随着我国城镇化进程的加快,城市与城镇的空间不断扩展,区域协同发展需求日渐突出,居民出行逐渐向组合出行模式过渡,综合交通运输体系逐渐朝着集约高效的方向发展。作为交通需求管理的重要措施,科学合理的规划建设停车换乘(Park and Ride...
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随着我国城镇化进程的加快,城市与城镇的空间不断扩展,区域协同发展需求日渐突出,居民出行逐渐向组合出行模式过渡,综合交通运输体系逐渐朝着集约高效的方向发展。作为交通需求管理的重要措施,科学合理的规划建设停车换乘(Park and Ride,P+R)设施能够通过引导个体出行向公共交通方式转换、提高公共交通分担率以及缓解城市道路拥堵以及改善城市环境。在城镇化背景下,考虑出行需求特性和P+R设施层次差异,开展P+R设施选址规划研究,是本文研究的重点。本文以城镇化为研究背景,将P+R设施划分为远郊及市内两个层次,在深入分析不同情景下P+R设施覆盖需求特性、多模式交通网络结构、出行选择行为特性以及P+R设施功能特性的基础上,根据交通网络路段属性和出行需求特征数据获取信息的完整程度,通过简化交通网络和多模式交通超级网络,提出了 P+R设施选址优化方法。主要工作内容和研究成果包括:(1)覆盖需求特性下远郊及市内P+R设施选址优化针对交通网络属性和出行需求特征数据信息未能完全获取的情景,考虑轨道交通站点空间布局对P+R设施覆盖需求范围的影响,对既有研究中的就近选择和需求覆盖原则进行改进。考虑出行距离对P+R设施覆盖需求的影响,引入出行选择行为模型和渐进合作覆盖函数对P+R设施覆盖需求强度进行分析;根据P+R设施覆盖需求特性,以截断私家车行驶里程最大为目标构建了基于出行选择行为模型的远郊P+R设施选址模型,并以P+R设施覆盖需求最大为目标,构建了考虑渐进合作覆盖特性的市内P+R设施选址模型;采用遗传算法进行求解,并将本文所建模型与未考虑P+R设施覆盖需求特性模型进行对比,验证了其有效性。本部分提出的选址优化模型适用于交通网络属性和出行需求特征数据信息未能完全获取的情景,是远郊及市内P+R设施分层选址的实用方法,同时为进一步深入研究提供基础。(2)多模式交通超级网络下远郊P+R设施选址优化针对交通网络属性和出行需求特征数据信息完全获取情景,将远郊出行分为远郊区域内出行和城际间出行。考虑远郊出行过程和多方式交通网络结构,构建了多模式交通超级网络,并确定了各路段广义出行费用函数;考虑远郊长距离出行下出行选择行为的相似性,构建了远郊P+R设施选址的双层规划模型。其中,上层模型为以机动车尾气排放量最小为目标的优化模型,下层模型为基于NL-CNL模型的随机用户均衡模型;采用遗传算法和MSA算法进行求解,并采用Sixfall网络将本文所建模型与未考虑出行决策行为特性的P+R设施选址模型进行对比,验证了其有效性。本部分提出的多模式交通超级网络及选址优化模型能够更好地反映远郊P+R设施供需特性,可丰富在多模式交通超级网络下的远郊P+R设施选址方法体系。(3)多用户不确定需求下市内P+R设施选址优化针对出行需求具有异构性和不确定性的市内出行情景,将市内出行需求分为确定性通勤出行需求和不确定性非通勤出行需求。在分析不确定性非通勤出行需求的基础上,确定了各路段广义出行费用函数;根据通勤者和非通勤者对路径广义出行费用估计误差和出行模式服务水平敏感程度的差异性,构建了市内P+R设施选址的双层规划模型。其中,上层模型为非通勤出行需求扰动下最小化最坏情况下交通网络系统总阻抗的优化模型,下层模型为多用户出行需求下的随机用户均衡模型;采用遗传算法和MSA算法进行求解,并采用Sixfall网络将本文所建模型鲁棒解与名义解下的选址方案进行对比,验证了本文所建模型的有效性。本部分提出的多用户不确定性需求特性及选址优化模型能够更好地反映市内P+R设施供需特性,可丰富在不确定出行需求扰动下的市内P+R设施选址方法体系。(4)停车容量限制下市内联合使用P+R设施选址优化针对土地资源和停车资源紧张的市内出行情景,考虑轨道交通站点周边的建筑配建停车设施和公共停车设施,提出了市内联合使用P+R设施服务模式,即将部分停车位改建为联合使用P+R停车位。考虑联合使用P+R设施与常规停车设施的差异性以及P+R出行模式下停车设施选择行为,构建了联合P+R设施服务模式下的多模式交通超级网络,并根据P+R设施内差异化停车收费确定了路段广义出行费用函数;根据停车容量限制及出行选择行为特性,构建了市内联合使用P+R设施选址的双层规划模型。其中,上层模型为以交通网络系统总阻抗最小为目标的优化模型,下层模型为停车容量限制下混合用户均衡模型;采用遗传算法和基于增广拉格朗日算法的MSWA混合算法进行求解,并采用Sixfall网络将本文所建选址模型与无停车容量约束下的选址模型进行对比,验证了本文所建模型的有效性。本部分提出的P+R服务模式及选址优化模型能够更好地反映市内停车设施供需特性,可丰富在土地资源和停车资源紧张情景下的市内联合使用P+R设施选址方法体系。本研究考虑不同情景下P+R设施选址的差异性和侧重点,提出了城镇化背景
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