本文關(guān)鍵詞：基于最短路徑算法的高速路網(wǎng)建模與實證研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的日新月異,公路建設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)絡的生長和演化過程中存在著一種普遍的規(guī)則。同樣高速公路網(wǎng)絡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。鑒于高速公路建設成本高、占地多、環(huán)境影響大,為了兼顧高速公路網(wǎng)絡的通達性、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,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)絡的經(jīng)驗數(shù)據(jù)較好的吻合,證實了本模型能夠揭示高速公路網(wǎng)絡生長與演變的一般規(guī)則,對交通規(guī)劃尤其是進行高速公路網(wǎng)規(guī)劃與改造有十分重要的指導意義,另外在引導城鎮(zhèn)空間的分布結(jié)構(gòu)的拓展方向上具有一定的指導意義。
【關(guān)鍵詞】：高速公路網(wǎng) 路網(wǎng)模型 最短路徑算法 高速公路網(wǎng)規(guī)劃
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U491
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 研究背景與意義16-17
• 1.2 研究內(nèi)容與目標17-18
• 1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)18-21
• 第二章 我國高速公路的建設與發(fā)展21-28
• 2.1 高速公路的概述21-22
• 2.2 我國高速公路的建設22-26
• 2.2.1 影響高速公路建設的因素22-24
• 2.2.2 高速公路建設的一般原則及設計特點24-25
• 2.2.3 高速公路建設的重要意義25-26
• 2.3 我國高速公路的發(fā)展規(guī)律與未來發(fā)展趨勢26-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 第三章 高速公路網(wǎng)絡28-37
• 3.1 網(wǎng)絡的圖表示方法28-31
• 3.1.1 圖論基本概念28-29
• 3.1.2 圖的表示方法29-31
• 3.2 高速公路網(wǎng)絡的抽象圖表示31
• 3.3 高速公路網(wǎng)絡的特征31-33
• 3.4 高速公路網(wǎng)絡的統(tǒng)計參數(shù)33-35
• 3.4.1 路網(wǎng)長度33-34
• 3.4.2 路徑因子34
• 3.4.3 非直線系數(shù)34-35
• 3.5 小結(jié)35-37
• 第四章 高速公路成樹模型及實證37-46
• 4.1 高速路網(wǎng)模型的初步建立37-42
• 4.1.1 模型假設及符號描述37-38
• 4.1.2 高速路網(wǎng)生成步驟38-39
• 4.1.3 高速公路生成示例39-40
• 4.1.4 模型優(yōu)越性比較40-42
• 4.2 安徽省樹狀高速路網(wǎng)42-44
• 4.2.1 實際與仿真路網(wǎng)結(jié)構(gòu)對比42-43
• 4.2.2 實際與仿真路網(wǎng)相似性分析43-44
• 4.3 小結(jié)44-46
• 第五章 高速公路成網(wǎng)模型及特征分析46-55
• 5.1 高速路網(wǎng)模型的完善46-50
• 5.1.1 高速路網(wǎng)統(tǒng)計特性分析46-48
• 5.1.2 高速路網(wǎng)模型的完善48-50
• 5.2 高速路網(wǎng)模型仿真結(jié)果與統(tǒng)計50-53
• 5.2.1 仿真結(jié)果分析50-51
• 5.2.2 統(tǒng)計特性分析51-53
• 5.3 小結(jié)53-55
• 第六章 區(qū)域高速路網(wǎng)形態(tài)與實證分析55-72
• 6.1 高速路網(wǎng)形態(tài)55-57
• 6.2 區(qū)域高速路網(wǎng)實證分析57-70
• 6.2.1 江蘇省高速路網(wǎng)實證分析57-61
• 6.2.2 福建省高速路網(wǎng)實證分析61-64
• 6.2.3 江西省高速路網(wǎng)實證分析64-70
• 6.3 高速路網(wǎng)形態(tài)演化規(guī)律70-71
• 6.4 小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 總結(jié)72-73
• 7.2 展望73-74
• 參考文獻74-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文76

【相似文獻】

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本文編號：663993