3.2 技術方法
1.基于交通量四階段預測的布局方法
本方法核心內容是采用交通量四階段預測法預測區域路網交通量,以此作為路網布局設計的主要依據。主要步驟為:
(1)建立初始路網
根據規劃目標、現狀路網、未來交通分布、路網節點分布等,提出初始路網。
(2)預測交通需求
采用“四階段”交通量預測方法,預測初始路網路段交通量。
(3)優化調整初始路網
根據路段交通量的預測結果,分析初始路網存在的主要問題,評估路段重要程度,進一步優化調整初始路網。
(4)形成路網布局
重復步驟(2)、(3),直到形成滿足規劃目標要求的優化路網。
2.總量控制法
總量控制法是以路網規模總量為約束條件,根據路段重要度,求解最優路網的方法。其主要步驟為:
(1)確定公路網的合理規模
預測規劃期末路網的合理規模。
(2)建立初始網絡
根據規劃目標、現狀路網、路網節點分布等,建立初步網絡。
(3)計算路段重要度
選取經濟社會和運輸等指標計算節點重要度,通過節點重要度、路段交通量等指標,計算路段重要度。
(4)逐層展開布局
根據路網節點層次劃分情況,確定公路網層次。根據路段重要度逐層求解各層次路網路段重要度的最優樹,形成最優樹路網。
(5)形成路網布局
以最優樹路網為基礎,以公路網合理規模為約束,按路段重要度進一步增加路段,形成符合規劃目標要求的路網布局。
3.交通區位法
交通區位法是從經濟地理出發,研究規劃區域的交通區位線,即交通現象在地理上的高發地帶的原理線,并轉化為公路布局方案的方法。其主要步驟為:
(1)分析交通區位線
根據城市、市場、原材料產地、能源產地和軍事基地的分布以及自然地理條件等因素,從政治、經濟、軍事等角度出發,分析區域內和對外交通區位線,以合理形態構建連接交通節點的交通區位線網絡。
(2)研究交通運輸線,形成基礎網絡
根據交通區位線網絡,結合交通節點情況、地理約束條件等因素,確定交通運輸線走向。根據產業社會背景及交通吸引特征,研究交通線的運輸方式配置,確定公路路線。
(3)補充完善基礎網絡,形成布局方案
以基礎網絡為基礎,根據規劃目標補充部分路線,形成路網布局方案。
4.節點布局法
節點布局法是通過分析路網節點和選擇節點間路線形成規劃路網的布局方法。其主要步驟為:
(1)確定路網節點
根據路網功能定位和規劃目標,確定路網連接的節點。
(2)劃分節點層次
根據規劃區域的城市、運輸樞紐、客貨集散地、重要軍事要地、旅游景點和口岸等情況,分析節點重要度,劃分節點層次。節點層次劃分可采用重要度法、動態聚類法、模糊聚類法等方法。
(3)研究節點間連接路線
研究不同層次節點間連接采用的基本形態,分析路線重要度,確定節點間的連接路線。節點間連線的選擇可采用排序法、最優樹法、逐層展開法等。
(4)形成路網布局
根據規劃目標,調整確定路網布局方案。
5.動態規劃法
動態規劃法是通過建立優化模型,優化求解,形成布局方案的方法。其主要步驟如下:
(1)建立優化模型
建立以優化目標函數(如運輸時間最小、運輸成本最小、重要度最大等)和約束條件(路網規模、土地、環境和資金等)構成的優化模型。
(2)研究可能方案
根據規劃目標,研究多種可能方案。
(3)模型求解,形成布局方案
將各種方案輸入模型,選擇適當的優化算法,求解優化模型,獲得實現優化目標的路網布局方案。
4 綜合評價
4.1 技術指標
1.路網密度
路網密度是單位面積擁有的公路網里程,以反映一個區域的公路網發展水平,計算模型為:
式中:
——路網密度(公里/平方公里);
——路網規模(公里);
——區域面積(平方公里)。
除面積密度外,也可以采用人口、地區生產總值、運輸量、車輛等作為單位指標進行計算,從不同角度反映路網發展水平。
可通過車道里程計算車道數密度。
2.路網連通度
路網連通度反映了路網節點的連通強度,計算模型為:
式中:
——路網連通度;
——路網規模(公里);
——區域內節點數量(個);
——區域面積(平方公里);
——路網變形系數。
3.路網迂回率
迂回率是路網節點間最短公路里程和直線距離的比值,路網迂回率是路網所有節點間迂回率的平均值。計算模型為:
式中:
——迂回率;
——第i節點與第j節點間的最短公路里程(公里);
——第i節點與第j節點間的直線距離(公里)。
4.路網節點連接率
路網節點連接率是指路網連通的節點占全部節點的比例。計算模型為:
式中:
——路網節點連通率(%);
——路網連通的節點數量(個);
N——全部節點數量(個)。
5.路網覆蓋率
路網覆蓋率是指路網覆蓋的地域面積、人口和經濟等指標占總量的比例。計算模型為:
式中:
——路網覆蓋率(%);
——路網覆蓋的地域面積(平方公里)(或采用人口、經濟等指標);
——規劃區域的總面積(平方公里)(或采用人口、經濟等指標)。
6.路網平均車速
路網平均車速反映了路網交通運行狀況。計算模型為:
式中:
——公路網的平均車速(公里/小時);
——公路網中第i路段平均車速(公里/小時);
——公路網中第i路段長度(公里);
——公路網中第i路段交通量(輛/日)。
7.路網平均擁擠度
擁擠度是路段交通量與設計通行能力的比值,路網平均擁擠度為路段擁擠度的加權平均值。計算模型為:
式中:
——公路網平均擁擠度;
——公路網中第i路段交通量(輛/日);
——公路網中第i路段設計通行能力(輛/日);
——公路網中第i路段長度(公里)。
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