考慮能耗的城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性優(yōu)化研究
本文選題:路網(wǎng)結(jié)構(gòu) + 燃油消耗 ; 參考:《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著我國城市化進(jìn)程的加快,城市交通問題越來越嚴(yán)重,交通擁堵和能源浪費(fèi)等問題顯得尤為突出,城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理是造成問題的主要原因之一。而合理的城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅可以滿足出行需求、提高路網(wǎng)效率,還可以減少路網(wǎng)的總油耗。因此在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中,需要重點(diǎn)考慮城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)城市交通系統(tǒng)的影響。本文從能耗的角度出發(fā),從宏觀層面對(duì)城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性的合理性進(jìn)行分析。首先,從宏觀的角度對(duì)交叉口的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部網(wǎng)絡(luò)化分析。通過定義交叉口各轉(zhuǎn)向的通行能力和阻抗函數(shù),并采用轉(zhuǎn)向流量矩陣和阻抗矩陣來記錄交叉口各轉(zhuǎn)向的流量分配結(jié)果,由此可計(jì)算得到交叉口的燃油消耗。在確定路網(wǎng)燃油消耗與油耗指標(biāo)函數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上,得到路網(wǎng)的燃油消耗計(jì)算模型。其次,結(jié)合前文建立的路網(wǎng)燃油消耗計(jì)算模型,以路網(wǎng)出行時(shí)間成本最小和燃油消耗成本最小為目標(biāo),建立了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型。其中下層問題選用改進(jìn)的SUE交通分配模型,以路網(wǎng)總油耗約束出行者的路徑選擇行為;上層問題以路網(wǎng)總出行時(shí)間最小約束路網(wǎng)的總油耗。最后,結(jié)合路網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型,對(duì)路網(wǎng)間距和路網(wǎng)級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化。在假定的路網(wǎng)條件下,根據(jù)各類平面交叉口的推薦間距范圍,通過算例對(duì)不同模式下的主干路網(wǎng)和次干路網(wǎng)的間距進(jìn)行優(yōu)化分析;并分析了不同路網(wǎng)間距下的路網(wǎng)級(jí)配優(yōu)化策略。從而驗(yàn)證了本文所建模型及求解算法的有效性。
[Abstract]:With the acceleration of urbanization in China, urban traffic problems are becoming more and more serious, especially traffic congestion and energy waste. The unreasonable structure of urban road network is one of the main causes of the problems.A reasonable urban road network structure can not only meet the travel demand, improve the efficiency of the road network, but also reduce the total fuel consumption of the road network.Therefore, in urban planning and design, it is necessary to consider the influence of urban road network structure on the whole urban transportation system.From the point of view of energy consumption, this paper analyzes the rationality of the structural characteristics of urban road network from the macro level.First of all, the micro structure of intersection is analyzed by local network from the macro point of view.By defining the capacity and impedance function of each turn at the intersection, and using the steering flow matrix and impedance matrix to record the flow distribution results of each turn, the fuel consumption of the intersection can be calculated.On the basis of determining the relationship between fuel consumption and fuel consumption index of road network, the calculation model of fuel consumption of road network is obtained.Secondly, based on the calculation model of road network fuel consumption, a bilevel programming model is established to optimize the road network structure characteristics, aiming at the minimum travel time cost and the minimum fuel consumption cost of the road network.The lower layer problem is based on the improved SUE traffic assignment model, and the path selection behavior of the traveler is constrained by the total fuel consumption of the road network, and the upper layer problem is the minimum total travel time of the road network which restricts the total fuel consumption of the road network.Finally, based on the bilevel programming model of road network structure characteristic optimization, the network spacing and network grading are optimized.Under the assumption of road network conditions, according to the recommended distance range of all kinds of intersections, the distance between main and secondary trunk road networks in different modes is optimized and analyzed by an example.The optimization strategy of road network gradation under different road network spacing is also analyzed.The validity of the model and the algorithm is verified.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U491
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1760219
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