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双车道公路改扩建施工期区域交通分流路网设计研究

作　者: 郑来
导　师: 孟祥海
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 改扩建双车道公路可能通行能力区域出行OD修正分流路网优化设计启发式算法
分类号: U491
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 115次
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内容摘要

为了节约用地、降低成本,双车道公路改扩建为高速公路已成为目前高速公路建设的重要途径之一。然而,如何保障施工期区域交通的顺畅和安全一直是社会各界关注的焦点,同时也是一个技术难点。论文围绕双车道公路改扩建施工期的有关交通问题,对施工期区域分流路网的优化设计方法开展研究工作。首先,围绕改扩建的双车道公路,对施工期区域路网形态进行了归纳和分类(共划分为三类),并选取最具代表性的路网形态(即一类路网)作为研究背景。在此基础上,分析了改扩建双车道公路、农村公路及区域内其他公路的道路特性和交通特性,并探讨了将农村公路纳入分流路网的可行性。其次,探讨了考虑施工影响的各类公路通行能力计算方法并确定了有关参数和修正系数。在详细分析施工期公路通行能力主导影响因素的基础上,着重分析了施工运输车辆对通行能力的影响,并通过修正系数法确定了改扩建双车道公路不同类型施工路段、双车道农村公路、单车道农村公路及其他公路路段的可能通行能力。针对公路施工建设对区域出行量的影响问题,提出了基于矩阵拆分、合并及施工车辆加载等技术的施工期区域出行OD的确定方法。其中,重点分析了改扩建施工对区域弹性出行的影响并给出了量化计算方法,同时也对区域内施工运输车辆出行加载问题进行了深入研究。进而,以各类型路段的通行能力和修正后的区域出行OD为基础,进行了施工期区域交通分流路网的优化设计研究,建立了基于用户平衡和分流成本最小化的双层规划数学模型,并通过对模型常用求解方法的对比分析,设计了求解模型的启发式方法。最后,以黑龙江省绥北高速公路海伦至北安段工程建设项目(双车道公路扩建为高速公路)为例,说明了施工期区域交通分流路网设计的相关流程,并通过优化算法确定了小型车和大型车的分流路网,从而验证了分流路网双层规划模型及其启发式算法的可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-18
  1.1 研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-16
    1.2.1 国外研究现状  11-13
    1.2.2 国内研究现状  13-15
    1.2.3 国内外研究现状综述  15-16
  1.3 主要研究内容  16-17
  1.4 技术路线  17-18
第2章施工期区域路网的道路交通特性分析  18-26
  2.1 区域基础路网分类  18-19
  2.2 区域基础路网道路特性分析  19-23
    2.2.1 改扩建双车道公路的道路特性  19-22
    2.2.2 农村公路的道路特性  22-23
    2.2.3 其他公路的道路特性  23
  2.3 区域基础路网交通特性分析  23-24
    2.3.1 改扩建双车道公路的交通特性  23-24
    2.3.2 农村公路的交通特性  24
    2.3.3 其他公路的交通特性  24
  2.4 农村公路参与分流的可行性分析  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第3章考虑施工影响的道路通行能力分析  26-32
  3.1 路段通行能力分析方法选择  26
  3.2 改扩建公路通行能力影响因素分析及计算  26-30
    3.2.1 施工期通行能力影响因素分析  26-28
    3.2.2 双车道公路路段可能通行能力  28-30
  3.3 其他公路通行能力影响因素分析及计算  30-31
    3.3.1 双车道农村公路可能通行能力  30
    3.3.2 单车道农村公路可能通行能力  30-31
    3.3.3 其他公路可能通行能力  31
  3.4 本章小结  31-32
第4章考虑施工影响的区域出行OD 研究  32-42
  4.1 改扩建施工对区域出行的影响分析  32-35
    4.1.1 考虑施工影响的区域出行类型划分  32-34
    4.1.2 改扩建施工对区域出行的影响分析  34-35
  4.2 施工期区域出行OD 的获取方法  35-36
  4.3 基于矩阵修正技术的出行OD 获取  36-41
    4.3.1 交通小区细化及出行OD 拆分  36-38
    4.3.2 社会车辆出行OD 的修正  38-39
    4.3.3 施工运输车辆出行的加载  39-41
  4.4 本章小结  41-42
第5章施工期区域交通分流路网设计研究  42-50
  5.1 分流路网设计的问题描述  42-44
    5.1.1 分流路网与基础路网的关系  42
    5.1.2 分流路网设计的关键问题  42-44
  5.2 分流路网设计问题的规划模型  44-46
    5.2.1 符号变量说明  44-45
    5.2.2 分流路网设计问题的双层规划模型  45-46
  5.3 分流路网优化模型的求解算法研究  46-49
    5.3.1 路网优化模型常用解法对比分析  46
    5.3.2 分流路网优化模型的启发式算法  46-49
  5.4 本章小结  49-50
第6章案例分析  50-62
  6.1 数据来源  50-52
  6.2 区域出行OD 的确定  52-56
    6.2.1 交通小区细化及出行OD 的拆分  52-53
    6.2.2 区域社会车辆出行OD 修正  53-55
    6.2.3 施工运输车辆的出行加载  55-56
  6.3 路段通行能力的确定  56-57
  6.4 区域分流路网设计  57-61
    6.4.1 区域基础路网构成  57-58
    6.4.2 基于双层优化模型确定的分流路网  58-60
    6.4.3 分流路网的交通运行状况分析  60-61
  6.5 本章小结  61-62
结论  62-64
参考文献  64-69
附录  69-75
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果  75-77
致谢  77

双车道公路改扩建施工期区域交通分流路网设计研究

内容摘要

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