城市道路交通微循環(huán)系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化理論與方法.pdf

1、本文探討城市（道路）交通微循環(huán)系統(tǒng)改擴(kuò)建優(yōu)化理論與方法，其研究目的在于為城市干道交通擁堵的緩解提供一種可行、有效的解決辦法。利用干道與干道間未被充分利用的道路資源來分流干道網(wǎng)絡(luò)上的交通，既緩解了交通擁堵壓力，又節(jié)約了土地與資金。交通微循環(huán)作為一種交通擁堵的解決辦法，在我國(guó)已開展了一些實(shí)踐工作，但還未形成專門的交通微循環(huán)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)理論和方法。因此，本文圍繞城市交通微循環(huán)系統(tǒng)改擴(kuò)建問題，從系統(tǒng)功能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、交通組織、綜合評(píng)價(jià)等多角度出發(fā)

2、，探討城市交通微循環(huán)改擴(kuò)建中的關(guān)鍵理論問題與優(yōu)化方法，為交通微循環(huán)改擴(kuò)建提供科學(xué)的理論與方法指導(dǎo)。
　　 首先以人體血液微循環(huán)作類比，分析了城市交通微循環(huán)的原理，說明了交通微循環(huán)對(duì)解決交通擁堵的意義，并對(duì)其功能特性進(jìn)行分析歸納。
　　 通過分析作為交通微循環(huán)系統(tǒng)的城市支路網(wǎng)在城市交通中的作用、改造的可行性、改造工程費(fèi)用和改造目標(biāo)等，以支路通行能力為改造決策，以降低干道飽和度和支路總的改造工程費(fèi)用為目標(biāo)，建立了支路改造的雙

3、層規(guī)劃優(yōu)化模型。利用此模型可確定選取哪些道路作為交通分流通道構(gòu)成合理的交通微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)選取的道路確定其改擴(kuò)建后需達(dá)到的交通通行能力值。
　　 為使得微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)上車流運(yùn)行效率最大、交通狀況最佳，研究了微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)上單向交通組織的方法。從降低干道及微循環(huán)道路飽和度的目標(biāo)出發(fā)，考慮最大期望飽和度的限制要求，建立了單向交通組織優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型。利用此模型可得到微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)上合理單向交通組織方案，包括確定每條微循環(huán)道路是否設(shè)置單行及相應(yīng)

4、的單行方向。
　　 建立了微循環(huán)路網(wǎng)改擴(kuò)建及單行組織一體化優(yōu)化的模型，即改擴(kuò)建的同時(shí)考慮路段是否單行還是雙行，將路段的單行或雙行作為改擴(kuò)建優(yōu)化的一部分進(jìn)行考慮。利用該模型可同時(shí)確定各微循環(huán)支路的交通組織形式（單行或雙行）及改造后需達(dá)到的通行能力。利用單行交通組織與改造能力的組合決策編碼，設(shè)計(jì)了求解模型的遺傳算法。
　　 由于微循環(huán)道路的實(shí)際特點(diǎn)——道路較窄、等級(jí)不高、通行能力易受擾動(dòng)，探討了微循環(huán)路網(wǎng)擁堵預(yù)防的辦法，以預(yù)

5、防微循環(huán)路網(wǎng)內(nèi)可能發(fā)生的擁堵嚴(yán)重后果。結(jié)合微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際交通狀況及交通需求，建立了微循環(huán)交通模糊控制模型。分析了交通微循環(huán)道路網(wǎng)絡(luò)的擁堵敏感性并提出利用“正交試驗(yàn)＋交通分配”的方法來尋找微循環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵脆弱路段，以便有的放矢的對(duì)關(guān)鍵路段進(jìn)行重點(diǎn)防范并確保其暢通。
　　 交通微循環(huán)一方面可分流干道上的擁堵交通，暢通車流運(yùn)行；另一方面也會(huì)對(duì)微循環(huán)區(qū)域內(nèi)部的交通（如內(nèi)部的行人與自行車交通）、居民正常生活以及生態(tài)環(huán)境等造成不利影響。