基于最短路徑算法的高速路網(wǎng)建模與實證研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的日新月異，公路建設(shè)尤其是高速公路的興建與發(fā)展給城鎮(zhèn)發(fā)展和居民的生活帶來了巨大的變化。各個城鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展水平得到大大提升，居民生活水平也得到日益改善與進步。高速公路為骨干的交通模式，實現(xiàn)國家或者區(qū)域的互聯(lián)互通，是工業(yè)化和城市化發(fā)展的需要。高速公路網(wǎng)絡(luò)形態(tài)呈現(xiàn)出多樣性，然而如何規(guī)劃并形成宏觀尺度上的高速公路？到目前為止還沒有系統(tǒng)的理論體系能夠解釋這個問題。
　　目前相關(guān)領(lǐng)域研究成果揭示了道路網(wǎng)絡(luò)的生長和演化過程中存在

2、著一種普遍的規(guī)則。同樣高速公路網(wǎng)絡(luò)的生長和演化過程也蘊含著一般的規(guī)律，并且區(qū)域內(nèi)城市的分布形態(tài)在一定程度上影響著城市間高速公路的生成和演變。表現(xiàn)在空間結(jié)構(gòu)上，即高速公路網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出各種不同的形態(tài)。
　　本課題以微觀上路段的動態(tài)生成替代宏觀上高速公路網(wǎng)的全局規(guī)劃，試圖建立一個簡單的高速路網(wǎng)模型研究城際高速公路的生長過程。高速公路網(wǎng)絡(luò)由高速公路線路與沿線的城鎮(zhèn)構(gòu)成，城鎮(zhèn)可以抽象為高速路網(wǎng)上的節(jié)點，連接城鎮(zhèn)間的高速公路路段則是高速路網(wǎng)的邊

3、。鑒于高速公路建設(shè)成本高、占地多、環(huán)境影響大，為了兼顧高速公路網(wǎng)絡(luò)的通達性、有效性和經(jīng)濟節(jié)約等因素，本文提出的高速路網(wǎng)生成模型的思想是在最短路徑算法的基礎(chǔ)上，以路網(wǎng)長度最小為目標(biāo)，以路網(wǎng)形成過程中的不可逆性和分階段逐次修建為約束，從路網(wǎng)中已有節(jié)點出發(fā)，逐漸生長新路段，連接至新節(jié)點，進而形成新的高速路網(wǎng)。
　　根據(jù)模型的算法步驟，在MATLAB環(huán)境下進行仿真，仿真得到的高速路網(wǎng)結(jié)構(gòu)符合實際高速路網(wǎng)的分布，仿真路網(wǎng)的數(shù)據(jù)與實際網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)