交通運輸系統(tǒng)工程.ppt

第三章交通運輸網(wǎng)絡系統(tǒng)分析 交通運輸網(wǎng)絡的形成 網(wǎng)絡均衡與交通流交通運輸網(wǎng)絡的可靠性交通網(wǎng)絡評價指標分析我國交通網(wǎng)絡規(guī)劃 3 1交通運輸網(wǎng)絡形成 圖 節(jié)點 邊 路徑 圖網(wǎng)絡節(jié)點的關聯(lián) 鄰接點 線 網(wǎng) 點 線樞紐 站點 機場道路 鐵路 公路 航線我國城市道路網(wǎng)與西方發(fā)達國家的差別路網(wǎng)密度 道路寬度 交通運輸網(wǎng)絡構成 交通運輸網(wǎng)絡的特點 節(jié)點間的關聯(lián)性和鄰接性節(jié)點間的最短路網(wǎng)絡最大流最小費用最大流有能力約束的流量問題網(wǎng)絡的區(qū)域性與層次性 3 2網(wǎng)絡均衡與交通流 交通流特性連續(xù)流 無內(nèi)部因素會導致交通流周期性中斷 高速公路 限制出入口的路段交通量 行車速度 車流密度間斷流 由于外部設備而導致了交通流周期性中斷 交通信號 交通流理論模型 概率統(tǒng)計模型排隊論模型跟弛模型流體模擬理論 車流波 網(wǎng)絡的連通性與交通流動態(tài)平衡 交通流動態(tài)平衡瓶徑轉(zhuǎn)移交通誘導的負作用交通網(wǎng)絡失連 京滬高速公路天津段幾十公里天津外環(huán)線公路京杭運河濟寧以北段的復航 3 3交通運輸網(wǎng)絡的可靠性 以往交通模型通常假定路段總是以最大的通行能力在服務 并認為網(wǎng)絡結構一直是固定不變的交通運輸網(wǎng)絡的可靠性分析最初的驅(qū)動力來源于地震等自然災害對道路網(wǎng)絡連通性的影響 同時 還有許多諸如洪水 山崩 交通事故 道路破壞 上下班和節(jié)假日等因素 都會導致網(wǎng)絡通行能力的下降 交通運輸網(wǎng)絡的可靠性研究主要就是探討這些不確定性因素對交通運輸網(wǎng)絡的影響 研究意義 一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展非常依賴于它的交通運輸系統(tǒng) 一個可靠的交通運輸系統(tǒng)對其它生命系統(tǒng)的維修是極為重要的 可靠的交通系統(tǒng)將會提高旅行時間的可預測性及穩(wěn)定性 可靠的交通系統(tǒng)能提高人們出行的滿意度 交通運輸網(wǎng)絡可靠性 連通可靠性出行時間可靠性系統(tǒng)和 子系統(tǒng)可靠性出行需求滿意可靠性 交通運輸網(wǎng)絡可靠性研究的關鍵技術 1 一般系統(tǒng)的可靠性研究通常假定系統(tǒng)的各個元素只有兩種狀態(tài) 要么是最大流量的運轉(zhuǎn) 要么完全癱瘓 而交通運輸網(wǎng)絡的各個元素 每條路段 在其通行能力部分下降的情況下仍能服務 同時 每條路段的狀態(tài)變化往往多于兩個 并且各狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換可能是隨機的 這樣就大大增加了變量的自由度 對這些變量如何降價 對模型的簡化是至關重要 交通運輸網(wǎng)絡可靠性研究的關鍵技術 2 一般的可靠性分析常假定系統(tǒng)的各個元素之間具有統(tǒng)計獨立性 這一假設在交通運輸網(wǎng)絡中是不成立的 影響道路可靠性的許多事件通常是同時發(fā)生在多條路段上 如惡劣天氣 地震等 如何判斷 處理這些低劣化路段之間的相關性 對交通運輸網(wǎng)絡可靠性的分析也是十分重要的 交通運輸網(wǎng)絡可靠性研究的關鍵技術 3 交通是一個人 車 路三者互動的復雜系統(tǒng) 交通流具有人的行為選擇特征 交通網(wǎng)絡的流量分配將涉及到出行者選擇行為的互動 包括出行發(fā)生 方式選擇 運量分布以及交通配流等諸多問題 交通網(wǎng)絡的分析不僅要研究交通流的特性 還要研究道路的交通特性 人的交通特性等 這就使得研究問題更復雜 更具挑戰(zhàn)性 進一步研究 基于出行活動的交通可靠性考慮路網(wǎng)可靠性的道路維修策略交通運輸網(wǎng)絡可靠性在網(wǎng)絡規(guī)劃中的應用偶發(fā)事件下的路網(wǎng)可靠性 3 4交通網(wǎng)絡評價指標分析 結構性能評價指標交通運輸網(wǎng)絡密度 描述區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)的密集程度 它等于平均單位國土面積上的道路里程長度交通運輸網(wǎng)絡連通度 反映各節(jié)點間的連接程度 從整體上表達了路網(wǎng)中各節(jié)點的連通和通達情況交通運輸網(wǎng)絡連續(xù)性 運輸方式 服務水平陸上交通運輸網(wǎng)絡可達性 規(guī)劃區(qū)內(nèi)某一點出發(fā)抵達任一目的地的行程距離 行程時間或費用的大小 它反映各節(jié)點間交通的便捷程度 交通運輸網(wǎng)絡中的協(xié)調(diào)發(fā)展 營運里程 客貨運量 客貨運周轉(zhuǎn)量 客貨流密度與運送能力的比值交通運輸網(wǎng)絡的覆蓋形態(tài) 結構性能評價指標 交通質(zhì)量評價指標 交通運輸網(wǎng)絡適應性 交通運輸網(wǎng)絡規(guī)劃方案所能達到的運輸能力對國土 人口和經(jīng)濟適應狀況的指標 負荷均勻性 反映區(qū)域內(nèi)各線路上擁擠狀況的差異程度 網(wǎng)絡飽和度 反映陸上交通運輸網(wǎng)絡的能力及適應需求的程度 也反映出交通運輸網(wǎng)絡的擁擠程度平均技術車速 18 3 5我國交通網(wǎng)絡規(guī)劃 1988年 我國第一條高速公路滬嘉高速公路建成通車 到2000年底 全國高速公路通車里程已達1 6萬km 2002年達到1 9萬km 2004年底3 4萬km 2005年底4 1萬km 2007年底達到5 3萬km 2009年底全國高速公路通車里程已達6 51萬km 2007年建成通車里程 8574km 超過日本現(xiàn)有高速公路總里程 7400km 僅次于美國 7 5萬km 位居世界第二 第三位的澳大利亞為1 8萬km 3 5 1公路網(wǎng)絡布局 19 公路發(fā)展現(xiàn)狀 全國高速公路通車里程已達6 51萬km 一級公路5 95萬公里 二級公路30 07萬公里 三級公路37 90萬公里 四級公路225 20萬公里 1978年底全國公路里程為89萬km 平均每年增加約 萬km 公路密度達到9 3km 100km2 截至2009年底 全國等級公路總里程達305 63萬公里 公路密度達到40 22km 100km2 等外公路80 46萬公里 20 根據(jù)國家干線公路網(wǎng)規(guī)劃 公路主骨架由總長約3 5萬km 縱貫東西和橫穿國境南北的 五縱七橫 12條主要由高等級公路組成 貫通首都和直轄市及各省 自治區(qū) 省會城市 將人口在100萬以上的所有特大城市和人口在50萬以上大城市的93 連接在一起 使貫通和連接的城市總數(shù)超過200個 覆蓋的人口約6億 占全國總?cè)丝诘?0 左右 公路網(wǎng)絡布局 21 五縱 同江 三亞 北京 福州 北京 珠海 重慶 湛江 二連浩特 河口七橫 綏芬河 滿洲里 丹東 拉薩 青島 銀川 連云港 霍爾果斯 上海 成都 上海 瑞麗 衡陽 昆明 22 23 1 連接大中城市國家高速公路網(wǎng)連接所有現(xiàn)狀人口超過20萬的大中城市 2 構筑綜合運輸體系為保障綜合運輸體系的協(xié)調(diào)發(fā)展 國家高速公路網(wǎng)需連接重要的交通樞紐城市 包括50個鐵路樞紐城市 50個主要港口 67個航空樞紐及140多個公路樞紐城市 其中具有綜合運輸功能的樞紐為48個 3 形成集裝箱內(nèi)陸運輸通道構筑8大集裝箱港通往腹地的主要通道 并連接130個集裝箱中心站和中轉(zhuǎn)站所在城市 其中 中心站所在城市40個 中轉(zhuǎn)站所在城市90個 24 4 連接主要對外公路口岸結合亞洲公路網(wǎng)規(guī)劃 加強與東盟 中亞等周邊國家和地區(qū)的交通聯(lián)系 連接主要的國家一類公路口岸 增加對外通道 5 連接著名旅游城市連接國內(nèi)主要的AAAA級著名旅游城市 6 服務區(qū)域經(jīng)濟覆蓋地區(qū)的GDP占到全國總量的85 以上加強了長三角 珠三角 環(huán)渤海等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)之間的聯(lián)系 使大區(qū)域間有3條以上高速通道相連將顯著改善和優(yōu)化西部地區(qū)及東北等老工業(yè)基地的公路路網(wǎng)結構 提高區(qū)域內(nèi)部及對外運輸效率和能力 25 5 3 2鐵路網(wǎng)絡布局 到1982年底 共修建新線28000km 修建復線7000km 全國營業(yè)里程達5萬km 線路總延長為9萬km 到2009年底 全國鐵路營業(yè)里程達到8 6萬公里 里程長度升至世界第二位 路網(wǎng)密度89 1公里 萬平方公里 全國鐵路復線里程3 3萬公里 復線率38 8 電氣化里程3 6萬公里 電化率41 7 26 27 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 實施后 到2020年將達到以下效果 1 形成橫貫東西 縱貫南北 覆蓋全國大部分20萬人口以上城市 大宗資源開發(fā)地 主要港口 重要口岸的較為完善的鐵路網(wǎng) 2 全國營業(yè)里程將達到12萬km以上 3 主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線 增建四線或多線復線率 電化率分別達到50 60 4 形成以北京 上海 廣州 武漢 成都 西安為中心 京滬 京廣 京哈 隴海 浙贛 青太 滬漢蓉 滬甬廈客運專線為骨架 客貨混跑快速線路為連接線的快速客運服務網(wǎng) 總里程達5萬km 主要干線城市間鐵路旅行實現(xiàn)1000km左右范圍內(nèi)的 朝發(fā)夕歸 2000km左右范圍內(nèi) 夕發(fā)朝至 4000km左右范圍內(nèi) 一日到達 5 形成以大同 含蒙西地區(qū) 神府 太原 含晉南地區(qū) 晉東南 陜西 貴州 河南 兗州 兩淮 黑龍江東部10個煤炭外運基地為為服務重點的鐵路重載煤炭運輸網(wǎng) 年運輸能力達到20億t左右 滿足煤炭外運需要 6 形成以上海為中心 集裝箱運輸通道為骨架 連接其它17個集裝箱中心站 輻射各集裝箱專門辦理站的快速集裝箱運輸服務網(wǎng) 實現(xiàn)集裝箱貨物運輸?shù)谋憬?及時 安全 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 28 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 實施后 形成大能力的客 貨運輸主通道 滿足鐵路客貨運輸增長的需要 南北鐵路運輸主通道主要有平齊大鄭 京哈 京滬 東部沿海 京九 京廣 包頭南寧七條通道組成 總里程約1 4萬公里 東西鐵路運輸主通道由濱洲濱綏 青島至拉薩 東西煤運 路橋 滬漢蓉 寧西 滬昆七條通道構成 總里程約為2 3萬公里 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 29 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 實施后 我國客運專線線網(wǎng)建設與規(guī)劃 1 四縱 客運專線 北京 上海北京 武漢 廣州 深圳北京 沈陽 哈爾濱 大連 上海 杭州 寧波 福州 深圳2 四橫 客運專線 徐州 鄭州 蘭州杭州 南昌 長沙青島 石家莊 太原上海 南京 合肥 武漢 重慶 成都3 在環(huán)渤海 長江三角洲 珠江三角洲 長株潭 成渝以及中原城市群 武漢城市圈 關中城鎮(zhèn)群 海峽西岸城鎮(zhèn)群等經(jīng)濟發(fā)達和人口稠密地區(qū)建設城際客運系統(tǒng) 覆蓋區(qū)域內(nèi)主要城鎮(zhèn) 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃 30 建成客運專線1 6萬公里 形成 四縱四橫 為骨架的快速客運網(wǎng)以及經(jīng)濟發(fā)達和人口稠密地區(qū)城際客運系統(tǒng) 寧漢蓉專線 京滬專線 京廣專線 京哈專線 杭甬深專線 徐蘭專線 杭昆專線 青太專線 31 根據(jù)全面建設小康社會目標要求 以科學發(fā)展觀為指導 堅持以銜接 優(yōu)化和協(xié)調(diào)發(fā)展為主線 以綜合運輸大通道和綜合交通樞紐為重點 充分發(fā)揮各種運輸方式的優(yōu)勢 擴大規(guī)模 完善網(wǎng)絡 整合資源 優(yōu)化結構 加快發(fā)展綜合運輸體系 提高交通運輸系統(tǒng)的整體效率 努力構建資源節(jié)約型 環(huán)境友好型交通體系 促進交通可持續(xù)發(fā)展 適應國民經(jīng)濟持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展 社會穩(wěn)定 祖國統(tǒng)一 國家安全以及全面參與經(jīng)濟全球化的需要 1 規(guī)劃指導思想 5 3 3綜合交通網(wǎng)中長期發(fā)展規(guī)劃 32 到2020年基本建成各種運輸方式布局合理 結構完善 便捷通暢 安全可靠的現(xiàn)代化綜合交通網(wǎng) 2 規(guī)劃目標 33 1 公路連接2 鐵路或高速公路連接3 民用航空線路連接4 區(qū)域網(wǎng)絡密度5 國家高等級內(nèi)河航道體系6 沿海港口格局7 能源安全有效供給 3 綜合交通網(wǎng)規(guī)模與構成 1 基本要求 34 規(guī)劃2020年綜合交通網(wǎng)總規(guī)模為338萬公里以上 不含空中 海上航線 城市內(nèi)道路和農(nóng)村公路村道里程 3 綜合交通網(wǎng)規(guī)模與構成 2 總體規(guī)模 35 公路網(wǎng)總規(guī)模達到300萬公里以上 不含村道 其中二級以上高等級公路65萬公里 高速公路10萬公里左右 鐵路網(wǎng)總規(guī)模達到12萬公里以上 復線率和電氣化率分別達到50 和60 其中鐵路客運專線和城際軌道交通線路1 5萬公里以上 城市軌道交通線路2500公里 內(nèi)河航道里程達到13萬公里 其中國家高等級航道1 9萬公里 五級以上航道2 4萬公里 民用機場數(shù)量達到244個 沿海主要港口25個 輸油氣管道達到12萬公里 3 綜合交通網(wǎng)規(guī)模與構成 3 綜合交通網(wǎng)構成 36 綜合運輸大通道是由兩種或兩種以上運輸方式線路組成 承擔我國主要客貨運