我國(guó)城市群發(fā)展已進(jìn)入快車道,隨著城市群內(nèi)部人口、產(chǎn)業(yè)布局的不斷優(yōu)化,城鎮(zhèn)之間的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)聯(lián)系逐步緊密,城市群交通運(yùn)輸需求的時(shí)空分布也發(fā)生著巨大變化。與此同時(shí),客運(yùn)服務(wù)供給與出行需求之間出現(xiàn)的不適應(yīng)、不平衡現(xiàn)象導(dǎo)致不同城市群交通方式之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,多方式運(yùn)輸能力的協(xié)調(diào)性很難得到充分發(fā)揮,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題,這種現(xiàn)象在一定程度上影響著城市群空間向更加合理的結(jié)構(gòu)演化,阻礙了城市群的形成與發(fā)展。在這種情況下,為了使城市群交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力與不斷變化的客運(yùn)出行需求相匹配,應(yīng)該首先考慮如何利用和改進(jìn)既有的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力來滿足短期內(nèi)的城市群出行需求,這就涉及對(duì)城市群多種交通方式的運(yùn)輸能力進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化配置。因此,本文就城市群多方式旅客運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)能力優(yōu)化問題進(jìn)行研究。首先,基于對(duì)城市群交通系統(tǒng)的分析,對(duì)城市群旅客出行進(jìn)行定義,并將城市群旅客的出行過程分為三個(gè)階段:起點(diǎn)城市的市內(nèi)出行、城際出行以及訖點(diǎn)城市的市內(nèi)出行;隨后分析了城市群旅客出行需求的產(chǎn)生機(jī)理和特征,并在此基礎(chǔ)上,通過對(duì)傳統(tǒng)重力模型的改進(jìn),提出了基于產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度的城市群客流分布模型,分析了城市群旅客運(yùn)輸需求在空間上的分布規(guī)律。其次,與城市群交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和旅客出行過程相對(duì)應(yīng),基于超網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建城市群多方式交通超網(wǎng)絡(luò)模型;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性以及旅客出行特征,分別對(duì)不同路段的廣義費(fèi)用進(jìn)行定義;考慮到旅客出行需求會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)出行條件的不斷優(yōu)化和改善而發(fā)生變化,基于交通網(wǎng)絡(luò)平衡分析理論和變分不等式理論,構(gòu)建了彈性需求下的多方式隨機(jī)平衡分配模型;基于相繼平均法和有效超路徑搜索算法設(shè)計(jì)求解算法,并通過一個(gè)算例對(duì)模型和算法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證和分析。最后,建立了城市群多方式旅客運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)能力優(yōu)化的多目標(biāo)雙層規(guī)劃模型,考慮到交通規(guī)劃管理決策問題的多目標(biāo)性,上層規(guī)劃在考慮社會(huì)福利最大、網(wǎng)絡(luò)車輛尾氣排放量最小以及空間不公平性最低的情況下對(duì)多種城市群交通方式的旅客運(yùn)輸能力進(jìn)行優(yōu)化配置;下層模型為彈性需求下的多方式隨機(jī)平衡分配模型。同時(shí),為了能夠快速并行地搜索和生成帕累托最優(yōu)解集,應(yīng)用基于GAB算法和O-K算法的多目標(biāo)雙層規(guī)劃求解算法對(duì)模型進(jìn)行求解,并通過一個(gè)算例對(duì)模型和算法的有效性進(jìn)行闡釋和驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O221;U12
【部分圖文】：

城鎮(zhèn)化的發(fā)展大體可分為早期、中期和成熟期三個(gè)階段，以４０％和７０％作為??城鎮(zhèn)化水平的臨界值，低于４０％的城鎮(zhèn)化時(shí)期稱為早期階段，高于７０％的城鎮(zhèn)化??時(shí)期稱為成熟期階段，介于４０％至７０％之間的城鎮(zhèn)化時(shí)期稱為中期階段［１］。圖１－１??顯示了不同發(fā)展階段的城鎮(zhèn)化水平發(fā)展速度，可以看出，早期階段和成熟期階段的??城鎮(zhèn)化發(fā)展速度較為緩慢，中期階段的發(fā)展速度較為快速。英國(guó)、美國(guó)和日本等發(fā)??達(dá)國(guó)家的城鎮(zhèn)化率已在２０世紀(jì)末或２１世紀(jì)初期接近８０％或以上，相應(yīng)地，其城??市群也已進(jìn)入高度發(fā)展的穩(wěn)定階段，相比之下，截至２０１７年，我國(guó)的城鎮(zhèn)化率僅??為５８．５２％，這說明我國(guó)的城鎮(zhèn)化發(fā)展仍處于中期階段，我國(guó)城市群正處于高速發(fā)??展的階段。??１００％??????英國(guó)８９％?１＾??Ｂ０Ｏ／Ｏ?ｉｇ８〇％２〇〇〇＾ｒｒ＿??Ｚ日本?７９％?２０００??＾?６０／〇?１?５８．５２％?２０Ｈ／??ｇ?４０％??■￣???２０％????０％??????早期階段?中期階段?成熟期階段?年限??圖１－１城鎮(zhèn)化水平的發(fā)展速度??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｔｈｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｓｐｅｅｄ?ｏｆ?ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ?ｌｅｖｅｌ??城市群與其綜合交通系統(tǒng)之間存在著互為因果、互為促進(jìn)的辯證關(guān)系。交通運(yùn)??輸是城市群形成的先決條件之一，優(yōu)越的交通運(yùn)輸規(guī)劃可以引導(dǎo)城市群向著更加??有序、可持續(xù)的方向健康發(fā)展，隨著城市群的不斷壯大與繁榮，發(fā)達(dá)的城市群經(jīng)濟(jì)??可以為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供資金

整個(gè)交通系統(tǒng)可以由多種交通方式子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)模型來表示，該網(wǎng)絡(luò)具有多??層、多級(jí)、多屬性和擁堵性等超網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，該城市多方式交通超網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)??構(gòu)如圖２－１所示。??？？？？？？?／?／?？？？？？？?／??３；???＼?乙?ｉ－?＿ｌｘ?－？？－？地鐵網(wǎng)涂？？－？？??＼?Ｉ?？?＼?—－小汽車網(wǎng)絡(luò)－一?？??ｌ．＊?—公交車網(wǎng)絡(luò)＊—???，？：．丨－……換乘路段……??—?■？…上?／?下網(wǎng)路段？？？??Ｚ???Ｘ?〇換乘點(diǎn)??圖２－１多方式交通超網(wǎng)絡(luò)模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｍｕｌｔｉ－ｍｏｄａｌ?ｔｒａｆｆｉｃ?ｓｕｐｅｒ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ｍｏｄｅｌ??２．２交通選擇模型??在交通系統(tǒng)中，為了模擬出行者在出行過程中的交通選擇行為，可為每一種出??行方案定義一個(gè)效用值，該值可以反映按照該方案出行后將獲得的收益大小。分別??用＃和／表示出行方案集合與用戶類型集合，出行效用值ａ的定義式如下：??Ｋ＝Ｋ＋￡：，?ｎｅＮＪｅｌ?（２－１）??式中，＜是隨機(jī)誤差項(xiàng)，表示影響出行效用的不確定因素，Ｇ表示方案《對(duì)于／類??型用戶的確定性效用值，可以表示為時(shí)伺、貨幣、舒適度等成本因素的加權(quán)和，即：??（２－２）??式中

（ｒｉｇｈｔ）??網(wǎng)絡(luò)式城市群是多個(gè)城市分散布局的城市群形態(tài)，各個(gè)城市具有不同的職能??和分工，發(fā)達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)將各城市直接相連，如圖３－２所示。這類城市群一般具有??多個(gè)實(shí)力相當(dāng)?shù)闹械纫?guī)模以上城市，這些城市共同促進(jìn)城市群的形成與發(fā)展。??中心城市０非中心城鎮(zhèn)＃通道聯(lián)系Ｃ?＿般聯(lián)系??圖３－２網(wǎng)絡(luò)式城市群結(jié)構(gòu)（左）與交通需求特性（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｎｅｔｗｏｒｋ?ｕｒｂａｎ?ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ｄｅｍａｎｄ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ??（ｒｉｇｈｔ）??軸帶式城市群是兩個(gè)及以上中心城市形成優(yōu)勢(shì)的交通走廊或產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)帶的城??市群形態(tài)，大量的產(chǎn)業(yè)協(xié)作均依靠這些廊道進(jìn)行。在軸帶式城市群中，一般有多個(gè)??中心城市以及多條軸帶，軸帶上的通道運(yùn)輸需求極大，如圖３－３所示。??中心城市０非中心城鎮(zhèn)＃通道聯(lián)系般聯(lián)系??圖３－３軸帶式城市群結(jié)構(gòu)與交通需求特性??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ａｘｌｅ－ｂｅｌｔ?ｕｒｂａｎ?ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ｄｅｍａｎｄ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ??２２??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2854234