交通运输系统工程第三章.pptx
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交通运输系统工程ppt课件
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。
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
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。
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 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.
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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
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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。
交通运输工程系统分析.ppt
第一章 概 论
1.1 系统与系统分析 （1）系统的定义
系统是由一些相互联系、相互依赖、互感相关的 独立单元或部分组合而成的复杂集合，每个单元或 部分具有各自的特性和功能，这些相关单元或部分 按一定目的和结构方式协调统一在系统的整体中， 以实现特定的系统功能。
（2）系统的属性
• • • • • • • • 普遍存在性（Ubiquity) 天然与人造共存（工程系统是人造的） 物理与概念同在 局部与整体相互影响和协调性 系统的目的性 系统的层次性 系统范围和功能的界定人为性 涉及学科的广泛性和综合性
定性分析主要考虑以下几个方面： 1）政策与战略的选择； 2）价值观的分析；
3）政治与行政的因素；
4）超理性的因素。
第二章 线性规划
线性规划（Linear Programming)是数学运筹学中 的一种最优数学规划的方法，它所求解的是目标函数 与约束方程均为线性方程或线性不等式的最优化问题。
2.1 线性规划建模
系统分析的方法论包括：
1）利用数学的、物理的、仿真的方法对工程分析对 象建立模型和进行定量的分析与研究；
2）利用专家的工程经验和常识知识对工程分析对象 进行定性的分析与研究； 3）定量与定性方法相结合的系统分析方法；
4）微观与宏观分析方法相结合。
系统分析方法论是一个多学科的综合体，从整体 和系统的观念认识和分析系统的各个组成单元特性和 内在关系，以及各单元协调形成的系统整体特性。
建立和实施数学模型是系统分析过程中的中心内容。
建立数学模型的步骤： 1）初步设计数学模型。可采用经验的、套用已有 的、在已有的基础上进行修正、设计全新的； 2）利用调查获得的反映系统特性和行为的数据资 料去标定系统模型技术参数，初步验证模型的 科学合理性； 3）使用系统模型对未来进行预测； 4）修正系统模型，经验证对需要修正的模型进行 修正，以保证模型的可用性、科学性、以及合 理性。
交通运输工程学综合运输体系(共84张PPT)
各种运输方式都有何组织形式？
公路（按经营方式） 将车辆出租给个人或部门，定次、定程或定期使用——包 车运输； 按照运输合同或协议，派车完成运输任务；
班车运输
按照托运货物的要求，派车和组织车辆合理运行。
民用航空（通过组建航线 ） 按航线内容：班期飞行、加班飞行、包机或专机飞行；
按航线区域：国内航线、国际航线
– 地形、地质、水文、气候等可影响交通线站的位置、走 向和技术标准，同时，因地制宜是处理好运输布局的基 础。
点、线、面结合，综合利用各种运输方式
点：站、港、枢 纽
线：线路、航线 面：交通运输网
节约用地
– 在中国这个有着13亿人口的国家，城市人均建设用地之 多，甚至超过世界最繁华的城市之一纽约，总量更是已 达世界第一。
线选择, 路单填写和收费; 旅客购票, 检票; 运输工具的停放、技术
维护和调度。
从运输枢纽在运输全过程中所承担的主要作业任务
来看它的基本功能是保证完成四种主流作业:
直通作业
中转作业 枢纽地方作业 城市对外联系的相关作业
运输枢纽的分类？
按地理位置分
陆路运输枢纽: 如北京、郑州 滨海运输枢纽: 如上海、大连 通航江河岸边运输枢纽:长江干流从宜宾至上海13 个此类运
航线
指一定方向上沿着规定 的地表面飞行，联络两 个或几个地点进行定期 或不定期运输业务的空 中交通线。
综合运输中结合部有哪几种？
过程结合部：在运输过程中，由各工种协同完成某一特定功能的作
业过程； 空间结合部：各部门、各单位相互衔接、共同管理的区域；
时间结合部：在连续的运输生产过程中，各工种、各工序必须
– 目前，中国城乡建设用地约24万平方公里，城市人均建 设用地已达130多平方米，远远高于发达国家人均平方 米和发展中国家人均平方米的水平城市的兴衰，而城市建设 和发展反过来推动交通运输事业的发展。
交通运输系统工程课件 第3章 运输系统分析
3.1.2 系统分析的对象及内容
• 系统分析提问
3.1.3 系统分析的原则
• 外部条件与内部条件相结合的原则
– 任何系统都不是孤立存在的，系统的生存和发展是以外部环境为条件的，环境的变化对系统有 着很大的影响
– 对系统的外部条件进行分析和研究，在于弄清系统目前和将来所处环境的状况，把握系统发展 的有利条件和不利因素
第三章 运输系统分析
《交通运输系统工程》
3. 运输系统分析
3.1 系 统 分 析 3.2 运 输 系 统 目 的 分 析 3.3 运 输 系 统 结 构 分 析 3.4 运 输 系 统 与 环 境 相 互 影 响 分 析
3.1 系统分析
3.1.1 系统分析的基本概念 3.1.2 系统分析的对象及内容 3.1.3 系统分析的原则
的情况 • 由于科学技术的进步，现有系统是否过于落后而必须发展新系统 • 在客观环境中是否出现了功能超过现有系统的竞争系统 • 系统的用户是否提出了新的要求
3.2.3 运输系统目的分析的内容
系统目的的可实现性: 系统目的的可实现性是指改造或新建一个系统时，提出的 系统目标在客观上是否能够实现 • 系统目的的科学性 • 系统目的的可实现性 • 系统目的的完善性 • 系统有无具体的指标体系
• 运输系统结构分析的目的，就是要弄清和理顺运输系统各构成要素(子系统)之 间的关系，为实现系统功能建立起优良的系统结构
3.3.2 系统结构与系统功能的关系
• 结构是完成系统功能的基础 • 不同的系统结构产生不同的系统功能和功能效率
3.3.3 运输系统结构分析的任务
• 运输系统组成要素分析 • 运输系统要素间的关系分析 • 运输系统结构分析 • 运输系统结构的稳定性分析 • 运输系统结构的合理性分析
交通运输系统规划基本原理ppt课件
1、综合运输，协调发展 2、切合实际，量力而行 3、讲究效益，保护环境 4、系统分析，整体优化
2.3运输网络布局和形成原理
一、运输布局理论
1 产业布局理论 工业布局理论： 龙哈德：首开以数学的方法研究工业区位的先河，其“运输
吨公里”最小地点的区位决定模式”具有重要意义。 韦伯：区位因子有两类： 一般因子：包括， 运输区位法则：运输吨公里最少地点； 劳动区位法则：区位从运费最小地点移向劳动费最小地点
充分发挥各种运输方式的优势； 运输布局尽量避免倒运； 运输革命的关键是降低运费，尤其是港站费用。 （2）E.塔费的运输发展四阶段论
2.3运输网络布局和形成原理
（3）我国运网布局的基本理论 面广 网络 分层次 现代运输工具 适应需求 运网的推拉作用
2.3 运输网络布局和形成原理
二、运输网络形成原理
2.1 交通运输系统发展过程与基本规律
（3）运输强度系数法 所谓运输强度系数，是指运输周转量与国民生产总值的比
值，即单位国民生产总值所产生的吨公里（或人公里）数。运输 强度系数与国家自然地理条件、资源分布、人口分布、工业布 局、国民经济构成、原材料加工水平、工业专门化程度等等因素 有密切的关系。同其它国家相比，我国运输经济密集程度很高， 约为美国的2倍，日本、韩国等的8倍。这是由于我国腹地辽阔、 资源分布与工业布局不均等因素所致的。
的前提是劳动费用的节约额大于运费增加额； 聚（集）（分）散法则：区位从运费最小点移向集聚地或
分散地的的前提是由于集散获得的利益大于运费的增加额。 其它的：行为学派、市场学派
2.3运输网络布局和形成原理
2 运输布局理论 （1）胡佛，其运费结构理论：单位距离（吨公里）的运价与
运距的增长不按比例增长，而是随着距离的增加而递减。 其意义在于：
2.3运输网络布局和形成原理
一、运输布局理论
1 产业布局理论 工业布局理论： 龙哈德：首开以数学的方法研究工业区位的先河，其“运输
吨公里”最小地点的区位决定模式”具有重要意义。 韦伯：区位因子有两类： 一般因子：包括， 运输区位法则：运输吨公里最少地点； 劳动区位法则：区位从运费最小地点移向劳动费最小地点
充分发挥各种运输方式的优势； 运输布局尽量避免倒运； 运输革命的关键是降低运费，尤其是港站费用。 （2）E.塔费的运输发展四阶段论
2.3运输网络布局和形成原理
（3）我国运网布局的基本理论 面广 网络 分层次 现代运输工具 适应需求 运网的推拉作用
2.3 运输网络布局和形成原理
二、运输网络形成原理
2.1 交通运输系统发展过程与基本规律
（3）运输强度系数法 所谓运输强度系数，是指运输周转量与国民生产总值的比
值，即单位国民生产总值所产生的吨公里（或人公里）数。运输 强度系数与国家自然地理条件、资源分布、人口分布、工业布 局、国民经济构成、原材料加工水平、工业专门化程度等等因素 有密切的关系。同其它国家相比，我国运输经济密集程度很高， 约为美国的2倍，日本、韩国等的8倍。这是由于我国腹地辽阔、 资源分布与工业布局不均等因素所致的。
的前提是劳动费用的节约额大于运费增加额； 聚（集）（分）散法则：区位从运费最小点移向集聚地或
分散地的的前提是由于集散获得的利益大于运费的增加额。 其它的：行为学派、市场学派
2.3运输网络布局和形成原理
2 运输布局理论 （1）胡佛，其运费结构理论：单位距离（吨公里）的运价与
运距的增长不按比例增长，而是随着距离的增加而递减。 其意义在于：
交通运输系统工程
基于 最小 二乘法 原理 ，闸述 了间隔离 散 点数据 的多项 式拟合 方法 ，
探讨 了相 应 函数 模型 及其 具体 应用 ． 结合 油气 弹簧 台 架试 验 ，应
关 键词 ：公路 运输 经济 ；经营 性公 路 ：加 权平 均资 金成 本法 ；基 准 收益 率 ；资本 资产 定价模 型
０ ２１ ２ ８ ０９ ０ ５ ０・３ 铁 路 运 输 ８ ０
安全 系数 和结 构稳 定性 的影 响 ，为 类似 隧道 设计 施 工提 供科 学依
据． 图１ 表 ３ １ ０ 参 ５
经 营性 公路行 业基 准收 益率 的测算 ＝Ｈ ｒｌ ｃｔ ｆ ｒｔ ｍｅｓｒ ｇ ｕｄ ｕ ｏ ｅ ａｕ ｎ ｅ — ａ ｉ
ｏ ｍ ｒｉ ｌｈ ｈ ａ ａ ｅ［ ，中］ 周晓航 ，褚春超 ｆ ｏ ｍｅｃ ｌ ｌ ｉ ｗ ｙ ｒｄ 刊 ｃ ａｔ ｇ ｏ ｔ ／ ，周
上木 工程 学院 ， 哈尔滨 １ ０ ４ ） ５ ０ ０ ∥科学 技术 与工程 ． ２ ０ ， ４ ． 一 ｏ ８ ８（）一
９ ８～ ９ ５ ６】
７ ０～ ７ Ｏ ０２， ７１ ４
介 绍 了铁 路运 输综 合演 练 沙盘 ，该 沙盘 由牵 引供 电系统 和铁 路信 号微机 连 锁模 拟 系统 组成 ．系 统硬 件设 计 ，采 用 了高性 能 的单 片 机 设 计 ，具有 较 强的针 对 性和 模拟 操 作功 能 ，真实 再现 了铁 路运 输 的现 场 作 设备 、工 作 环境 和 ： ｌ 作流 程 ， 町大大 提高 实 践教 学
非 国有 资本 ；经营 性 公路
０ ２０ ９１ ８ １ ９ ５ ０ ・２０ ８
利用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元分 析软件 ， 某 公路隧 道的 设计与 开挖 过程进 ＮＹ 对 行 了仿真 分析 ．采 用 二维弹 塑 性有 限元 分析 方法 ，对衬 砌 结构 的 内力 进行 计算 和 分析 ．并 结合 公路 隧道 设计 规 范给 定 的极 限状态 方程 ，计 算 出隧道 衬砌 的 强度 安全 系数 ．研 究 衬砌 厚度 变 化对 其
交通运输系统工程 第三章 系统模型
c
i 1 j 1
m
n
ij
xij
《交通运输系统工程》
n xij 1( j 1,2, , n) i 1 n s.t. xij 1(i 1,2, , n) j 1 xij 0或1(i 1,2, , n; j 1,2, , n)
第三讲 运输系统模型
《交通运输系统工程》
2、模型的构建
设供应点为Ai，该供应点的供应量是ai（i=1,2,…,m）; 设需求点为Bj，该需求点的需求量是bj（j=1,2,…,n）； cij为从第i个供应点到第j个需求点的单位运价； 由供应点Ai发往需求点Bj的物资调运量是xij单位。 假设m个供应点的总供应量等于n个需求点的总需求量（满足产销或
2、模型的构建
设装车的货物可分为1类、2类、…、m类，共有N件（捆）代运 货物。其中1类货物有N1件（捆），它们的重量分别为G11、 G12、…、G1N1；2类货物有N2件（捆），重量分别为G21、 G22、…、G2N2；……；第s类货物共有Ns件（捆），重量分别为 Gs1、Gs2、…、GsNs；以此类推，可以看出： 货物总的件（捆数）：
min G Grs 1,2, , m) s.t. s 1 m N r Grs X rs G0 r 1 s 1
《交通运输系统工程》 第三讲 运输系统模型
3.3 运输系统结构分析
《交通运输系统工程》
第三讲 运输系统模型
五、建模的基本步骤
第一步： 第二步：
明确建模的目的和要求：以便模型满足实际要求，不致产生太大 偏差； 对系统进行一般语言描述：该步是进一步确定模型结构的基础。
第三步：
交通运输系统工程课件
交通运输系统工程课件简介交通运输系统工程是一门涉及交通规划、设计和管理的学科。
它关注的是如何优化交通网络，使得人们能够以最快、最安全、最经济的方式从一个地方到另一个地方。
本课件将介绍交通运输系统工程的基本概念、方法和技术。
目录1.什么是交通运输系统工程2.交通规划3.交通设计4.交通管理5.交通技术1. 什么是交通运输系统工程交通运输系统工程是一个广泛的领域，涉及到了交通规划、设计和管理等多个方面。
它的目标是优化交通网络的效能，提高交通系统的安全性、效率和可持续性。
它考虑的因素包括道路、桥梁、交通信号、交通管理系统、公共交通等。
2. 交通规划交通规划是交通运输系统工程的一个重要组成部分。
它涉及到如何确定交通需求、制定交通政策、规划交通网络等问题。
交通规划师使用各种数据和模型来分析交通需求，预测未来交通流量，并制定相应的交通规划方案。
交通规划的主要目标是实现交通系统的高效性、可持续性和公平性。
为了达到这些目标，交通规划师需要考虑交通需求、土地利用、环境影响等因素，制定合适的交通政策和规划方案。
3. 交通设计交通设计是交通运输系统工程的另一个重要方面。
它涉及到如何设计交通基础设施、交通信号系统、道路标志等。
交通设计师需要考虑道路的几何形态、交通流量、交通安全等因素，设计出具有良好交通能力和安全性的交通系统。
交通设计还包括交通设施的定位和设计。
交通设施的定位涉及到选择合适的位置和布局，以满足预期的交通需求。
交通设施的设计涉及到设计道路、街道、交通信号、停车场等。
4. 交通管理交通管理是交通运输系统工程的一个重要组成部分。
它涉及到如何管理交通流量、提高交通系统的运行效率、减少交通拥堵等问题。
交通管理包括交通信号控制、公共交通管理、停车管理等方面。
交通管理需要使用各种技术和工具来监测交通流量，优化交通信号控制，提供实时交通信息等。
交通管理的目标是提高交通系统的效率和安全性，减少交通拥堵，提供更好的出行体验。
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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.
❖ 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.