[发明专利]一种基于多目标优化的机场集疏运路网规划方法

说明书

本发明提出了一种基于多目标优化的机场集疏运路网规划方法，方法包括：将根据目标机场功能定位和上位规划确定的机场辐射范围作为研究区域，筛选出航空出行需求对应的节点；根据预设的区域内节点重要度评价指标，确定相邻节点间连接路段的重要度，并根据路段重要度，运用空间连通圆方法初步确定机场集疏运道路网架构；以总的出行时间最小和不同道路等级建设成本最低为目标，构建机场集疏运路网多目标路网优化模型，通过对模型求解得到最优路网规划方案组合。本申请提供的方法结合机场枢纽自身交通特性，通过搭建优化模型确定路网规划方案，提高机场集疏运路网整体运行效率的同时，优化方案能够更加适应机场集疏运交通发展状况。

技术领域

本申请涉及集疏运路网规划技术领域，特别涉及一种基于多目标优化的机场集疏运路网规划方法。

背景技术

随着民航的快速发展，航空出行需求日益增加，空港枢纽路网集疏运系统面临很大挑战。传统方法上主要从机场建设规模、旅客出行服务质量对民航运输系统进行提升和改善，常常忽视机场道路集疏运体系的搭建和优化布局，从而导致随着航空旅客出行需求的不断增加，机场周边道路出现交通堵塞，无法满足集疏运交通需求，严重制约了机场自身发展。

随着机场发展的需要，不断出现对机场路网规划研究。但是，目前对于路网规划研究主要以区域或城市路网规划为主，在机场集疏运道路网规划研究方面的较少，且多借鉴于其他大型交通枢纽集疏运路网规划思路，未考虑机场集疏运道路体系特有的交通特征和结构属性，缺乏一定的适用性。同时，对于机场枢纽集疏运路网规划多局限于定性研究，还未形成较为成熟的定量分析方法。

因此，如何基于机场枢纽自身交通特性，建立科学、合理且适用于机场集疏运路网规划的定量方法，对于打造高效便捷的机场集疏运体系至关重要。

发明内容

本申请提供了一种基于多目标优化的机场集疏运路网规划方法，可用于解决现有技术中没有针对机场集疏运道路体系特有的交通特征和结构属性进行机场集疏运路网规划的技术问题。

本申请提供一种基于多目标优化的机场集疏运路网规划方法，所述方法包括：

步骤1：将根据目标机场功能定位和上位规划确定的机场辐射范围作为研究区域，筛选出航空出行需求对应的节点；

步骤2：根据预设的区域内节点重要度评价指标，确定相邻节点间连接路段的重要度，并根据路段重要度，运用空间连通圆方法初步确定机场集疏运道路网架构；

步骤3：以总的出行时间最小和不同道路等级建设成本最低为目标，构建机场集疏运路网多目标路网优化模型，通过对模型求解得到最优路网规划方案组合。

可选的，所述步骤1中，机场集疏运路网研究范围和节点通过城市国土空间规划、城市综合交通规划以及机场相关规划进行确定。

可选的，所述预设的区域内节点重要度评价指标包括：

人口、城镇人均可支配收入、路网拥挤指数空间距离、到目标机场距离与到其他最近机场距离的比值以及出行时间。

可选的，所述相邻节点连接路段重要度通过以下方法确定：

其中，ε_i表示路段i重要度；ξ_n表示评价指标n的权重系数；分别为路段i两端节点m、m’的第n个评价指标量化数值；是指节点m的第n个评价指标量化数值。

可选的，所述空间连通圆方法包括：

设路段mm’中点为u，以mm’为直径画圆，对于任意节点e，当l_ue≥l_mm’/2时，即节点e在圆外部，则节点m和m’直接相连；其中，l_mm’、l_ue为路段mm’、ue的长度；