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交通运输系统工程第三章.pptx
第三章 交通运输网络系统分析
❖ 交通运输网络的形成 ❖ 网络均衡与交通流 ❖ 交通运输网络的可靠性 ❖ 交通网络评价指标分析 ❖ 我国交通网络规划
3.1 交通运输网络形成
➢ 图:
➢节点、边、路径、图 ➢网络节点的关联、邻接 ➢点、线、网
交通运输网络构成
➢ 点、线 ➢ 枢纽、站点、机场 ➢ 道路、铁路、公路、航线
交通运输网络可靠性
➢连通可靠性 ➢出行时间可靠性 ➢系统和OD子系统可靠性 ➢出行需求满意可靠性
交通运输网络可靠性研究的关键技术
1)一般系统的可靠性研究通常假定系统的各个元素只有 两种状态(要么是最大流量的运转,要么完全瘫痪),而交通 运输网络的各个元素(每条路段)在其通行能力部分下降 的情况下仍能服务.同时,每条路段的状态变化往往多于 两个,并且各状态间的转换可能是随机的.这样就大大增 加了变量的自由度,对这些变量如何降价,对模型的简化 是至关重要。
交通运输网络可靠性研究的关键技术
2)一般的可靠性分析常假定系统的各个元素之间具有 统计独立性,这一假设在交通运输网络中是不成立的.影 响道路可靠性的许多事件通常是同时发生在多条路段 上,如恶劣天气、地震等.如何判断、处理这些低劣化路 段之间的相关性,对交通运输网络可靠性的分析也是十 分重要的.
交通运输网络可靠性研究的关键技术
结构性能评价指标
➢交通运输网络中的协调发展,营运里程,客货运 量,客货运周转量 ,客货流密度与运送能力的比值 ➢交通运输网络的覆盖形态
交通质量评价指标
➢交通运输网络适应性,交通运输网络规划方案所能 达到的运输能力对国土、人口和经济适应状况的指标。 ➢负荷均匀性, 反映区域内各线路上拥挤状况的差异 程度。 ➢网络饱和度,反映陆上交通运输网络的能力及适应 需求的程度,也反映出交通运输网络的拥挤程度 ➢平均技术车速
3.5 我国交通网络规划
3.5.1 公路网络布局
❖ 1988年,我国第一条高速公路沪嘉高速公路建成通 车。到2000年底,全国高速公路通车里程已达1.6万 km,2002年达到1.9万km,2004年底3.4万km,2005 年底4.1万km,2007年底达到5.3万km, 2009年底全 国高速公路通车里程已达6.51万km 。
五纵:同江--三亚、北京-福州、北京--珠海、重庆-湛江、二连浩特-河口 七横:绥芬河-满洲里、丹东-拉萨、青岛-银川、连云港--霍尔果斯、 上海--成都、上海-瑞丽、衡阳-昆明
1、连接大中城市
国家高速公路网连接所有现状人口超过20万的大中城市。
2、构筑综合运输体系
为保障综合运输体系的协调发展,国家高速公路网需连接重 要的交通枢纽城市,包括50个铁路枢纽城市、50个主要港口、 67个航空枢纽及140多个公路枢纽城市,其中具有综合运输 功能的枢纽为48个。
交通流理论模型
➢概率统计模型 ➢排队论模型 ➢跟弛模型 ➢流体模拟理论:车流波
网络的连通性与交通流动态平衡
➢ 交通流动态平衡 ➢ 瓶径转移 ➢ 交通诱导的负作用
➢ 交通网络失连:
➢京沪高速公路天津段几十公里天津外环线公路 ➢京杭运河济宁以北段的复航
3.3 交通运输网络的可靠性
➢以往交通模型通常假定路段总是以最大的通行 能力在服务,并认为网络结构一直是固定不变的
3、形成集装箱内陆运输通道
构筑8大集装箱港通往腹地的主要通道,并连接130个集装箱 中心站和中转站所在城市,其中,中心站所在城市40个,中 转站所在城市90个。
进一步研究
➢基于出行活动的交通可靠性 ➢考虑路网可靠性的道路维修策略 ➢交通运输网络可靠性在网络规划中的应用 ➢偶发事件下的路网可靠性
3.4 交通网络评价指标分析
结构性能评价指标
➢交通运输网络密度,描述区域内路网的密集程度, 它等于平均单位国土面积上的道路里程长度 ➢交通运输网络连通度,反映各节点间的连接程度。 从整体上表达了路网中各节点的连通和通达情况 ➢交通运输网络连续性,运输方式,服务水平 ➢陆上交通运输网络可达性,规划区内某一点出发 抵达任一目的地的行程距离、行程时间或费用的大 小。它反映各节点间交通的便捷程度。
❖ 2007年建成通车里程(8574km)超过日本现有高速公 路总里程(7400km)
❖ 仅次于美国(7.5万km),位居世界第二,第三位的澳 大利亚为1.8万km
公路网络布局
根据国家干线公路网规划,公路主骨架由总长约 3.5万km、纵贯东西和横穿国境南北的“五纵七 横”12条主要由高等级公路组成,贯通首都和直 辖市及各省(自治区)省会城市,将人口在100 万以上的所有特大城市和人口在50万以上大城市 的93%连接在一起,使贯通和连接的城市总数超 过200个,覆盖的人口约6亿,占全国总人口的50 %左右。
➢交通运输网络的可靠性分析最初的驱动力来源 于地震等自然灾害对道路网络连通性的影响. ➢同时,还有许多诸如洪水、山崩、交通事故、道 路破坏、上下班和节假日等因素,都会导致网络通 行能力的下降.
➢交通运输网络的可靠性研究主要就是探讨这些 不确定性因素对交通运输网络的影响.
研究意义
➢一个国家或地区的经济发展非常依赖于它的交通 运输系统. ➢一个可靠的交通运输系统对其它生命系统的维修 是极为重要的. ➢可靠的交通系统将会提高旅行时间的可预测性及 稳定性. ➢可靠的交通系统能提高人们出行的满路网密度,道路宽度
交通运输网络的特点
➢节点间的关联性和邻接性 ➢节点间的最短路 ➢网络最大流 ➢最小费用最大流 ➢有能力约束的流量问题 ➢ 网络的区域性与层次性
3.2 网络均衡与交通流
➢ 交通流特性 ➢ 连续流:无内部因素会导致交通流周期性中
断,高速公路,限制出入口的路段 ➢ 交通量,行车速度,车流密度 ➢ 间断流:由于外部设备而导致了交通流周期 性中断,交通信号
3)交通是一个人、车、路三者互动的复杂系统.交通流 具有人的行为选择特征,交通网络的流量分配将涉及到 出行者选择行为的互动,包括出行发生、方式选择、运 量分布以及交通配流等诸多问题.交通网络的分析不仅 要研究交通流的特性,还要研究道路的交通特性、人的 交通特性等.这就使得研究问题更复杂、更具挑战性.