[发明专利]一种基于功能的城市道路网络规划的定量评价方法

说明书

本发明属于城市道路网络可靠性评价技术领域，具体涉及一种基于功能的城市道路网络规划的定量评价方法。本发明将城市道路网络划分为若干个路段单元，运用可靠性理论，以通过功能可靠度为评价指标，构建路段单元的通过功能可靠度模型，依据路段单元的通过功能可靠度和路段单元的重要度，定量评价不同城市道路网络布局形态的可靠度，以及不同城市道路网络布局形态中路段单元的重要度的分布规律，不仅为城市道路网络规划方案的量化评价提供参考价值，还可适用于已有城市道路网络的定量评价，为已有城市道路网络与城市发展的日益严重的交通问题这一矛盾提出解决方向。

技术领域

本发明属于城市道路网络可靠性评价技术领域，具体涉及一种基于功能的城市道路网络规划的定量评价方法。

背景技术

城市道路网络系统是城市的骨架和命脉，承载着出行者的各种行为活动，是保障城市各项功能正常运转、维护社会经济稳步发展的基础和前提，其作为复杂系统，路网系统应具备阶层性，由不同等级的城市道路构成；同时又应具有实现交通有序、高效运转的能力，即功能。

自《城市道路设计规范》(CJJ37-1990)开始进行道路分级，《城市道路交叉口规划规范》(GB50647-2011)首次将城市道路功能纳入规范中之后，功能分类与等级划分已成为路网规划设计的重要内容。然而，尽管意识到其重要性，但由于规划设计的相关规范中的各功能(例如，快速通行功能、交通功能、集散功能、生活功能/服务功能；亦或，干线道路、集散道路、地方道路)均未有具体明确的内涵界定，往往导致在工程实践中难以进行落实，功能的理念难以贯穿整个规划和设计过程，使得两侧土地利用性质、交叉口间距和信号控制、接入口管理等在运行阶段影响或者制约道路的功能发挥。

在新型城镇化和高速机动化背景下，城市道路交通低效、拥堵问题愈加严重，需要认真梳理城市道路功能与规划设计方法并做出改变，方能有效处理城市发展与机动化的关系。城市道路网络系统作为复杂系统，系统论的研究方法同样适用，它研究系统的各种特征，并采用数学方法定量地描述其功能。系统可靠性理论亦被越来越多地应用于交通问题研究中。

城市道路网络的可靠性评价主要包括评价指标和用于计算指标的评价方法。现有的评价指标主要是连通可靠性、行程时间可靠性和路网容量可靠性这三个方面，并没有涉及城市道路网络功能可靠度的评价。公布号为CN 104392094A的中国发明专利“一种基于浮动车数据的城市道路网络可靠性评价方法”，将浮动车数据处理得到的交通流数据与由道路网络拓扑结构与物理特性得到的邻接矩阵输入复杂网络仿真软件，把道路网络转化成有向加权的复杂网络，仿真输出复杂网络特征参数，最后应用有向加权复杂道路网络可靠性评价模型进行评价。其与本发明所属技术领域相同，但所运用的方法不同。

发明内容

本发明目的是提供一种基于功能的城市道路网络规划的定量评价方法，依据路段单元的通过功能可靠度和路段单元的重要度，定量评价不同城市道路网络布局形态的适用性，为城市道路网络规划方案的设计与优化决策提供参考价值。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于功能的城市道路网络规划的定量评价方法，包括以下步骤：

步骤1：依据不同城市道路网络布局形态的道路交叉口节点数量，将城市道路网络划分为若干个路段单元，并标记城市道路网络中的主干路和次干路；

步骤2：在规定条件下，构建路段单元的通过功能可靠度模型，确定路段单元的通过功能可靠度；

步骤3：依据路段单元的通过功能可靠度，运用随机模拟算法，计算城市道路网络的通过功能系统可靠度；

步骤4：通过随机模拟算法，计算路段单元的通过功能可靠度对城市道路网络的通过功能系统可靠度的影响程度，得到路段单元的重要度；

步骤5：依据路段单元的通过功能可靠度和路段单元的重要度，定量评价不同城市道路网络布局形态的可靠度，以及不同城市道路网络布局形态中路段单元的重要度的分布规律。