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1、第3 2 卷第4 期2Ol2 年8 月中外公路3 2 5文章编号：1 6 7 1 2 5 7 9(2 0 1 2)0 4 一0 3 2 5 一0 4区域公路网瓶颈路段识别分析研究王明伟(河南省交通科学技术研究院有限公司，河南郑州4 5 0 6)摘要：为及时掌握区域公路网运行状况和准确识别瓶颈路段，该文运用可靠度方法，通过点段重要度数据和路网模型分配数据计算，识别出重要路段集，再结合可靠性薄弱数据集，取二者的交集为瓶颈路段。通过算例验证，该方法具有较强的实用性和有效性，也为交通管理者识别和改善路网瓶颈路段通行能力提供依据。关键词：点段重要度；区域公路网；路段分配率；瓶颈路段识别随着国民经济的快速
2、发展，机动车数量及车辆运营里程增长迅速，并带来诸如交通拥挤、事故频发、环境污染等一系列交通问题，影响公路网跨区域连通和区域经济协调。近年来，网络可靠度的研究和应用范围正在不断扩大，关于路网可靠度的研究也在逐渐兴起，但对于公路网可靠度的应用却明显不足。该文在对区域公路可靠度状况的基础上，找出对公路网影响较大及可靠性较低的关键节点和路段，识别路网中的瓶颈路段，以便管理决策者做出有针对性的改善规划和交通应急预案，改善薄弱路段可靠性现状，提高关键点段的通行能力，进而提高路网整体运营绩效。1公路网瓶颈路段识别方法路网点段的识别可以从两方面来进行，即影响的范围和影响的可能性。在综合考虑路网结构和可靠性的情
3、况下，影响的范围体现在影响的数量(通过该点段的出行量)和影响的范围(通过该点段的O D 对数)上；影响的可能性，可以从路网是否经常被破坏(如发生拥堵)或状态是否不稳定(难以承受突发事件)来进行识别。这样，影响对象范围广、影响可能性高是影响程度大的必要条件，影响范围大而且影响的可能性高且可靠性低的点段即为影响路网性能最大的关键点段。根据每一个路网点段对整体的影响，可以将路网点段分为3 个层次，4 个集合，其相互关系见图1。图1 中，集合A 为路网中所有节点和路段的集合，是初始集；集合B 为重要点段的集合，即初始集A收稿日期：2 0 1 2 一0 2 一l O作者简介：王明伟，男，高级工程师E m
4、 a i l：w m w h n t r i c o m中对路网影响较大的节点及路段；集合C 为薄弱点段的集合，即初始集A 中路网可靠性较低的节点及路段；集合D 为瓶颈路段的集合，是重要位置和薄弱位置的交集，即路网中的关键路段。瓶颈路段的识别方法如图2 所示。图1 公路网点段的集合关系图2 瓶颈点段识别方法2公路网瓶颈路段识别步骤2 1 点段重要度计算2 1 1 节点重要度路网中的节点是指路段两端连接的城市和乡镇。万方数据3 2 6中外公路第3 2 卷各节点由于社会经济发展水平和地理条件等方面存在差异，它们在交通网络中的地位是不同的。节点重要度是描述一个节点在区域内重要程度的相对指标，计算采用
5、层次分析法(A H P)。根据层次分析法，建立影响节点重要度的目标层、指标层、次指标层，层次分析模型如图3 所示。目标层I 节点重要度目标层，I 社会经济指标ll 交通运输指标目标层，3人口量fl萎lI藿I l墓lI篓等级公路里程图3 节点重要度识别层次确定各项指标权重后，可计算各节点的重要度。公式如下：mD；一叫，(1)卢1户，。幂l式中：挖为节点数量；m 为所选取的评价指标数；P；j为节点i 处_(J 一1，2，m)指标值；为各项指标所占的权重。2 1 2 路段重要度可以认为，路段的重要度依赖于该路段两端连接的节点的重要度。紧接节点重要度的计算，可以确定相应路段的重要度。这里定义路段重要度
6、为该路段两端节点重要度之乘积。2 2 路网模型分配计算2 2 1 路段分配率路段分配率P 响表示从i 节点到歹节点在路段以上的交通量所占i 节点到j 节点之间O D 总量的比例。路段分配依赖于出行者的路径选择模式，这里采用多路径概率分配法，分配模型为改进的L o g i t 概率模型，如式(2)所示。e x p 一移掣九。一夏i 孬e x p 一口掣(2)式中：P。为路段分配率；f(n)为第n 条出行路线的路权；为各路线的平均路权(运行时间)；口为交通转换参数；7 z 为起讫点可行路径数，且l，扎。计算时需要考虑参数口的取值。具体操作时可采用试算法进行，即采用不同的口值(o 口 1)代人公式计
7、算出估计的路段交通量，与实际观测得到的相比较，取最靠近观测值的那一个所对应的臼。即选择臼使目标函数趋向最小：2：(厂。一，。)2 一m i n(3)a 三。西“式中：于。为路段a 的估计流量；厂。为路段以的实际观测流量；S T；，为i 区到歹区之间调查点所在路段集；为正整数。2 2 2 路段O D 量的采集路段O D 量的采集主要从河南境内国道、省道、高速公路、交通量年报和公路网各路段日平均交通量统计表等基础数据综合确定。2 3 瓶颈路段识别路段重要度大意味该路段连接的节点重要且该路段交通量大；路段分配率大意味着路段利用率大，该路段对路网结构影响很大。这里将重要度较大且路网分配率大的路段视为重
8、要路段，其他的则为非重要路段。可靠度较低的路段代表该路段可靠性易于破坏，出行不确定性越大。根据公路网可靠度计算结果，对其进行聚类分析，再结合重要路段识别，则可确定重要路段中可靠度低的路段和非重要路段中可靠度极低的路段即为瓶颈路段。3河南公路网瓶颈路段识别算例3 1河南公路网点段重要度计算根据层次分析法可以建立影响节点重要度的目标层、指标层和次指标层，次指标层中的政治及国防因素由于数据难以收集和量化，这里没有考虑计算。根据层次分析法算出各指标层权重见表1。河南省规划建设中的中原城市群有9 个地级市，各节点相关指标数据见表2。利用以上指标和式(1)计算得各城市节点重要度，结果见表3。依据表3 中计
9、算结果和2 1 2 节中的方法，计算路段重要度，结果见表4。3 2 路段分配率的确定利用2，2 节方法对路段流量进行分配，确定各路段对应的流量分配比例，结合路段的y C(V o l u m e C a p a c i t y)，选取分配比例较高的1 9 条路段(表5)。这些路段主要分布在郑州市周边以及骨架路网上。万方数据2 0 1 2 年第4 期王明伟：区域公路网瓶颈路段识别分析研究3 2 7表1 节点重要度分析指标及其权重目标层l目标层2目标层3目标层3 对1 的权重人口(O 5 7)0 3 4 2篡耄国民生产心o z。，a固定资产投资(O 1 4)o 0 8 4节点重要度公路客运量(O 5
10、 7)O 2 2 8焉毫公黻矧o z”叭，s等级公路里程(o 1 4)O 0 5 6表22 0 0 9 年河南省中原城市群地市各项指标数据表3 河南省中原城市群地级市节点重要度地级市节点重要度地级市节点重要度郑州市O 1 1 96许昌市O 0 5 l3开封市O 0 3 94漯河市O 0 2 43洛阳市O 0 7 84新乡市O 0 5 22平顶山市O 0 5 32焦作市o 0 4 35济源市O 0 1 28表4 河南省中原城市群路段重要度万方数据3 2 8中外公路第3 2 卷表5 路段分配率表3 3 河南公路网瓶颈路段结合可靠度计算结果，路径选择比例大，且可靠度较低的路段为瓶颈路段，识别出河南省
11、现状公路网瓶颈路段如表6 所示。表6 现状路网瓶颈路段序号节点县市节点县市国省道序号节点县市节点县市国省道1博爱县沁阳市S 3 0 8l l新郑市长葛市G 1 0 72长葛市许昌市G 1 0 71 2新郑市禹州市S 1 0 33辉县市新乡市S 2 2 91 3鄢陵县许昌市G 3 1 l4开封市中牟县S 2 1 81 4偃师市洛阳市G 3 l O5漯河市商水县S 2 3 81 5荥阳市上街区G 3 1 06汝州市鲁山县G 2 0 71 6荥阳市新密市S 3 3 37襄城县叶县G 3 1 11 7禹州市襄城县S 1 0 38新乡市武陟县S 2 2 51 8原阳县武陟县S 1 0 49新乡市原阳县S
12、 2 2 91 9郑州市新郑市G 1 0 71 0新乡市郑州市G 1 0 72 0郑州市荥阳市G 3 1 0结合上述分析，中原城市群区域路网瓶颈路段为干线瓶颈路段，这部分瓶颈路段主要集中于主干线骨万方数据第3 2 卷第4 期2Ol2 年8 月中外公路3 2 9文章编号：1 6 7 l 一2 5 7 9(2 0 1 2)0 4 0 3 2 9 一0 4牙买加首都圈金斯顿对外公路通道规划卢耀军，何波，侯亘(中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北武汉4 3 0 0 5 6)摘要：以牙买加首都金斯顿为核心的首都圈是牙买加经济发展的核心区域。随着首都圈经济的快速发展，当地旅游人口不断增多，区域内现有公
13、路网已不能满足逐渐增长的交通需求。该文以牙买加首都圈对外公路通道为规划对象，分析区域内公路网的现状问题，基于区域内的社会经济、交通运输等历史发展状况以及现状道路网的交通调查数据，进行交通需求预测，结合现有路网对未来交通需求的适应程度，提出了合理的通道规划布局方案，并对规划方案进行了综合评价。关键词：牙买加；首都圈；金斯顿；对外公路通道；规划牙买加位于加勒比海西北部，是仅次于古巴和海地岛的第三大岛。金斯顿作为牙买加的首都，地处加勒比地区东西南北轴心，南临加勒比海，北靠南山，是牙买加重要的港口城市。无论从战略地位、货物吞吐量，还是从船舶挂靠的数量来看，金斯顿在加勒比和中美洲都处于领先地位。2 0
14、世纪后半叶，随着金斯顿市经济的快速发展，加上采矿业、制造业、金融业、交通运输业、建筑业、航空客运等多业并进的发展，逐渐形成了以金斯顿为中心的首都圈和沿海一带的“一圈一带”型空间结构，使其最终成为加勒比地区重要的政治、经济和文化中心。在牙买加首都圈经济快速发展的同时，当地旅游人口不断增多，来往于首都圈与岛内其他地区的客流不断增大，由此造成的城市交通与过境交通混合、交通服务水平低、高峰时刻经常发生交通拥堵等问题屡见不鲜。显然，首都圈的现有对外公路通道已不能满足逐渐增长的交通需求。为此，迫切需要在现有路网的基础上，研究制定适应未来交通需求的对外公路通道规划，以缓解首都圈对外公路网交通压力，提升路网通
15、行能力，减轻金斯顿市区的交通压力，同时打造顺畅、便捷的纵向及沿海快速通道，促进岛内交通、旅游经济、首都圈区域经济健康快速发展。*瞵*啡眯*睐崇谁岽帐 雠崇豢 腓豢崇豢谍蒜鬻*蒜黼*睐豢腓*瞵带豢*眯拳啦粜岽豢矩*啡*瞵*吲E*啡*眯鬻阱*啡崇豢崇靠*啡黼_ j 讳黼精矗豢靠豢*神瞵黼嵌豢崔黼豢帐*韶*摊罐蒜素*崇豢*啡架路网上，路段可靠度不高主要因为是干线路网的交靠性现状。通量大，路段饱和度较高。例如京珠高速、连霍高速的很多路段处于高负荷运行状态，路段车流量大，造成路段可靠度水平总体偏低。可通过对瓶颈路段扩容、提高等级等措施来改善现状路网运行状况。4结论(1)根据可靠度计算结果，探讨了公路网瓶
16、颈路段识别方法，并结合河南省中原城市群路网瓶颈识别算例进行了分析。(2)通过路段瓶颈识别，找出区域公路网中通行能力的薄弱点，以便交通运营和管理部门及时做出有针对性的改善规划和交通应急预案，改善薄弱路段可收稿日期：2 0 1 2 一0 2 2 5(3)河南省公路网瓶颈路段识别分析算例表明：该方法具有较强的实用性和有效性。参考文献：1 焦海贤，胡迎鹏，刘以舟等干道路网瓶颈识别及容量一体化均衡配置模型与方法 J 交通运输系统工程与信息，2 0 0 7(5)2 方志耕，董志强，史新生路网模糊流量条件可靠性瓶颈逻辑割树模型研究 J 系统工程理论与实践，2 0 0 1(7)3 全国注册咨询工程师(投资)资格考试参考教材编写委员会。工程咨询概论 M 。北京：中国计划出版社，2 0 0 8 4 李强，李旭宏，张军，等河南省公路网可靠度评价分析研究 R ，2 0 0 9 万方数据区域公路网瓶颈路段识别分析研究区域公路网瓶颈路段识别分析研究作者：王明伟作者单位：河南省交通科学技术研究院有限公司,河南郑州,450006刊名：中外公路英文刊名：Journal of China&Foreign Highway年，卷(期)：2012,32(4)本文链接：http:/