納入優(yōu)化目標，則在整個城市交通系統(tǒng)優(yōu)化過程中將能夠更好地反映土地布局、資源消耗、環(huán)境保護與城市交通系統(tǒng)的動態(tài)關系，滿足城市交通系統(tǒng)的社會效益最大化目標。
　　 基于此，本文按照城市交通運輸系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展思路，從城市道路交通運輸系統(tǒng)供需關系入手，深入研究交通效率目標下如何進行城市土地利用形態(tài)、城市道路路網(wǎng)優(yōu)化布局和交通結(jié)構優(yōu)化等問題，建立基于交通效率的城市道路交通系統(tǒng)優(yōu)化理論和方法，以期通過研究，探索建立以人為本、高效運

3、行、和諧發(fā)展的城市道路交通系統(tǒng)，并以此創(chuàng)新城市交通規(guī)劃和管理的新思路、新方法，最終緩解或徹底解決城市交通擁堵問題、環(huán)境污染問題以及能源節(jié)約問題。主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)首先在對大量相關文獻進行總結(jié)的基礎上，從城市交通問題的產(chǎn)生出發(fā)，回顧了當前國內(nèi)外有關城市交通運輸系統(tǒng)、城市交通效率、城市交通結(jié)構和土地利用關系等相關研究成果，并指出決定城市交通效率的最主要影響因素包括三個方面：土地利用形態(tài)、道路網(wǎng)絡布局和交通結(jié)構。

4、　　 (2)介紹了城市道路交通系統(tǒng)的結(jié)構和特點，重點分析城市道路交通資源的分類、構成、特征和配置層次等基本理論，指出城市交通運輸需求的新特性，對城市交通運輸量預測和道路交通運輸供給進行了研究分析。對城市道路交通系統(tǒng)中的交通效率內(nèi)涵重新界定，提出了一般意義上度量交通效率的標準和方法，并以交通效率優(yōu)化思想貫穿整篇論文，各有側(cè)重地為基于交通效率的城市道路交通系統(tǒng)優(yōu)化的手段和方法提供思想指導和理論依據(jù)。
　　 (3)從城市道路交通與土

5、地利用布局形態(tài)之間的協(xié)調(diào)關系入手，研究了多中心組團式布局的城市道路交通及其交通效率的度量方法，構建了基于交通效率最大化的城市用地布局模型，并提出利用遺傳模擬退火算法對模型進行求解。將道路交通總出行時耗、污染物排放和能源消耗等因素確定為組團式城市空間內(nèi)道路交通效率的衡量指標，以廣義費用最小化作為目標函數(shù)值，引入經(jīng)濟轉(zhuǎn)化系數(shù)，將交通污染物排放和能源消耗直接作為土地利用形態(tài)優(yōu)化的目標之一，以此構建了改進的土地利用優(yōu)化模型，并提出相應的求解算法

6、和算例分析。
　　 (4)分析傳統(tǒng)城市道路路網(wǎng)布局優(yōu)化問題的常用建模方法，指出這些路網(wǎng)布局方法存在的局限性，介紹了典型的城市道路網(wǎng)絡雙層規(guī)劃模型，提出了基于交通效率最大化為目標的城市道路路網(wǎng)布局優(yōu)化方法和雙層規(guī)劃模型。這種優(yōu)化方法既能滿足不同層次的綠色交通出行需求，也能實現(xiàn)城市土地、燃料等資源節(jié)約以及改善城市人居環(huán)境等目標，體現(xiàn)了城市道路交通可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃思想，為解決城市道路交通結(jié)構不合理和交通擁堵等問題提供了新的思路和方法。