复杂区域公路网层次化级联管理研究

发布时间：2020-11-13 01:25

　　 由于国家战略发展的需要,经济高速发展区域如新疆地区交通基础设施得到重点投资,区域在很短的时间内形成了优质的交通骨架,同既有相对落后的设施系统融合后形成了新的异常复杂的交通基础设施体系。对于现阶段复杂的公路网络系统,传统的管理模式已达不到高效合理的目标,因此本文针对复杂区域提出了新的管理模式,即公路网的层次化级联管理。文章主要的工作有以下几个方面:(1)文章首先对复杂区域公路网现状进行分析,从网络特性出发总结出公路网进化的内部动力与外部动力。然后基于马斯洛需求层次理论对出行者需求进行分析并划分层次。以出行者的需求层次为前提,引入计算机科学中“级联”的概念,在此基础上提出了公路网层次化级联管理的概念。并结合人体血液循环系统确定了公路网功能层次,主要有:动脉节点、静脉节点和毛细节点;(2)受经济水平、自然气候、地理地形、产业结构等因素的影响,不同区域公路的功能差异很大,对公路网功能分析不能一概而论。本文根据新疆地区的实际情况,在符合规范规定的基础上对公路功能层次进行了划分。改进和细化了现有指标,形成复杂区域公路功能分类量化指标体系,体系主要分为三大类:区域服务性质:在这里主要考虑区域经济、旅游客运需求、国防要求以及人口分布情况;道路交通性质:文章主要考虑交通量、出行距离、期望速度、出行成本指标;网络结构性质:文章主要分析节点相关指标、路网可靠度和公路相互依赖性指标;(3)复杂区域公路网管理是公路网管理的一个子集,但又有其特殊性,文章分析了复杂区域公路网规划与一般公路网规划的联系与区别,并基于灰色聚类的方法,通过指标个数与区域内城镇节点数建立系数矩阵,在此基础上确定白化权函数,通过白化权函数图像中的转折点得到灰类临界值,最后计算灰色变权聚类系数由此确定聚类对象的灰类等级,对复杂区域公路网进行层次划分。通过层次化级联管理,对现有公路网提出优化建议,使公路网结构合理、层次明确,网络整体能够最大程度的发挥其作用,更好的为区域经济、社会发展提供高效的运输通行条件;(4)以乌鲁木齐为例,对复杂区域公路网层次化级联管理进行应用研究,分析乌鲁木齐自然气候、地理位置、社会经济以及公路网现状,通过灰色聚类方法对公路网进行层次划分,再计算路段节点的可靠度,由此得到重要等级但可靠度不高的节点,针对这些节点为管理决策者提出优化建议,并提出基于复杂区域公路网层次化级联管理的公路管理决策流程,优化决策,最终达到资源合理分配的目标。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U491
【部分图文】：

离；、、为待定系数。城市节点之间起初是相互吸引的状态，由于外界的改变，如新经济政策的出台，会使增大，当突破一定值后就会产生必要的运输需求，这时公路就作为中间介质，满足这些需求。城市节点有不同的地理条件和自然气候，为了满足客运、货运的需求和通畅、可达性的需求，就需要建设较高等级的公路。公路等级的提升，除了要有需求变化的刺激外，建造技术的发展也是必要条件。随着社会不断的发展与进步，对公路在通畅性、安全性等方面都提出了更高的要求，进而促进原有公路的升级改造和新公路的建设。公路线路发展初期由于建设技术的局限受地理状况影响较大，随着科学技术的不断进步，新技术的应用很大程度的改善了这一现象，逐渐弱化了地形地貌对公路路线空间发展的制约。原先需要建设但不能建设公路的地区建设了公路，公路线路的走向也由迂回向直接进化。

新疆大学硕士研究生学位论文随着城市节点和连接节点的公路数量呈几何级数增长，在区域形成错综复杂的公路网，记为 G=（V,A,W)。其中， nV , ,..., 12 表示网络的城镇节点； nnijAa 表示网络的连通状态，称为 G 的邻接矩阵， 1ija 表示一条路段是由节点i 向节点j 方向， 0ija 则反之； nnijWw 表示路段上不利于出行的因素，一般为公路路面状况、公路里程数、出行成本、出行天气、出行时间、车流量等。公路网的形成是经过时间和空间的改变，向更系统、更完善发展的动态的演变过程。从简单到复杂，从单一到综合，从低等级到高等级逐渐演变。在演化的过程中有两部分主要原因：内部动力与外部动力，如图 2-4 所示。

新疆大学硕士研究生学位论文间、通畅性以及安全等更高要求的需求。这些都是对公路网整体的挑战，在科学技术的发展下，公路节点由单一向多元化转变如图 2-5。公路网向更为完善更为合理的方向发展。高速公路的比例也越来越大，客运、货运运输能力大幅提升。同时能够与其他交通运输方式结合，形成协调完善的交通基础设施。
【参考文献】

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本文编号：2881528