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上篇 公路网络规划、建设与管理一体化基础理论3

第1章 公路网络规划、建设与管理一体化系统设计3

1.1 我国公路交通建设及发展状况3

1.2 我国公路交通网络规划、建设与管理中存在的问题6

1.3 公路网络规划、建设及管理一体化系统框架设计7

1.3.1 引言7

1.3.2 一体化系统的结构7

1.3.3 一体化系统各模块(子系统)功能设计8

1.3.4 一体化系统的实施15

第2章 公路网络交通信息采集与分析技术17

2.1 区域社会经济信息采集与分析17

2.1.1 交通区的划分17

2.1.2 区域社会经济信息的采集17

2.1.3 区域社会经济发展影响因素分析19

2.2 交通运输系统信息采集23

2.3 公路网络结构信息采集24

2.4 交通运输信息采集与分析25

2.4.1 交通运输信息的采集25

2.4.2 公路网络交通流时间分布特性分析25

2.4.3 公路网络交通流空间分布特性分析28

2.4.4 公路机动车出行O-D调查31

2.4.5 O-D调查统计分析33

2.5 公路网络交通信息数据库的建立34

2.5.1 概述34

2.5.2 公路网络交通信息数据库的建立与调用35

第3章 公路交通出行信息(O-D矩阵)推算技术36

3.1 引言36

3.2 O-D出行矩阵推算模型37

3.2.1 问题的描述37

3.2.2 极大熵模型38

3.2.3 广义最小二乘模型39

3.2.4 最小信息量模型41

3.2.5 最大似然模型42

3.2.6 多目标规划模型43

3.2.7 贝叶斯(Bayes)模型45

3.2.8 参数估计模型47

3.3 O-D出行矩阵的容量限制推算方法48

3.3.1 方法概述48

3.3.2 容量限制-增量加载法49

3.3.3 容量限制-迭代平衡法50

3.3.4 方法特点50

3.4 容量限制法推算O-D出行矩阵示例51

3.4.1 基本信息51

3.4.2 增量加载法推算O-D出行矩阵53

3.4.3 结果分析53

3.5 O-D出行矩阵推算精度54

3.5.1 最大可能相对误差54

3.5.2 修正最大可能相对误差56

3.5.3 相对误差56

3.5.4 均方平均误差56

3.5.5 范数平均相对误差57

3.5.6 RLL检验57

3.5.7 相关系数58

3.6 用于O-D出行矩阵推算的交通量观测点设置58

3.6.1 交通量观测点定位规则58

3.6.2 定位规则的探讨60

第4章 公路网络交通需求预测方法62

4.1 引言62

4.2 区域经济预测63

4.2.1 区域经济预测的目的意义63

4.2.2 经济预测的主要内容及步骤63

4.2.3 经济预测方法分类比较及常用模型64

4.2.4 区域人口预测69

4.3 区域交通发生、吸引预测70

4.4 交通方式划分预测78

4.5 交通分布预测80

4.5.1 增长系数法80

4.5.2 重力模型法82

4.5.3 介入机会模型法84

4.5.4 熵模型84

4.6 交通需求组合预测85

4.6.1 交通组合需求预测模型概述85

4.6.2 投入产出货运生成-分布组合预测模型87

第5章 公路通行能力及车速-流量模型90

5.1 公路路段通行能力分析90

5.1.1 高速公路路段通行能力分析90

5.1.2 一般公路路段通行能力分析92

5.2 公路交叉口通行能力分析93

5.2.1 无控制交叉口通行能力94

5.2.2 环形交叉口通行能力95

5.2.3 信号交叉口通行能力96

5.2.4 立体交叉口通行能力96

5.3 公路交通流车速-流量模型96

5.3.1 公路交通流车速-流量理论模型96

5.3.2 公路交通流车速-流量实测模型97

5.3.3 公路交通流超负荷时车速-流量关系模型100

5.3.4 公路交通流车速-流量关系建议模型102

5.4 公路服务水平105

5.5 公路交通阻抗分析106

5.5.1 路阻函数107

5.5.2 收费对路阻函数的影响分析107

第6章 公路交通网络交通分配方法109

6.1 概述109

6.2 公路网络计算机表示方法109

6.2.1 公路网络节点的表示109

6.2.2 公路网络路段的表示111

6.2.3 公路网络邻接关系的表示111

6.2.4 公路网络路权的表示112

6.3 公路交通分配常用方法113

6.3.1 最短路交通分配方法113

6.3.2 容量限制-增量加载交通分配方法113

6.3.3 多路径交通分配方法115

6.3.4 多路径-容量限制交通分配方法123

6.4 平衡算法在公路网络交通分配中的应用123

第7章 公路交通网络可靠度127

7.1 概述127

7.2 公路交通网络可靠度的基本概念127

7.3 公路网络可靠度及其通路算法128

7.3.1 弧可靠度128

7.3.2 公路网络可靠度129

7.3.3 有效通路130

7.3.4 弧灵敏度131

7.3.5 通路搜索——“树生长”法(DFG)131

7.3.6 示例133

7.4 公路网络可靠度及其割集算法133

7.4.1 公路网络可靠度133

7.4.2 弧灵敏度134

7.4.3 割集搜索——CNS-CS法135

7.4.4 割集构造135

7.4.5 公路网络可靠度割集算法步骤137

7.4.6 示例138

第8章 公路交通网络评价技术139

8.1 引言139

8.2 公路交通网络评价分类及流程140

8.2.1 公路交通网络评价分类140

8.2.2 综合评价工作流程141

8.3 公路交通网络评价指标体系143

8.4 公路交通网络技术评价143

8.4.1 评价指标的基本要求144

8.4.2 评价指标及其数学模型145

8.5 公路交通网络经济评价149

8.5.1 经济评价的原则150

8.5.2 经济评价的内容与程序151

8.5.3 经济评价中的费用与效益的计算152

8.5.4 经济评价指标157

8.5.5 经济评价中的不确定性分析159

8.6 公路交通网络综合评价160

8.6.1 价值分析法161

8.6.2 单纯矩阵法161

8.6.3 层次分析法164

8.6.4 层次-关联分析法166

中篇 公路网络规划、建设与管理技术171

第9章 公路交通网络规划方法171

9.1 公路网络规划的目的与任务171

9.1.1 公路网络规划的目的与要求171

9.1.2 公路网络规划的任务171

9.1.3 公路网络规划的系统框架171

9.2 公路网络规划的总体设计173

9.2.1 规划任务的落实及组织机构的建立173

9.2.2 规划指导思想、规划原则的确定173

9.2.3 规划目标及主要技术指标的确定175

9.2.4 公路网络规划的规划范围及期限175

9.3 交通调查及存在问题分析176

9.3.1 社会经济调查资料及分析176

9.3.2 公路网O-D调查及统计分析177

9.3.3 交通与交通设施调查及分析178

9.4 公路网络交通需求发展预测178

9.4.1 社会经济发展预测178

9.4.2 交通需求发展预测179

9.5 公路网络布局方案设计与优化180

9.5.1 基年O-D矩阵的确定180

9.5.2 公路网络合理建设规模确定181

9.5.3 公路网络布局方案设计182

9.5.4 公路网络布局方案优化184

9.6 公路网络方案效益分析及综合评价187

9.6.1 公路网络方案效益评价的分类187

9.6.2 公路网络方案效益评价的原则188

9.6.3 公路网络规划方案的综合评价189

9.7 公路网络建设实施方案设计190

9.7.1 公路网络建设实施方案设计框图190

9.7.2 建设项目划分191

9.7.3 公路网络建设项目优先排序192

9.8 公路网络规划的调整与滚动设计195

9.8.1 跟踪调查195

9.8.2 调整与滚动原则195

9.8.3 调整与滚动方法196

第10章 公路工程建设项目可行性研究197

10.1 公路工程建设项目可行性研究系统框架设计197

10.2 项目影响区的分类与确定199

10.2.1 项目影响区的分类199

10.2.2 项目影响区的确定200

10.3 公路工程可行性研究所需基础资料的获取200

10.4 公路工程建设项目可行性研究交通需求预测202

10.4.1 公路远景年交通量构成203

10.4.2 远景年各组成交通量预测方法203

10.5 公路工程可行性研究的经济评价212

第11章 公路工程建设项目后评价215

11.1 项目后评价的概念、特点、内容、方法215

11.1.1 项目后评价的概念215

11.1.2 后评价的特点215

11.1.3 公路建设项目后评价的内容216

11.1.4 项目后评价的方法219

11.2 后评价的资料调查221

11.2.1 资料信息的收集221

11.2.2 社会经济调查222

11.2.3 社会经济分析224

11.2.4 社会经济预测224

11.3 交通调查、分析和预测226

11.3.1 交通调查的目的、原则和内容226

11.3.2 交通需求分析229

11.3.3 交通量预测230

11.4 汽车运输成本模型的建立230

11.4.1 汽车运输成本构成的特点231

11.4.2 汽车燃油消耗模型231

11.4.3 汽车运输成本模型234

11.5 环境影响评价236

11.5.1 评价的指标和限制标准236

11.5.2 自然环境影响评价237

11.5.3 公路交通噪声评价240

11.5.4 公路大气污染评价244

第12章 公路网络常规管理技术246

12.1 公路网络常规管理系统框架设计246

12.2 公路网络静态交通信息管理系统247

12.3 网络交通负荷预报方法248

12.3.1 公路交通负荷预报方法248

12.3.2 特殊情况下的交通负荷预报253

12.3.3 软件系统简介254

12.4 公路网络常规交通质量管理255

12.5 高等级公路交通阻塞的判别256

12.5.1 交通阻塞及其判别原理256

12.5.2 交通阻塞的类型及其相应的管理措施258

12.5.3 两种交通阻塞类型的判别算法259

12.5.4 实测数据的判别260

第13章 公路交通网络交通分析系统软件简介262

13.1 交通网络系统分析基础软件TranStar系统特点262

13.1.1 学术权威性262

13.1.2 实践适应性264

13.1.3 使用高效性265

13.2 公路网络交通系统分析软件的功能及系统结构266

13.3 公路交通网络信息数据库的建立267

13.3.1 公路交通网络结构数据库的建立267

13.3.2 节点、路段统计范围确认信息数据库的建立268

13.3.3 交通需求分析基础数据库的建立268

13.4 公路交通需求分析及预测268

13.4.1 区域综合交通需求及公路交通需求发生预测与分析268

13.4.2 公路交通分布预测270

13.4.3 公路交通O-D矩阵分析271

13.5 公路交通网络交通分析及评价271

13.5.1 参数确认272

13.5.2 系统集成运行273

13.5.3 系统模块单个运行275

13.6 公路交通网络图形分析系统277

13.6.1 公路交通网络系统信息图形分析277

13.6.2 用于检查基础数据输入文件279

13.6.3 交通网络系统信息图形的输出279

13.6.4 交通网络系统信息图形的个性化设计281

13.7 TranStar的安装、运行自备软件及帮助系统281

13.7.1 TranStar的安装281

13.7.2 自备数据分析软件的应用282

13.7.3 帮助系统282

13.7.4 “交运之星—TranStar”网站282

下篇 公路网络规划、建设与管理技术应用范例285

第14章 山东省(省域)公路网络规划简介285

14.1 背景概述285

14.1.1 规划背景285

14.1.2 规划目标与任务285

14.1.3 控制指标286

14.2 社会经济及路网交通现状分析287

14.2.1 社会经济现状分析287

14.2.2 综合交通运输系统现状分析287

14.2.3 公路运输系统现状分析290

14.3 交通需求发展预测293

14.3.1 山东省社会经济发展预测293

14.3.2 山东省综合交通运输需求总量预测294

14.3.3 山东省公路交通需求预测297

14.3.4 山东省公路交通分布预测298

14.4 公路网络布局规划300

14.4.1 近期(2000年)公路网布局规划300

14.4.2 中期(2010年)公路网布局规划303

14.4.3 远期(2020年)公路网布局规划305

14.4.4 总结307

14.5 实施方案307

14.5.1 项目评估的基本参数307

14.5.2 项目费用308

14.5.3 公路建设项目评估309

14.5.4 公路网建设项目排序及实施计划309

14.5.5 资金需求与资金筹措309

14.6 方案评价310

14.6.1 公路网规划方案评价方法310

14.6.2 山东省公路网规划布局及建设方案评价311

第15章 苏州市域公路网规划简介312

15.1 苏州市域公路网的规划背景与规划内容312

15.1.1 规划背景312

15.1.2 规划原则与依据312

15.1.3 规划目标与内容312

15.1.4 规划年限和范围313

15.1.5 主要规划成果313

15.2 社会经济与公路现状调查与评价313

15.2.1 社会经济总体状况313

15.2.2 苏州市交通区位314

15.2.3 区域综合运输状况314

15.2.4 公路网及公路运输状况314

15.2.5 区域公路运输特征分析315

15.2.6 苏州市公路交通存在的主要问题315

15.2.7 O-D调查及其数据处理316

15.2.8 公路交通未来发展趋势分析316

15.3 交通需求预测317

15.3.1 交通需求预测总体思路317

15.3.2 交通区的划分318

15.3.3 苏州市客货综合运输量预测318

15.3.4 苏州市综合运输结构预测319

15.3.5 交通分布预测320

15.4 苏州市公路网布局规划与方案优化321

15.4.1 规划的设计原则和目标321

15.4.2 规划指导思想与总体目标321

15.4.3 公路网建设规划方案产生的总体思路与主要依据321

15.4.4 远景规划目标322

15.4.5 苏州市域公路网规划方案设计323

15.4.7 规划公路网层次分析323

15.4.8 高等级公路与城市的连接形式325

15.5 路网分析与规划评价326

15.5.1 公路网络计算机模型的建立326

15.5.2 交通分配预测326

15.5.3 技术评价327

15.5.4 环境影响评价327

15.5.5 社会效益评价328

15.6 项目排序与实施保障328

15.6.1 建设项目排序328

15.6.2 规划实施保障329

15.7 苏州市公路建设发展战略研究329

15.7.1 苏州市公路建设发展战略329

15.7.2 苏州市公路网建设的ITS战略330

15.7.3 苏州市公路网发展中的景观建设331

第16章 绍兴县公路网络规划简介332

16.1 概述332

16.1.1 地理区位332

16.1.2 公路网络规划的目的332

16.2 总体设计332

16.2.1 指导思想332

16.2.2 基本原则333

16.2.3 公路网络规划目标334

16.2.4 公路网络规划范围、内容和期限334

16.3 社会经济与交通运输现状分析及评价335

16.3.1 人口分布335

16.3.2 区域社会经济335

16.3.3 交通运输现状分析335

16.4 社会经济和交通需求发展预测338

16.4.1 预测基本思路338

16.4.2 社会经济发展预测339

16.4.3 交通需求预测339

16.5 交通建设规划340

16.5.1 公路网规划340

16.5.2 公路运输场站建设规划343

第17章 扬州市江邗公路北接线工程可行性研究简介345

17.1 概述345

17.2 社会经济与交通运输现状分析345

17.2.1 江苏省社会经济现状分析346

17.2.2 江苏省的交通运输347

17.2.3 调查区域的社会经济347

17.2.4 调查区域的交通运输348

17.3 社会经济发展及交通量预测349

17.3.1 社会经济发展总体思路和目标349

17.3.2 交通调查351

17.3.3 交通量预测353

17.4 技术标准与方案选择355

17.4.1 建设规模355

17.4.2 技术标准356

17.4.3 路线方案358

17.5 工程概况359

17.6 投资估算及资金筹措361

17.7 方案实施及评价361

第18章 河北省高等级公路网络管理简介362

18.1 概述362

18.1.1 背景资料362

18.1.2 高等级公路网络管理系统框架设计363

18.2 公路网络交通信息管理系统363

18.2.1 数据库系统设计364

18.2.2 系统开发工具简介364

18.2.3 社会经济和综合运输数据库366

18.2.4 公路网络基础数据库366

18.2.5 公路网络交通量和O-D出行数据库367

18.3 交通特性研究368

18.3.1 公路网络交通量时间分布规律368

18.3.2 流量与车速关系369

18.4 公路网络交通负荷预报370

18.4.1 综合运输量预测371

18.4.2 交通方式划分371

18.4.3 交通分布预测371

18.4.4 交通分配372

18.5 公路网络常规交通质量管理373

18.5.1 交通阻塞判断373

18.5.2 交通管理信息汇总373

第19章 苏南路网改造项目后评价简介376

19.1 项目后评价的基础数据及资料376

19.2 项目实施过程评价379

19.2.1 招投标评价379

19.2.2 工程施工评价379

19.2.3 施工监理评价381

19.2.4 工程质量评价381

19.3 通车营运情况和评价381

19.3.1 营运情况381

19.3.2 运营评价385

19.4 苏南路网改造项目效益评价386

19.4.1 国民经济评价386

19.4.2 收费还贷的财务评价389

19.5 苏南路网改造项目影响评价394

19.5.1 苏南路网改造项目社会评价394

19.5.2 苏南路网改造项目交通环境影响评价397

参考文献400

作者简介402