城市道路网络容量 交通规划和交通管理 程琳.doc

城市道路网络容量_交通规划和交通管理_程琳第22卷第7期2005年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVol122 No17 Jul12005文章编号:1002Ο0268(200507Ο0118Ο05收稿日期:2004Ο05Ο15基金项目:科技部十五攻关项目(2002BA404A04作者简介:程琳(1963-,男,江苏泰州人,博士,副教授,主要研究方向为交通规划、最优化理论和交通经济1(chengist@城市道路网络容量、交通规划和交通管理程琳,王炜,王京元,邵昀泓,鲁亚晨(东南大学交通学院,江苏,南京 210096摘要:在分析城市道路交通网络OD结构特征的基础上,提出表达道路网络容量的基本思想和模型,阐明交通网络容量受到交通流特性、网络要素容量等因素的影响,基于不同的考虑方法可以建立不同的网络容量模型。本文进一步分析了路网容量对交通规划与管理的指导作用,交通规划和交通管理对道路系统容量的影响。交通规划着眼于提高整个道路系统的交通承载能力,交通管理着眼于挖掘系统的潜力。运用网络容量对城市交通网络进行诊断,根据不同容量的要求,在交通规划或交通管理方面采取相应的措施,解决城市交通问题。关键词:道路网络;OD结构;网络容量;交通规划;交通管理中图分类号:U212 文献标识码:workCapacity,TrafficPlanningandTrafficManagementCHENGLin,WANGWei,WANGJingΟyuan,SHAOYunΟhong,LUYaΟchen(TransportationCollege,SoutheastUniversity,Jiangsu Nanjing 210096,ChinaAbstract:work,workelementcapacity,workcapacity,workcapacity1Keywords:work;workcapacity;Trafficplanning;Trafficmanagement 城市道路网容量描述了道路网对交通需求的处理能力,研究路网容量问题在城市交通规划与交通工程中有着极其重要的意义,例如,对于城市道路系统规划,规划的道路是否满足路网容量的要求?在系统容量不足的情况下,应当对哪些部分进行改造、扩容?大规模的建设项目常常带来巨大的发生、吸引交通量,兴建大型建筑物的规划建筑面积与周边交通设施容量应当如何平衡?在实施单行线、禁止交叉口左转等交通管理措施时,如何对交通管理方案进行优化?从交通环境的角度来讲,道路网络的环境交通容量应如何估计,等等。这些问题都涉及到城市道路网容量这个基本问题,因此,道路网容量的研究对指导交通规划与交通管理具有非常重要的现实意义。但是,目前在交通规划和管理中并没有量化网络容量指标,原因在于:(1交通网络容量定义不明确;(2求解交通网络容量的复杂性;(3应用交通网络容量上的问题。本文在分析城市道路交通网络的固定OD结构特征的基础上,提出道路表述交通网络容量的基本思想和数学表达方法,阐明交通网络容量受到交通流特性和网络要素容量等因素的影响。最后进一步分析了交通规划和交通管理对道路系统容量的影响、路网容量对交通规划与管理的指导作用。利用网络容量对交通网络进行诊断,并根据不同网络容量的要求,在交通规划和交通管理方面采取相应的措施,解决城市交通问题。1 OD交通量结构性为了定义道路网容量,首先必须弄清路网上交通流的性质。workflow分为单品种流(modityflow和多品种流(modityflow[2]。单品种流的特征为:承载对象是单一物质,如水流、电流,而且来自发生源的物质可以流向任何吸收源,同时终止于吸收源的物质可以来自任何一个发生源。多品种流的特征为:承载对象不是单一物质,而且按照发生源和吸收源之间的点对来区分流量,例如,交通流可以由多个类型的车辆来表示,每个交通个体(指由人驾驶的车辆拥有自己的出发地和目的地。对于单品种流的网络,其容量等于具有固定路段容量的网络最大流的大小。因为道路交通网络通常是多品种流的网络,表现为拥有多个OD交通量,所以,道路网络容量问题就成为在拥有OD交通量的前提下,如何估计拥有固定路段容量的交通网络的最大流问题。OD结构这个概念将在本文中频繁使用,OD结构[5,6]是指OD交通量构成的比例关系,或者说构成OD矩阵的要素的大小存在一种结构上的关联性。根据OD结构的可变性,道路网络容量问题可以分为固定OD结构的最大网络流问题和弹性OD结构的最大网络流问题。交通工程学认为,城市机动车交通需求在什么OD之间发生以及发生多少不是任意的,而是与城市的土地利用的布局与强度有着密切关联性。在一个较长时期内,土地利用格局与城市经济活动的变迁,会导致OD结构的变化,因此,在进行未来道路系