城市交通网络布局与优化策略的研究Word文档下载推荐.docx

1、其次 由于交通需求的预测与分配模型是交通网络布局优化的基础和前提 文中先对常用的交通需求的预测与分配模型作了总结 并分析了相应的特点 其三 根据交通的可持续发展理论 研究分析了城市交通网络与土地利用之间的互动关系 并结合多中心组团这种城市布局发展趋势 论述了多中心组团城市布局下的交通网络布局研究 提出了 土地利用 交通一体化动态布局优化 模式 其四 以交通可持续发展理论和空间发展理论作为交通网络布局优化的目标和布局准则的基点 结合现有几种规划方法的优点 并针对我国的实际提出以目标 评价为核心,以交通量预测 网络的容量多阶段扩张为基础 以方案评价为依据 采用规模确定 网络布局 线路规划 节点规划

2、多层次渐进的综合交通网络布局优化方法 其五 城市交通网络布局质量评价 主要目的是分析评判交通网络空间布局的合理性 有效性 本文运用层次分析法 建立了城市交通网络布局与优化策略的评价体系 本评价体系有三个子系统 分别为基础设施 通达深度和服务特征 可以反映出城市路网的本质特征 实现道路优化的目标 其六 为适应交通需求的不断增加,提出了多阶段城市交通网络容量扩张模型和相应的启发式算法 同时给出了交通网络中公用设施的容量扩张模型和启发式算法 其七 以河南省巩义市为例 针对巩义市多中心组团的城市布局,对巩义市交通网络布局优化进行了实证研究 给出了巩义市未来的交通网络布局优化方案 最后对全文内容以及创新

3、之处进行了总结 并对文中相关研究有待进一步深化的地方提出了日后继续研究的展望 关键词 交通网络布局与优化目标与评价扩张模型与算法I Abstract Traffic that is the lifeline of urban is necessary for the urban developmentIt is not only the important symbol of urban modernization but also essential guarantee for urban sustainable development. Urban traffic is the mains

4、tay of urban economical and social development. Urban economic development is close to the traffic network planning and optimization. Along with the rapid economic development of our country; the patterns of urban development have been greatly changed. To catch for this change, lots of transportatio

5、n systems and traffic network are under planning and construction. The traffic network planning and optimization reflect more and more changing emphasis from purely technical and economic solutions to broader system planning approaches. In order to make urban traffic investments and policies more ef

6、fective, it is necessary to analysis and studies traffic network planning and optimization. The economic increment activates the construction and improvement of traffic network, provide the capital and technical support, similarly the construction and improvement of traffic network provide guarantee

7、 for economic increment. This thesis therefore presents and discusses my research and application fruit of traffic network planning and optimization based on the theory of this fieldFirstly, the article introduces the reasons of choosing this topic, analysis the experiences and lessons in traffic pl

8、anning of our cities, and summarizes related theories on traffic network planning and optimization, then introduce the research route and structure of the paperSecondly, the article introduces and summarizes the traffic demand forecasting and distribution models, then analysis their characters becau

9、se they are the foundation and precondition of urban traffic network planning and optimizationThirdly, according to the transportation sustainable development theory and Manheims traffic system theory, this article research the relation between the traffic network and land utilization, discusses the

10、 traffic planning under the multi-centers urban planning., then proposes land utilization-traffic integrative dynamic planning and optimization model II Fourthly, based the traffic sustainable development theory, a planning approach is presented, which adopts objective-evaluation analysis as its cor

11、e in network planning. The approach combines with several advantages of existing planning methods. The planning approach applies planning objectives as the guidance of infrastructure planning and uses the procedure of defining network construction scale-layout-route-node as a comprehensive planning

12、method, which based on the traffic volume forecasting results and project evaluationFifthly, the main goal of the evaluation method for the urban traffic network layout is to evaluate its rationality and validity. Applying AHP, this article establishes the evaluation system of urban network layout.

13、This system which has three sub system infrastructure, pass depth and service level can reflect traffic network layout charactersSixthly, to adapt the increment of traffic demand, this article proposes urban traffic network capacity multi-stage expansion model and its heuristic algorithm. In order t

14、o improvement the traffic public service to satisfy the increasing demand, the traffic public service capacity expansion model and heuristic algorithm are givenSeventhly, taking the traffic network planning in GongYi as an example, the technical process, objectives, and principles of network layout

15、and technical evaluation framework of the planning are put forwardFinally, this article presents conclude the main content and innovated points and presents a prospect on further studiesKey words Traffic Network Planning and Optimization Objective-EvaluationCapacity Expansion Models and Algorithm II

16、I 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果 尽我所知 除文中已经标明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做出贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名 日期 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本

17、学位论文 保密 在_年解密后适用本授权书 本论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名指导教师签名日期 年月日 日期 年1 绪论 1.1 我国城市交通网络现状 城市交通是城市的命脉 是城市发展必不可少的基础设施 它不仅是衡量城市现代化水平的重要标志 也是城市可持续发展的重要保证 城市化进程的不断加快 刺激了机动车数量的逐年增长 城市交通问题已成为城市的首要问题 为此 新世纪的城市交通将紧紧围绕发展经济 金融 贸易 以加入 WTO为契机 着眼于增强城市综合竞争力 坚持 以人为本 最大限度地满足市民出行和现代物流的需要 新世纪城市交通要实施超常规发展 必须考虑社会 经济 人口 资源 环境

18、的协调发展建立 人便于行 货畅其流 环境协和 的枢纽现代立体交通体系和综合物流系统 改革开放以来随着国民经济的高速增长中国城市化的进程也明显加快从 1978年到 1998年 全国城市数由 223增至 668个 城市人口从 1.7亿增长到 3.8亿 中国的城市化率即市镇人口占总人口的比重由 17.9%迅速提高到 30.4% 增加了 12.5个百分点 相反 在 1952年 1978年间 中国的城市化率仅提高 5.5个百分点 据中国城市化区域发展问题研究报告至 1990年中国的隐性城市化或半城市化率已达 11.6%至 14.7% 也就是说 若加上隐性城市化 城市化水平已经超过 40% 城市化的迅速发

19、展给城市环境 经济和社会带来许多方面困难 如果将隐性城市化 Potential Urbanization 考虑在内 目前中国实际城市化人口占总人口的比重将达到 40%-50%1左右 据测算 1997年中国隐性城市化人口为 20396.1万人 占农村总人口的 22.5%占全国总人口的 16 .9% 随着城市化的迅速推进 中国市区非农业人口在 50万以上的大城市数量也明显增加 1978年 1998年中国大城市的数量由 40个增加到 85个其中市区非农业人口超过 100万的大城市由 13个增加到 37个 50万 100万的大城市由 27个增加到 48个 目前 市区非农业人口超过 200万的超大城市已

20、达到 13个在 100万-200万之间的特大城市达到 24个 1997年 100万以上大城市的市区人口总数为 9911万人 占全国市镇人口的 27% 占全国总人口的 8% 中等城市 192座小城市 399座 全国建制镇数量达 19780个 集镇 27552个 小城镇也已进入前所未2-4有的发展时期 据预测我国的城市化水平将达到 45% 大中城市发展空间有限城市扩张有不断向郊区侵入的趋势 而郊区的村镇则逐渐演化成大城市的组团或成为构成城市带 群的众多小城之一 如珠江三角洲的城市群1 随着我国城市规模的扩大和城市化水平的提高 交通需求量增长迅速 由此带来的道路交通拥挤 交通秩序混乱 交通事故增多

21、环境污染加剧等交通问题日益严重城市交通问题已成为一个影响广泛的社会经济问题 城市交通系统是城市各种交通形式组合而成的综合系统 是城市经济发展的命脉 是实现和传送城市各种功能的载体是城市人流 物流 信息流的运输通道 城市交通发展水平的高低直接影响着居民生活质量的改善水平 城市功能的发挥程度以及城市的综合竞争力的提高能力 20世纪90年代以来 各城市线网密度及人均道路面积不断提高 为城市交通的发展奠定了良好的基础 将使城市交通有一个新的飞跃 自 1990年以来 我们进一步吸收了国际上先进的城市交通规划的理论和方法 城市交通规划的内容更加综合化 与城市的形态布局 土地开发与利用紧密结合起来 在城市交

22、通网络的建设方面也取得了很大的成绩 在交通路网的基础建设方面的投资力度加大 10多年来 城市道路面积和长度总量每年都以 10%以上的速度递增 万人拥有的城市道路长度指标由 3.3公里提高到6.3公里 人均拥有城市道路的面积也从 2.8平方米提高到 7.84平方米 对城市基础5设施的投入 仅在 2003年的投入就有 2806.8亿元 比 2002年增长 21.4% 为了优先发展城市基础设施 建设部提出了城市基础设施发展 十五 期间总的目标 市政公用事业的服务功能 服务水平要基本适应我国经济和社会发展的要求 初步建立起较为完善的社会化综合服务体系 城市投资环境和人民生活环境质量有明显的改善总体服务

23、能力和水平要达到或接近中等发达国家 20世纪 80年代初期的水平到 2010年城市基础设施的整体发展速度应略高于国民经济和社会发展的平均速度 其主要发6 展水平应达到或接近中等发达国家 20世纪 90年代的水平1.2 研究城市交通网络布局与优化策略的重要意义 城市交通作为城市的最主要的基础设施之一 是城市经济和社会发展的主要支柱 随着城市交通机动化程度的提高 城市交通可持续发展的问题再一次显现出来成为制约城市经济和社会发展的关键因素 国外有关专家认为交通规划应先于建设布局 城市交通作为最重要的基础设施之一 应占有特殊的地位 欲建立理想的城市结构 必须超前发展作为城市骨架的合理的道路交通系统 把

24、城市交通建设同城市结构的形成和发展紧密地联系起来 1970年代以前 交通规划实践主要关注路网规划和设计 进行一些分散和小规模的研究 注重局部交通流的特性分析 重点解决交叉口的交通组织和设计方法 大规2 模的研究开始于 1970年代末期 当时城市的交通量不是很大 但城市道路设施不完善 大城市出现交通拥挤使得人们开始探索通过利用和改善现有道路交通设施 提高通行能力的手段来探索城市路网如何满足交通流的需求 1980年代初期 西方交通规划理论和方法开始传入我国 研究的试点进入了交通产生领域 进入了系统研究的轨道 在天津市综合交通调查之后 短短 7 8年时间内 全国约有 40 50个城市进行了综合交通调

25、查 并在此基础上进行交通规划 国家重点研究课题 大城市综合交通规划体系模式的研究 把交通与土地集合起来 使交通规划研究上了一个新水平 这一时期的交通规划重点是综合交通调查 但对如何使用调查结果编制富有应变能力的交通规划方案则未能引起重视 立交桥与城市环路的建设成为这一时期交通建设的重7点 进入 1990年代以来上述因素的积淀使得城市交通规划进入困惑期 旧城改造采取了高密度 大容量的土地开发 原有的交通设施无法满足随着而来的巨大的交通需求 由于种种原因 城市建设没有按照规划的意图实现 而编制的规划也不具备这样的硬件条件 因此失去了对城市发展的指导作用 最初 大城市交通规划编制周期较长 中小城市则

26、不敢问津 而且 城市建设速度与数量达到了前所未有的程度 但并未达到预期的目的 因此 对交通规划在城市建设中的作用产生怀疑 开始对交通规划的手段和方法进行新的探讨 1.2.1 城市交通存在问题 对比国内外交通的发展不难发现 目前我国在发展过程中 主要表现在以下几个方面 1 失衡的道路交通特征 个体交通的不断发展与公共交通的不断萎缩形成了鲜明的对比 导致交通方式及结构极不合理 交通效率下降 城市交通正常运行受到影响 浪费了大量的运力 增加了能耗 道路交通量的增长与道路供应设施滞后之间的矛盾导致车速下降 车辆延误大大增加.以北京市为例 1986 1990年市区干道负荷年平均递增 4.5% 1990

27、19948年 市区干道负荷递增猛升到 18.5% 其原因是道路发展严重滞后于车辆增长 外围交通的增长与道路系统的发展不协调 导致难以有效组织各层次交通的运作 造成了不必要的向心交通 对中心区的路网带来了巨大的压力 2 交通用地水平低 中国大城市的交通用地所占的比例远远低于伦敦 东京等国际大都市相应的指标水平 中国人口密度高也导致人均道路面积很低 同时城市交通基础设施投资严重不3 足据联合国推荐城市基础设施建设费用占国民生产总值 GNP 的比重应为 3%-5%但中国直到 1993年仅达到 1.66% 一些国际城市的道路用地率分别为 华盛顿 45.0%伦敦 35.0% 东京 23.0% 汉城 18

28、.0 北京 11.4% 3 交通管理水平低 管理落后是中国大城市交通有效供给不足的重要原因.在同等路况 车况下 通行能力远远落后于发达国家 事故率却大大高于发达国家 北京有中国最好的交通管理设施 但与东京相比 交通标志仅为东京的 70% 步行通道仅为东京的 4.8% 交通枢纽仅为东京的 3% 1.2.2 规划研究方面的经验教训 1 规划建设采用 救火式 的模式 仅重视改善点和线的交通 忽略了系统结构规划和建设 注重应急措施对策 忽视长远战略方案 与可持续发展相违背 2 公交发展不力 政策倾斜不够 未能起到主导作用 公交运行机制在公交企业经济效益和交通社会效益侧重点上难以平衡 导致公交发展不当

29、车型落后 公交客运量连年下降 不断萎缩 从而诱发了私人交通的更多增长 造成路面更加阻塞导致交通恶性循环 3 交通发展与城市土地利用脱节 导致了城市布局未能拉开 分散交通源 建立多中心结构是解决交通问题的根本出路 过于集中于老城中心高密度地区的交通建设 只能更加强化其功能和提高土地价值 而对新区的发展又缺乏交通系统支持 使9城市难以扩展或发展缓慢 4 忽略了静态交通规划与建设 停车设施不足 加剧了道路交通阻塞 车辆停放已成为市区交通一大问题 停车设施的不足和缺乏规划及科学的管理 造成非法路边停车及车辆兜圈增加额外交通压力 加剧了道路交通的拥挤 城市交通系统涉及面广 解决城市交通问题必须采取综合措

30、施 总体上看 应根据问题的范围和目的 从如下两个层次上采取系统的对策 1 是从城市规划 土地使用的角度 避免城市人口 城市功能过度集中 造成交通需求总量超过城市的交通容量极限 避免城市商务区土地使用强度过大而使城市交通问题无法解决 2 是通过提高城市交通网络容量 通过实现城市交通的科学化 现代化管理等措施 充分有效地利用现有城市交通网络 使现有的城市交通基础设施发挥最大地作用4 1.2.3 研究的意义 对城市交通网络的布局与优化研究的意义表现在 1 城市交通网络布局与优化策略对国民经济的贡献 城市经济的发展与城市交通网络布局与优化策略是分不开的 城市经济的持续快速增长刺激了城市交通网络的建设和完善 并为其提供了发展所需的资金和技术支持 同时 城市交通网络的发展与完善为经济的持续稳定增长提供了保障 这种保障是互动的 一方面 交通基础设施建设和交通管理的不断发展是城市实现经济功能的核心载体 先进的交通网络体系促进并保障了经济的良性发展 另一方面 在城市经济发展的过程中 保证交通网络建设和发展的投入力度对扩大内需以拉动国民经济持续稳定发展