都市圈道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及其評價理論研究.pdf

1、都市圈是城市發(fā)展的必然階段，是國家和區(qū)域競爭力的重要體現(xiàn)。而道路系統(tǒng)是都市圈內(nèi)一切實物流動的重要載體，是引導(dǎo)和促進都市圈經(jīng)濟和社會持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)發(fā)展的主要動力。為了有效地滿足都市圈內(nèi)產(chǎn)生的交通需求，避免建設(shè)資源和道路設(shè)施的浪費，必須制定科學(xué)、系統(tǒng)的道路網(wǎng)絡(luò)絡(luò)規(guī)劃。隨著都市圈社會經(jīng)濟和交通運輸?shù)陌l(fā)展，對道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求不斷提高，與此同時，以往道路規(guī)劃和建設(shè)中存在的問題不斷顯現(xiàn)，使得對道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論的深入研究尤顯迫切。本文以最優(yōu)化理論

2、和現(xiàn)代組合優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)工程的思想為指導(dǎo)，借鑒已有研究成果，運用系統(tǒng)分析、定性與定量研究相結(jié)合等多種方法，對道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及其評價的理論和方法進行了深入分析和研究。 本文首先介紹了都市圈的基礎(chǔ)理論，利用改進的引力和場強模型，對北京都市圈范圍界定進行實證性研究；從北京都市圈的現(xiàn)實條件和功能“擴散”、“再集中”的理念出發(fā)，提出了北京都市圈的“環(huán)型多功能集約型”整體發(fā)展思路。其次，對都市圈道路交通發(fā)展趨勢進行了分析和預(yù)測，利用區(qū)

3、位商模型分析了都市圈的道路交通及其客貨運輸區(qū)位的變化趨勢；建立等長度遞補變維分形模型預(yù)測了都市圈的道路客、貨運交通結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢；利用信息熵理論，建立了都市圈道路交通系統(tǒng)熵的測算模型，對北京都市圈道路交通系統(tǒng)演化方向進行了分析。再次，在交通需求預(yù)測的四階段方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)都市圈內(nèi)城際交通的特點，利用經(jīng)濟性、快速性和方便性指標(biāo)，建立適合都市圈客運交通方式選擇的Logit模型，確定模型參數(shù)的標(biāo)定方法，并以北京都市圈為例，進行了都市圈道路交

4、通需求預(yù)測的實證性研究。然后，在已有的交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實際需要，建立了道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的兩階段雙層優(yōu)化模型——遠(yuǎn)期優(yōu)化模型和近期優(yōu)化模型，研究了道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計問題雙層模型的遺傳算法解法，并以北京都市圈道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題為對象進行了實證性研究。最后，提出了基于DEA和加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)分析的道路網(wǎng)絡(luò)評價方法，并將該組合方法用于評價北京都市圈道路網(wǎng)絡(luò)綜合發(fā)展水平。這種方法綜合了DEA和灰色關(guān)聯(lián)分析兩種方法的優(yōu)點，對每一個評

5、價對象都去尋求最有利的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)分配，使得每一個評價對象對于標(biāo)準(zhǔn)對象的關(guān)聯(lián)度都是相對最優(yōu)的，從而得到客觀公正的評價結(jié)果。 論文取得的主要研究成果包括：改進了引力和場強模型，探討了北京都市圈“環(huán)形多功能集約型”發(fā)展思路；建立了交通結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢預(yù)測的等長度遞補變維分形模型和道路交通系統(tǒng)發(fā)展趨勢預(yù)測的熵變模型；以小汽車、長途汽車和城際鐵路列車為研究對象，研究了適合都市圈客運交通方式選擇的logit模型；提出了道路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的兩階段雙層