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环境导向的城市交通分区聚类方法研究

作　者: 吴宁宁
导　师: 严新平
学　校: 武汉理工大学
专　业: 智能交通工程
关键词: 交通分区城市生态交通系统交通地理信息系统(GIS-T) 聚类生物免疫系统交通拥挤收费
分类号: U12
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着城市化进程的加快,机动车持有量的快速增长,城市主城区交通拥堵成为困扰国际众多大城市的严重问题,除此之外交通噪声、机动车尾气排放成为影响城市环境质量的主要污染源,严重影响人们生活水平的提高。构建生态化的城市交通系统(简称城市交通环境系统)成了未来交通发展的必然趋势。城市交通环境系统由交通、社会、经济、环境等子系统构成,具有较高的开放性和复杂性,不同区位的土地利用结构分布、居住人口和工作岗位分布、社会经济发展状况等与交通发展息息相关的因素存在很大的差异性,导致交通环境系统供需状况存在很大的空间差异性。因此城市交通系统要实现可持续发展,必须制定区域差别化的交通环境政策。本文旨在研究一种环境导向的城市交通环境分区方法,主要研究内容如下：1)在对城市交通环境系统解析的基础上,明确城市交通环境分区的必要性,并借鉴网格化管理的思想,探讨基于网格聚类的城市交通环境分区方法基本思路。2)构建环境导向的城市交通环境分区指标体系。结合传统的交通系统评价模型和DPSIR生态交通系统框架模型,从社会经济指标、交通基础设施指标、交通状态指标、环境影响指标四个方面,分析不同指标对研究对象的影响,选取具有代表性、可操作性、独立性、实用性的指标,构建城市交通分区指标体系。3)基于分区的聚类方法的设计。城市交通环境分区设计因素众多,不同的指标数据没有固定的分布规律,导致很多常规的聚类算法的不适应性。而基于生物体免疫系统的聚类算法具有较强的数据处理、模式识别、快速记忆、学习的能力,因此本文基于人工免疫网络的思想,构建一套适用于分区的聚类方案。4)交通环境分区系统的软件系统设计。利用ArcEngine组件库,将ArcGIS提供的空间分析、数据显示等功能集成到Visual C#.NET编程环境中,结合前面设计的免疫聚类算法,进行分区系统的设计。5)利用交通环境分区系统软件进行北京市环境导向的交通分区分析。分区结果与北京市城市空间布局具有一致性,提出了改善北京市交通环境状况的措施,并重点对北京市核心分区进行了交通拥挤收费政策分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-20
  1.1 选题研究背景  9-13
    1.1.1 城市生态交通环境的内涵和发展目标  9-10
    1.1.2 城市交通环境研究的起源和研究现状  10-12
    1.1.3 城市交通环境分区的必要性  12-13
  1.2 国内外分区管理研究综述  13-18
    1.2.1 交通分区研究现状  13-17
    1.2.2 网格化管理与分区  17-18
    1.2.3 研究现状小结  18
  1.3 研究内容与技术路线  18-20
第2章环境导向的城市交通指标体系的构建  20-32
  2.1 我国城市交通环境系统的现状和问题  20-21
  2.2 分区指标体系的设计原则  21-22
  2.3 分区指标体系研究  22-30
    2.3.1 分区指标体系的构建  22-23
    2.3.2 分区指标体系内涵  23-27
    2.3.3 分区指标计算  27-30
  2.4 本章小结  30-32
第3章环境导向的城市交通分区方法研究  32-44
  3.1 引言  32
  3.2 聚类方法比选  32-34
  3.3 免疫分区聚类方法设计  34-43
    3.3.1 生物免疫系统  34-35
    3.3.2 相关定义与概念  35-39
    3.3.3 算法流程设计  39-43
  3.4 本章小结  43-44
第4章环境导向的城市交通分区系统软件设计  44-56
  4.1 引言  44
  4.2 系统开发平台选择  44-46
  4.3 系统功能总体设计  46-48
  4.4 系统功能模块实现  48-55
    4.4.1 地图显示和操作模块  48-49
    4.4.2 交通管理模块  49-51
    4.4.3 交通排放管理模块  51-54
    4.4.4 交通环境分区模块  54
    4.4.5 交通环境分区调控模块  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章北京市交通环境分区实例运用  56-72
  5.1 北京市交通发展现状  56-57
  5.2 北京交通环境分区结果及分析  57-64
    5.2.1 基础数据准备  57-62
    5.2.2 交通分区结果  62-64
  5.3 北京交通环境分区调控措施建议  64-67
  5.4 北京市中心区拥挤收费政策分析  67-71
  5.5 本章小结  71-72
第6章结论与展望  72-73
  6.1 结论  72
  6.2 展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目  78

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