城市道路交通微循環(huán)系統(tǒng)改擴建優(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，在我國已開展了一些實踐工作，但還未形成專門的交通微循環(huán)系統(tǒng)規(guī)劃設計理論和方法。因此，本文圍繞城市交通微循環(huán)系統(tǒng)改擴建問題，從系統(tǒng)功能、網(wǎng)絡設計、交通組織、綜合評價等多角度出發(fā)

2、，探討城市交通微循環(huán)改擴建中的關鍵理論問題與優(yōu)化方法，為交通微循環(huán)改擴建提供科學的理論與方法指導。
　　 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)對解決交通擁堵的意義，并對其功能特性進行分析歸納。
　　 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、改造工程費用和改造目標等，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用為目標，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成合理的交通微循環(huán)網(wǎng)絡，并對選取的道路確定其改擴建后需達到的交通通行能力值。
　　 為使得微循環(huán)網(wǎng)絡上車流運行效率最大、交通狀況最佳，研究了微循環(huán)網(wǎng)絡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)道路是否設置單行及相應

4、的單行方向。
　　 建立了微循環(huán)路網(wǎng)改擴建及單行組織一體化優(yōu)化的模型，即改擴建的同時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建優(yōu)化的一部分進行考慮。利用該模型可同時確定各微循環(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，設計了求解模型的遺傳算法。
　　 由于微循環(huán)道路的實際特點——道路較窄、等級不高、通行能力易受擾動，探討了微循環(huán)路網(wǎng)擁堵預防的辦法，以預

5、防微循環(huán)路網(wǎng)內(nèi)可能發(fā)生的擁堵嚴重后果。結合微循環(huán)網(wǎng)絡的實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)絡的擁堵敏感性并提出利用“正交試驗＋交通分配”的方法來尋找微循環(huán)網(wǎng)絡中的關鍵脆弱路段，以便有的放矢的對關鍵路段進行重點防范并確保其暢通。
　　 交通微循環(huán)一方面可分流干道上的擁堵交通，暢通車流運行；另一方面也會對微循環(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。