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区域公路网分析与评价

  式中: Qwk——区域公路网中某一种交通状态k的网流量。由于网容量与路段及交叉口的多少相关,但对于大多数等级公路来说,交叉口间距一般较长,因此在实际应用时可不考虑交叉口的影响。网容量不应大于组成区域路网各路段容量的加权平均值,即:

  (1-10)

  对应于6种道路等级,则

  式中:Ci-第i个路段的容量(辆/日(小时))

  Cj-第j级公路的容量(辆/日(小时))

  Pj-第j级公路里程占区域总里程的比重。

  (1-11)

  ③路面铺装率:一般指区域公路网中,有路面里程与总里程之比,用Rw表示:

  LR-高级、次级路面里程(km)

  Lw-公路网总里程(km)

  3. 区域公路网服务水平及其参数

  服务水平就是反映道路交通给道路使用者提供服务质量好坏的尺度指标。一般用路网事故率、路网平均运输成本、路网饱和度、里程饱和率这几项参数来反映区域公路网的服务水平。

  ① 路网事故率,指车辆在公路网中行驶每亿车次公里所发生的事故次数,用Aw表示,这项指标反映了区域公路网的安全性,按下式计算:

  (1-12)

  式中:A――路网中一年发生的事故次数。

  ――路网的年平均日车公里。

  其中:Qj-第j级公路的网流量。

  Lj-第j级公路的里程。

  ② 交通容量比(拥挤度):指公路网流量与最大网容量之比值。用Sw表示。公式为:

  (1-13)

  此项指标表明路网的适应性。一般情况下,当:

  a. Sw=0.1~0.75时,表示交通畅通无阻,适应性好。

  b. 0.75<Sw≤1.0时,表示尚能适应,但高峰时有阻车现象。

  c. Sw>1.0时,表示不能适应交通需求,严重阻车。

  ③ 路网里程饱和率:指公路网中饱和度等于或大于1.0的路段长度与公路网总里程之比,用Zw表示即:

  

  式中:Li-第i个饱和路段里程(km)。

  Lw-同前。

  4. 区域公路的通达程度

  区域公路网的通达程度,就是公路网中各个节点间的连接方便紧密程度情况,通常用路网密度、路网连通度和节点的通达性来表达。

  公路网密度:依据公路网所在区域的面积、人口、经济为基数来计算。分别称为面积网密度r1、人口网密度r2、经济网密度r3和综合网密度r4.公路网密度是一个宏观指标,正是从区域交通运输经济效益出发,试图阐明路网密度的适应性。

  路网连通度的值在平均意义上反映了公路网节点连通的强度。当DW接近1.0时,路网布局为树状,各节点多为二路连通;当DW为2.0时,路网布局为方格状,各节点多为四路连通;当DW大于3.0时,路网布局为三角状,各节点为六路连通。

  节点的通达性:是度量一个节点与其它节点联系难易程度的指标,用Dk表示(k为节点标号),其值一般用连接该点的网络边数表示,边数越多,通达性越高。由于在公路网络中,一条边必须连接两个节点,故不难证明各节点的平均通达性与公路网连通度有近似2倍的关系。

  以上主要介绍了反映公路网道路和交通特征参数的计算方法,由它们就可构成公路网功能的技术评价指标体系。

  二、 区域公路网的综合评价

  区域公路网建设与发展的目标主要有两方面,一是保证区域内外的有效连通,促进区域社会进步和经济发展,二是满足交通需求,提高运输效益。区域公路网的评价,一般按照社会评价、经济评价和技术评价三个组成部分来分析。评价的方法分单项指标法和综合法两种,而评价指标的选择与计算,是整个评价系统的共性问题,亦是影响评价结果的关键所在。对于技术评价而言,主要应针对路网的内部结构和使用功能,其基本要求归纳为三点,可选用以下单项技术指标,即:公路网密度、网容量、网车速、行程时间、交通容量比(拥挤度)、路网等级、通行能力、里程饱和度、路网连通度、路网事故率等项指标加以分析评价。

  1. 单项指标分析评价法

  单项指标分析评价法就是给各项指标相应于不同的适应情况的标准,而后把计算求得的实际值与标准值相比较来确定各项指标的适应程度,最后得出有关结论。根据评价工作的需要,可以把区域公路网的适应的评价语言,划分为(好、较好、一般、较差、差)五种情况。评价标准的确定因素较广,于人们的感受和主观成份较大,不确定性显著,部分指标难以用固定的数值来度量。但为了便于在实际中应用,根据专家调查结果,采用集值统计法。

  其它指标的评价,可根据有关规范中的技术指标加以对比分析、论定。

  2. 公路网适应性的综合评价

  因公路网的评价系统是社会评价、技术评价和经济评价三个子系统组成,而每个子系统又包含有若干个指标,它们分别从某一方面表示路网系统方案的特性。各个单项指标乃至一个子系统,均难以对公路网作出满意的综合评价,具有一定的模糊性,为此,应对公路网整体作出客观的优劣评价,常用的方法是价值法,而在这种方法中,又有多种结构模型,对现状公路网的评价,则采用其中的模糊数学结构模型较合理的模型。

  ①指标域

  X={x1,x2,x3 }

  评语域:

  Y={Y1 Y2 Y3 Y4 Y5}

  是X×Y上的模糊关系矩阵,其元素rij表示第i个指标相对于第j评语的隶属度; A={a1,a2,a3}是指标X上的模糊向量,指标权重;B={b1,b2,b3,b4,b5}是评价语域Y上的模糊向量,评价结果,则称式(2-1)模糊变换为综合评价模型。

  公式: B=A*R (2-1)

  取模糊矩阵的合成运算为一般矩阵的运算规则,根据最大隶属原则,如有bk=max{b1,b2,b3,b4,b5}则路网的综合评价结果为YK(K=1,2,3,4,5),依据参数Db=b最小+b次小 (2-2)

  和模糊关系向量Ri{ri1,ri2,ri3,ri4,ri5}就可以对公路网的综合适应性及各项指标的适应性作出进一步的分析。上述综合评价模型可按实际需要增减,对于现状公路网的评价,取拥挤度、路网技术等级、连通度这三项指标可以满足要求。

  ②公路网的综合评价,重点在于分析各项指标相对于路网分布情况的模糊性,因此各项指标的隶属度,可按其在路网分布的实际情况来确定。参考表2中的评价标准,根据路网中路段的饱和度和技术等级在相应范围内的里程分布比例,将路网连通度DW的标准放大1.0倍,按照路网图上通达性在这个标准相应范围内的节点数与路网节点数的比值,即可圈定DW的隶属度,从而确定模糊矩阵R值。

  权重系数的确定目的主要用来反映各项指标的作用和不同影响,一般通过专家咨询来确定,根据具体情况可分别采用专家小组或发表调查方法,把调查结果汇总整理后,即可得到各项指标权重系数。

  依据上述原理,通过发表调查方法即可得到公路路网饱和度、技术等级即连通度的权重数。

  以上主要介绍了公路网的综合评价方法,由这些即可对区域公路网做出较为全面的技术分析和综合评价,从而为区域公路网是否需要进行改建或新建提供更充分的论证依据。

  参考文献

  1. 《公路建设项目可行性研究报告编制办法》 1996年

  2. 《公路网规划与设计》人民交通出版社 1995年

  3. 日本《交通工程学》人民交通出版社 1994年

  4. 玄北周等编《情报分析与预测》

  5. 《中国公路投资优选分析及可行性研究方法》世界银行

  6. 《统计学原理》

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