[发明专利]一种基于综合出行费用的城市路网模式选择方法

说明书

本发明公开了一种基于综合出行费用的城市路网模式选择方法，首先设定四种可选择的方格型路网模式，分别是双向8车道路网模式、双向4车道路网模式、双向2车道路网模式和单向2车道路网模式；考虑燃油消耗、行程时间和行程时间不可靠性的多种因素综合影响，构建城市路网综合出行费用目标函数；以划定的城市路网规划区域内的交通流量为自变量，计算获得车流在四种不同方格型路网模式下横穿规划区域所需要的综合出行费用，选定综合出行费用最小的路网模式作为所述规划区域的推荐路网模式。本发明方法考虑燃油消耗、行程时间和行程时间不可靠性等多种因素的综合影响，能进一步降低城市建设和居民出行成本。

技术领域

本发明属于城市道路网规划领域，特别涉及一种基于综合出行费用的城市路网模式选择方法。

背景技术

随着我国城市化、机动化进程不断推进，机动车保有量不断增长，由此引起的诸如交通拥堵、能耗增加、环境恶化等一系列社会问题成为困扰城市规划建设的长久课题。一方面，城市规划过程中不断建设超宽的马路，另一方面，盲目地拓宽马路又造成车辆汇聚与交通拥堵，两者互相影响，一些地区造成了“大街区、宽马路”为特征的城市格局，城市交通拥堵不断加剧，并因此增加了城市重复建设成本，城市居民出行费用居高不下。

一直以来，在进行城市道路规划设计建设中，无论是路网设计方案，还是交通系统控制方案，大多是以提高道路通行能力和路网可达性、减少交通事故率、提高出行效率、减少交通拥堵等为单一目标设计目标，难以全面分析城市路网模式的合理性。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种基于综合出行费用的城市路网模式选择方法，其考虑燃油消耗、行程时间和行程时间不可靠性等多种因素的综合影响，进一步降低城市建设和居民出行成本。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于综合出行费用的城市路网模式选择方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、设定可选择的四种方格型路网模式分别是：

模式一：双向8车道路网模式，模式二：双向4车道路网模式，

模式三：双向2车道路网模式，模式四：单向2车道路网模式；

步骤2、综合考虑车辆的燃油消耗、行程时间和行程时间不可靠性三个指标，分别给定各指标的权重，构建城市路网综合出行费用目标函数；

步骤3、划定城市路网规划区域，通过城市规划部门或调研获取所述规划区域内的交通流量；

步骤4、以所述规划区域内的交通流量为自变量，根据所述城市路网综合出行费用目标函数分别计算获得车流在四种不同方格型路网模式下横穿规划区域所需要的综合出行费用，选定综合出行费用最小的路网模式作为所述规划区域的推荐路网模式。

本发明基于综合出行费用的城市路网模式选择方法的特点也在于：针对任一路网模式，所述城市路网综合出行费用目标函数包括路段综合出行费用函数和交叉口综合出行费用函数，由式(1)表征；

式(1)中，以r表示路径集，是指车辆在规划区域从设定的起点到达设定的终点的所有路径的集合，以p表示路径集r中的任一条路径，以N表示交叉口集，是指规划区域内所有交叉口的集合，以n表示交叉口集N中的任一交叉口，以i表示交叉口n上的任一进道口，以j表示交叉口n的进道口i中的任一车道组j；以A表示路段集，是指规划区域内所有路段的集合，以a表示路段集A中的任一路段；

为车辆按路径p在所述规划区域行进所产生的综合出行费用；

COST_a为规划区域内路段a的综合出行费用；

COST_nij为规划区域交叉口n中，车辆自进道口i进入交叉口，并按车道组j通过交叉口的综合出行费用；