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原文传递老城区交通微循环系统优化及路网评价研究

论文题名：	老城区交通微循环系统优化及路网评价研究
关键词：	老城区;交通微循环;双层规划模型;遗传算法;路网评价
摘要：	老城区作为城市发源地，既是人口高度聚集的区域，也是城市现代化进程的增长点，但与其社会经济不相匹配的是老城区由于地面资源有限、道路交通设施老旧等原因而暴露出的交通困境。在相对封闭的交通环境下，老城区产生的大量出行需求为原本已经流量较大的城市主次干路带来了更大的交通压力，并有逐步严重的趋势。在不进行道路改扩建的前提下采用交通微循环组织，通过优化交通组织方案对老城区内部的部分支路、等级外道路组织单向通行，将部分流量从区域外围的主次干路分担至区域内部道路上，是缓解老城区干路拥堵，充分利用支路、等级外道路富余通行能力，提升路网整体运行效率的新途径。因此如何构建老城区交通微循环系统以及如何评判微循环路网的合理性、实用性是这一领域当前有待解决的关键问题。本论文对现有的老城区及交通微循环理论进行分析与总结，提出老城区交通微循环双层规划模型，再基于集对分析和可靠性理论构建老城区交通微循环路网功能可靠性评价体系，以期为老城区微循环系统构建，出行环境改善提供理论和方法。　　本文进行了基础理论研究，对老城区的基本概念进行了界定，总结了老城区的空间布局情况及相应的交通特性，分析现存的交通问题；定义老城区微循环的基本内涵并分析微循环组织的道路交通条件，以此论证对老城区进行微循环组织的适应性。分析了禁止左转和直行、组织单向交通和配套交通管理三种交通微循环方法，进而深入探讨微循环在老城区的功能特性。　　在微循环路网组织优化模型方面，对微循环系统优化涉及到的道路选择、单向交通组织条件和交通分配问题进行分析。将干路平均饱和度最小和支路、等级外道路平均区间车速最高以及路网总阻抗最小作为优化目标，构建了上层以支路、等级外道路路段行车方向作为决策变量，下层以出行者路径决策为变量的老城区交通微循环系统双层规划模型，通过对流量守恒和饱和度进行限制建立约束条件。针对模型特点，采用遗传算法获取初始交通组织方案，根据FW算法对下层模型的交通分配进行求解，反馈结果至上层模型并根据遗传算法中的适应度函数进行寻优计算。以虚拟路网为例进行了模型的合理性检验。　　在微循环路网评价方面，对微循环路网功能可靠性进行定义，分别从通达性、集散性和服务性分析了微循环路网在不同交通参与者角度所发挥的功能，选择二级指标构建微循环路网功能可靠性评价体系。采用集对分析理论中四元联系数模型计算路网功能可靠度，而指标的主客观权重则分别采用AHP法和CRITIC法获取，最终结合综合权重求出可靠度并进行可靠性评级。　　论文最后以合肥市老城区——庐阳区的部分区域为例进行了交通微循环系统优化及路网评价，以此验证了本文模型及算法的实用性。
作者：	胡格源
专业：	交通运输工程
导师：	戴学臻
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022