交通运输系统工程 第三章

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点、线枢纽、站点、机场道路、铁路、公路、航线我国城市道路网与西方发达国家的差别路网密度，道路宽度交通运输网络构成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.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意度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.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。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结构性能评价指标交通质量评价指标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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。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km3.5.1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。公路网络布局五纵：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。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。4、连接主要对外公路口岸结合亚洲公路网规划，加强与东盟、中亚等周边国家和地区的交通联系，连接主要的国家一类公路口岸，增加对外通道。5、连接著名旅游城市连接国内主要的AAAA级著名旅游城市，6、服务区域经济覆盖地区的GDP占到全国总量的85%以上加强了长三角、珠三角、环渤海等经济发达地区之间的联系，使大区域间有3条以上高速通道相连将显著改善和优化西部地区及东北等老工业基地的公路路网结构，提高区域内部及对外运输效率和能力5.3.2铁路网络布局到1982年底，共修建新线28000km，修建复线7000km，全国营业里程达5万km，线路总延长为9万km。到2009年底，全国铁路营业里程达到8.6万公里，里程长度升至世界第二位。路网密度89.1公里/万平方公里。全国铁路复线里程3.3万公里，复线率38.8%。电气化里程3.6万公里，电化率41.7%。《中长期铁路网规划》实施后，到2020年将达到以下效果：（1）形成横贯东西、纵贯南北、覆盖全国大部分20万人口以上城市、大宗资源开发地、主要港口、重要口岸的较为完善的铁路网。（2）全国营业里程将达到12万km以上。（3）主要繁忙干线实现客货分线，增建四线或多线复线率、电化率分别达到50%、60%。（4）形成以北京、上海、广州、武汉、成都、西安为中心，京沪、京广、京哈、陇海、浙赣、青太、沪汉蓉、沪甬厦客运专线为骨架。客货混跑快速线路为连接线的快速客运服务网，总里程达5万km。主要干线城市间铁路旅行实现1000km左右范围内的“朝发夕归”，2000km左右范围内“夕发朝至”，4000km左右范围内“一日到达”。（5）形成以大同（含蒙西地区）、神府、太原（含晋南地区）、晋东南、陕西、贵州、河南、兖州、两淮、黑龙江东部10个煤炭外运基地为为服务重点的铁路重载煤炭运输网，年运输能力达到20亿t左右，满足煤炭外运需要。（6）形成以上海为中心，集装箱运输通道为骨架，连接其它17个集装箱中心站，辐射各集装箱专门办理站的快速集装箱运输服务网，实现集装箱货物运输的便捷、及时、安全。中长期铁路网规划《中长期铁路网规划》实施后，形成大能力的客、货运输主通道，满足铁路客货运输增长的需要。南北铁路运输主通道主要有平齐大郑、京哈、京沪、东部沿海、京九、京广、包头南宁七条通道组成，总里程约1.4万公里。东西铁路运输主通道由滨洲滨绥、青岛至拉萨、东西煤运、路桥、沪汉蓉、宁西、沪昆七条通道构成，总里程约为2.3万公里。中长期铁路网规划《中长期铁路网规划》实施后，我国客运专线线网建设与规划:1）“四纵”客运专线:北京—上海北京—武汉—广州—深圳北京—沈阳—哈尔滨（大连）上海—杭州—宁波—福州—深圳2）“四横”客运专线：徐州—郑州—兰州杭州—南昌—长沙青岛—石家庄—太原上海—南京—合肥—武汉—重庆—成都3）在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲、长株潭、成渝以及中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等经济发达和人口稠密地区建设城际客运系统，覆盖区域内主要城镇。中长期铁路网规划建成客运专线1.6万公里，形成“四纵四横”为骨架的快速客运网以及经济发达和人口稠密地区城际客运系统。宁汉蓉专线京沪专线京广专线京哈专线杭甬深专线徐兰专线杭昆专线青太专线根据全面建设小康社会目标要求，以科学发展观为指导，坚持以衔接、优化和协调发展为主线，以综合运输大通道和综合交通枢纽为重点，充分发挥各种运输方式的优势，扩大规模，完善网络，整合资源，优化结构，加快发展综合运输体系，提高交通运输系统的整体效率，努力构建资源节约型、环境友好型交通体系，促进交通可持续发展，适应国民经济持续快速协调健康发展、社会稳定、祖国统一、国家安全以及全面参与经济全球化的需要。1、规划指导思想5.3.3综合交通网中长期发展规划到2020年基本建成各种运输方式布局合理、结构完善、便捷通畅、安全可靠的现代化综合交通网。2、规划目标1.公路连接2.铁路或高速公路连接3.民用航空线路连接4.区域网络密度5.国家高等级内河航道体系6.沿海港口格局7.能源安全有效供给3、综合交通网规模与构成（1）基本要求规划2020年综合交通网总规模为338万公里以上（不含空中、海上航线、城市内道路和农村公路村道里程）。3、综合交通网规模与构成（2）总体规模公路网总规模达到300万公里以上（不含村道），其中二级以上高等级公路65万公里，高速公路10万公里左右。铁路网总规模达到12万公里以上，复线率和电气化率分别达到50%和60%，其中铁路客运专线和城际轨道交通线路1.5万公里以上。城市轨道交通线路2500公里。内河航道里程达到13万公里，其中国家高等级航道1.9万公里，五级以上航道2.4万公里。民用机场数量达到244个。沿海主要港口25个。输油气管道达到12万公里。3、综合交通网规模与构成（3）综合交通网构成综合运输大通道是由两种或两种以上运输方式线路组成，承担我国主要客货运输任务的运输走廊，构成综合交通网的主骨架,是国家的运输大动脉。４、综合运输大通道布局方案连通连接目的协调与衔接4、综合运输大通道布局方案基本要求“五纵”综合运输大通道南北沿海运输大通道京沪运输大通道满洲里至港澳台运输大通道包头至广州运输大通道临河至防城港运输大通道“五横”综合运输大通道西北北部出海运输大通道青岛至拉萨运输大通道陆桥运输大通道沿江运输大通道上海至瑞丽运输大通道本章总结交通运输网络的形成交通运输网络的构成交通运输网络的评价我国交通网络规划