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原文传递区域综合交通网络布局优化与决策研究

论文题名：	区域综合交通网络布局优化与决策研究
关键词：	综合交通网络;布局优化;决策行为;评价指标体系
摘要：	社会经济的发展对交通运输提出了越来越高的要求，我国交通基础设施建设也已进入了快速发展的重要阶段。各种运输方式不仅要扩大网络规模、提升网络等级层次，更重要的是要加快完善网络结构，最终实现建立健全、通畅、安全、便捷和智能化的现代综合交通运输体系的发展目标。综合交通网络是综合交通运输系统的基础硬件设施，其布局质量影响各种交通运输方式的运行。合理的网络结构、一体化的衔接有利于各种运输方式比较优势和综合效益的发挥。本文针对区域综合交通网络的布局规划方法、布局优化模型和决策方法进行研究。　　首先对综合交通运输系统的网络构成进行分析，对各种运输方式的特点、综合交通网络规划在空间层次上的划分、区域与城市综合交通规划的区别及区域交通网络布局模式的选择进行分析论述，并进一步明确了区域综合交通网络布局规划的内容和原则。在综合交通网络规划中，对区域运输集散节点进行分析是交通网络布局优化的前提。针对网络布局中的基础控制节点的选取原则及节点重要度指标的计算进行分析，并应用蚁群聚类方法对节点进行层次划分，作为交通网络布局的基础。　　其次在对区域综合交通网络布局的影响因素和网络演化过程分析的基础上，研究了综合交通网络的布局方法和流程。综合交通网络的布局是在获得交通需求的条件下对各交通方式网络的建构，不同的网络布局应反馈需求及方式选择的变化，因此网络布局是一个不断反复调整完善的过程。考虑区域交通满足中长距离的出行和运输需求，构建了以各交通方式的中长距离运输时间周转量最少为目标函数的双层规划模型，以及考虑区域内交通港站枢纽可达性要求的目标模型。对交通网络的生成方法进行了研究，以路段的连线重要度作为基础启发式条件，设计并实现了基于蚁群搜索的交通网络布局算法，搜索中节点选择概率不仅考虑邻近节点的信息素和时间距离同时也加入了终点的引导，并结合算例说明了方法的应用。　　在现有网络连通性计算方法的基础上，提出考虑节点之间连接的重要性不同作为节点及网络可靠连接的影响因素对交通网络布局进行优化。以网络加权连通度为目标，并考虑连接效率及连线成本等，构建多目标规划模型，比较随机产生的满足连线要求的布局方案的目标函数值确定较优方案，以区分不同节点之间对网络可靠连接的不同要求，使网络布局结构更加完善合理。同时，为了评判网络的连通性，针对由各种交通方式的线路组成的综合网络结构具有复合图的特征，应用生成树的理论对综合交通网络的连通性进行分析。提出了边影响度的计算模型，用删除边后生成树的数量变化并考虑线路的能力和实际负荷以及功能地位来评价各条边对网络连通的影响。　　接着在构建综合交通网络布局的技术评价指标体系的基础上，针对综合交通网络评价指标权重及属性值具有主观性和随机性的特点，提出了基于Monte Carlo随机模拟的交通网络群体随机决策方法，设计了算法流程。仿真生成满足集结的多个专家对指标重要性偏好排序统计分布的权重，同时考虑交通需求的不确定性对指标值的影响，结合客观熵权计算方案的综合评价值，由多次模拟得到的排序优势度确定方案的优劣差异，可以反映不确定性因素对评价排序结果的影响。通过算例说明了方法应用的有效性，评价中考虑了主客观因素及随机性特征，可以为网络布局提供科学决策参考。　　在分析综合交通网络布局规划基本过程和特点的基础上，提出构建区域综合交通网络布局智能群决策支持系统(IGDSS)辅助布局决策。根据系统功能和设计的要求，研究了系统的总体结构和组成，并对系统的数据库、模型库、方法库和知识库的构成及各子系统模块的设计进行了分析。　　最后对南充市域的节点的选择及综合交通网络布局进行了分析。　　论文研究的布局方法和模型，以及布局方案的评价决策方法，可以为区域综合交通网络的布局提供理论支撑和科学决策依据，同时也可以为综合交通网络布局智能群决策支持系统的构建和实现提供模型和方法基础。
作者：	熊巧
专业：	交通工程
导师：	晏启鹏
授予学位：	博士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文