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摘要：本文主要介紹在對(duì)區(qū)域現(xiàn)狀公路網(wǎng)的分析與評(píng)價(jià)中，技術(shù)評(píng)價(jià)的主要特征及參數(shù)的計(jì)算與確定，從而對(duì)現(xiàn)狀公路網(wǎng)的功能和服務(wù)水平作出定量的評(píng)價(jià)表述。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)狀公路網(wǎng)特征及參數(shù)分析與評(píng)價(jià)目前，在眾多的前期預(yù)工可研報(bào)告中，普遍存在對(duì)現(xiàn)狀公路網(wǎng)在技術(shù)方面的分析與評(píng)價(jià)不夠全面的情況，本文就起其技術(shù)評(píng)價(jià)中的四項(xiàng)特征指標(biāo)（道路特征、交通特征、服務(wù)水平、通達(dá)程度）作一般性的介紹，以便在今后的工作中對(duì)區(qū)域現(xiàn)狀公路網(wǎng)分析和評(píng)價(jià)的更加全面完善。其目的在于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、準(zhǔn)確分析、評(píng)價(jià)現(xiàn)狀公路網(wǎng)的優(yōu)劣程度。運(yùn)用道路與交通特征參數(shù)對(duì)公路網(wǎng)上的交通流與組成公路網(wǎng)道路特征及路網(wǎng)所提供的服務(wù)水平，從宏觀上給以定量表述，從而為公路網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、公路改建或新建項(xiàng)目的制定和實(shí)施提供更加充分的論據(jù)。四項(xiàng)特征指標(biāo)所包含的具體參數(shù)見(jiàn)圖1.

一、四項(xiàng)特征指標(biāo)

1.公路網(wǎng)交通流特征參數(shù)

表述路段交通特征的物理量為路段交通特征參數(shù)，主要有交通量q、交通密度k、車速v、車頭距h、通行能力c，其中q、k、v為路段基本交通參數(shù)，這些集中反映了路段交通流的最基本特征。

公路網(wǎng)中每段道路由有限個(gè)路段組成，因此，整個(gè)公路網(wǎng)的交通特征與路段交通參數(shù)有直接的聯(lián)系，現(xiàn)用“網(wǎng)流量qw、網(wǎng)車速vw、網(wǎng)車流密度kw來(lái)表述整個(gè)公路網(wǎng)的交通特征，稱之為公路網(wǎng)的基本交通參數(shù)。

①網(wǎng)流量：是指組成公路網(wǎng)中各路段交通量的加權(quán)（里程權(quán)）平均值，用qw（輛/日、小時(shí)）表示，公式如下：

式中qi——第i個(gè)路段上的交通量（輛/日、小時(shí)）

li——第i個(gè)路段上的里程（km）

lw——公里網(wǎng)的總里程（km）

pi——里程權(quán)（pi＝li/lw）

根據(jù)（1-1）式可以計(jì)算出公路網(wǎng)中各類技術(shù)等級(jí)公路的網(wǎng)流量，如：國(guó)道q國(guó)、省道q省、縣道q縣的網(wǎng)流量。

q國(guó)＝∑q國(guó)i.p國(guó)i

q省＝∑q省i.p省i（1-2）

q縣＝∑q縣i.p縣i

式（1-2）中，q國(guó)、q省、q縣、p國(guó)i、p省i、p縣i分別表示國(guó)道、省道、縣道的路段交通量和相應(yīng)的里程權(quán)。

容易證明：qw＝q國(guó)。p國(guó)+q省。p省+q縣。p縣（1-3）

式中：p國(guó)＝l國(guó)/lw；p?。絣省/lw；p縣＝l縣/lw

其中：l國(guó)、l省、l縣分別表示區(qū)域內(nèi)國(guó)道、省道、縣道的總里程。

網(wǎng)流量這一指標(biāo)從客觀上反映了整個(gè)公路的交通負(fù)載情況。

②網(wǎng)車流密度：是指某一時(shí)刻公路網(wǎng)單位長(zhǎng)度路段上所擁有的車輛數(shù)。用kw表示（輛/km），其公式如下：

（1-4）

式中：n——某一時(shí)刻整個(gè)路網(wǎng)上的車輛數(shù)（輛）。

ki——第i個(gè)路段的交通密度（輛/km）。

由式（1-4）知，網(wǎng)車流密度為各路段車流密度的加權(quán)平均值，權(quán)值同前。這一指標(biāo)反映了公路網(wǎng)上車流的密集程度。

③網(wǎng)車速：是指各路段上平均車速的調(diào)和平均值，用vw表示（公里/小時(shí)）。公式如下：

式中：vi－第i個(gè)路段上車輛（公里/小時(shí)）。

wi－第i個(gè)路段上車公里權(quán)（wi＝qili/∑qili）

此參數(shù)是反映網(wǎng)流量在路網(wǎng)中運(yùn)行快慢程度的指標(biāo)。

可以證明：網(wǎng)流量、網(wǎng)車速度及網(wǎng)車流密度有下列關(guān)系

④網(wǎng)行程時(shí)間：是指公路網(wǎng)上車輛行使單位里程所需的時(shí)間，用tw表示（小時(shí)/km），按下式計(jì)算：

以上是描述區(qū)域公路網(wǎng)中交通特征參數(shù)，具有實(shí)際意義，通過(guò)它們的計(jì)算可反映區(qū)域現(xiàn)狀公路網(wǎng)實(shí)際交通狀況。

2.區(qū)域公路網(wǎng)道路特征參數(shù)

與交通特征參數(shù)相類似，道路特征參數(shù)與路段特征參數(shù)有直接關(guān)系，可以用道路技術(shù)等級(jí)jw，網(wǎng)容量cw和路面鋪裝率rw表示

①道路技術(shù)等級(jí)：是區(qū)域內(nèi)各級(jí)公路的加權(quán)平均值。公式如下：

（1-8）

式中：ji——第i個(gè)路段的技術(shù)等級(jí)，ji取值一般為ji＝0，1,2,3,4,5

對(duì)應(yīng)的公路是高速、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、等外。

pi——同前。

此項(xiàng)參數(shù)從總體上反映了區(qū)域路網(wǎng)的技術(shù)等級(jí)水平。

②網(wǎng)容量：實(shí)質(zhì)是網(wǎng)流量qw達(dá)到最大值時(shí)的值，即

cw＝max{qw1，qw2，qw3，……qwk}（1-9）

式中：qwk——區(qū)域公路網(wǎng)中某一種交通狀態(tài)k的網(wǎng)流量。由于網(wǎng)容量與路段及交叉口的多少相關(guān)，但對(duì)于大多數(shù)等級(jí)公路來(lái)說(shuō)，交叉口間距一般較長(zhǎng)，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可不考慮交叉口的影響。網(wǎng)容量不應(yīng)大于組成區(qū)域路網(wǎng)各路段容量的加權(quán)平均值，即：

（1-10）

對(duì)應(yīng)于6種道路等級(jí)，則

式中：ci－第i個(gè)路段的容量（輛/日（小時(shí)））

cj－第j級(jí)公路的容量（輛/日（小時(shí)））

pj－第j級(jí)公路里程占區(qū)域總里程的比重。

（1-11）

③路面鋪裝率：一般指區(qū)域公路網(wǎng)中，有路面里程與總里程之比，用rw表示：

lr－高級(jí)、次級(jí)路面里程（km）

lw－公路網(wǎng)總里程（km）

3.區(qū)域公路網(wǎng)服務(wù)水平及其參數(shù)

服務(wù)水平就是反映道路交通給道路使用者提供服務(wù)質(zhì)量好壞的尺度指標(biāo)。一般用路網(wǎng)事故率、路網(wǎng)平均運(yùn)輸成本、路網(wǎng)飽和度、里程飽和率這幾項(xiàng)參數(shù)來(lái)反映區(qū)域公路網(wǎng)的服務(wù)水平。

①路網(wǎng)事故率，指車輛在公路網(wǎng)中行駛每?jī)|車次公里所發(fā)生的事故次數(shù)，用aw表示，這項(xiàng)指標(biāo)反映了區(qū)域公路網(wǎng)的安全性，按下式計(jì)算：

（1-12）

式中：a――路網(wǎng)中一年發(fā)生的事故次數(shù)。

――路網(wǎng)的年平均日車公里。

其中：qj－第j級(jí)公路的網(wǎng)流量。

lj－第j級(jí)公路的里程。

②交通容量比（擁擠度）：指公路網(wǎng)流量與最大網(wǎng)容量之比值。用sw表示。公式為：

（1-13）

此項(xiàng)指標(biāo)表明路網(wǎng)的適應(yīng)性。一般情況下，當(dāng)：

a.sw＝0.1～0.75時(shí)，表示交通暢通無(wú)阻，適應(yīng)性好。

b.0.75<sw≤1.0時(shí)，表示尚能適應(yīng)，但高峰時(shí)有阻車現(xiàn)象。

c.sw>1.0時(shí)，表示不能適應(yīng)交通需求，嚴(yán)重阻車。

③路網(wǎng)里程飽和率：指公路網(wǎng)中飽和度等于或大于1.0的路段長(zhǎng)度與公路網(wǎng)總里程之比，用zw表示即：

式中：li－第i個(gè)飽和路段里程（km）。

lw－同前。

4.區(qū)域公路的通達(dá)程度

區(qū)域公路網(wǎng)的通達(dá)程度，就是公路網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接方便緊密程度情況，通常用路網(wǎng)密度、路網(wǎng)連通度和節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性來(lái)表達(dá)。

公路網(wǎng)密度：依據(jù)公路網(wǎng)所在區(qū)域的面積、人口、經(jīng)濟(jì)為基數(shù)來(lái)計(jì)算。分別稱為面積網(wǎng)密度r1、人口網(wǎng)密度r2、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)密度r3和綜合網(wǎng)密度r4.公路網(wǎng)密度是一個(gè)宏觀指標(biāo)，正是從區(qū)域交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，試圖闡明路網(wǎng)密度的適應(yīng)性。

路網(wǎng)連通度的值在平均意義上反映了公路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連通的強(qiáng)度。當(dāng)dw接近1.0時(shí)，路網(wǎng)布局為樹狀，各節(jié)點(diǎn)多為二路連通；當(dāng)dw為2.0時(shí)，路網(wǎng)布局為方格狀，各節(jié)點(diǎn)多為四路連通；當(dāng)dw大于3.0時(shí)，路網(wǎng)布局為三角狀，各節(jié)點(diǎn)為六路連通。

節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性：是度量一個(gè)節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)聯(lián)系難易程度的指標(biāo)，用dk表示（k為節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)），其值一般用連接該點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)表示，邊數(shù)越多，通達(dá)性越高。由于在公路網(wǎng)絡(luò)中，一條邊必須連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，故不難證明各節(jié)點(diǎn)的平均通達(dá)性與公路網(wǎng)連通度有近似2倍的關(guān)系。

以上主要介紹了反映公路網(wǎng)道路和交通特征參數(shù)的計(jì)算方法，由它們就可構(gòu)成公路網(wǎng)功能的技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

二、區(qū)域公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)

區(qū)域公路網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的目標(biāo)主要有兩方面，一是保證區(qū)域內(nèi)外的有效連通，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，二是滿足交通需求，提高運(yùn)輸效益。區(qū)域公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，一般按照社會(huì)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和技術(shù)評(píng)價(jià)三個(gè)組成部分來(lái)分析。評(píng)價(jià)的方法分單項(xiàng)指標(biāo)法和綜合法兩種，而評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇與計(jì)算，是整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的共性問(wèn)題，亦是影響評(píng)價(jià)結(jié)果的關(guān)鍵所在。對(duì)于技術(shù)評(píng)價(jià)而言，主要應(yīng)針對(duì)路網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用功能，其基本要求歸納為三點(diǎn)，可選用以下單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，即：公路網(wǎng)密度、網(wǎng)容量、網(wǎng)車速、行程時(shí)間、交通容量比（擁擠度）、路網(wǎng)等級(jí)、通行能力、里程飽和度、路網(wǎng)連通度、路網(wǎng)事故率等項(xiàng)指標(biāo)加以分析評(píng)價(jià)。

1.單項(xiàng)指標(biāo)分析評(píng)價(jià)法

單項(xiàng)指標(biāo)分析評(píng)價(jià)法就是給各項(xiàng)指標(biāo)相應(yīng)于不同的適應(yīng)情況的標(biāo)準(zhǔn)，而后把計(jì)算求得的實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較來(lái)確定各項(xiàng)指標(biāo)的適應(yīng)程度，最后得出有關(guān)結(jié)論。根據(jù)評(píng)價(jià)工作的需要，可以把區(qū)域公路網(wǎng)的適應(yīng)的評(píng)價(jià)語(yǔ)言，劃分為（好、較好、一般、較差、差）五種情況。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定因素較廣，于人們的感受和主觀成份較大，不確定性顯著，部分指標(biāo)難以用固定的數(shù)值來(lái)度量。但為了便于在實(shí)際中應(yīng)用，根據(jù)專家調(diào)查結(jié)果，采用集值統(tǒng)計(jì)法。

其它指標(biāo)的評(píng)價(jià)，可根據(jù)有關(guān)規(guī)范中的技術(shù)指標(biāo)加以對(duì)比分析、論定。

2.公路網(wǎng)適應(yīng)性的綜合評(píng)價(jià)

因公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)是社會(huì)評(píng)價(jià)、技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)三個(gè)子系統(tǒng)組成，而每個(gè)子系統(tǒng)又包含有若干個(gè)指標(biāo)，它們分別從某一方面表示路網(wǎng)系統(tǒng)方案的特性。各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)乃至一個(gè)子系統(tǒng)，均難以對(duì)公路網(wǎng)作出滿意的綜合評(píng)價(jià)，具有一定的模糊性，為此，應(yīng)對(duì)公路網(wǎng)整體作出客觀的優(yōu)劣評(píng)價(jià)，常用的方法是價(jià)值法，而在這種方法中，又有多種結(jié)構(gòu)模型，對(duì)現(xiàn)狀公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，則采用其中的模糊數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型較合理的模型。

①指標(biāo)域

x＝{x1，x2，x3}

評(píng)語(yǔ)域：

y＝{y1y2y3y4y5}

是x×y上的模糊關(guān)系矩陣，其元素rij表示第i個(gè)指標(biāo)相對(duì)于第j評(píng)語(yǔ)的隸屬度；a＝{a1，a2，a3}是指標(biāo)x上的模糊向量，指標(biāo)權(quán)重；b＝{b1，b2，b3，b4，b5}是評(píng)價(jià)語(yǔ)域y上的模糊向量，評(píng)價(jià)結(jié)果，則稱式（2-1）模糊變換為綜合評(píng)價(jià)模型。

公式：b＝a*r（2-1）

取模糊矩陣的合成運(yùn)算為一般矩陣的運(yùn)算規(guī)則，根據(jù)最大隸屬原則，如有bk＝max{b1，b2，b3，b4，b5}則路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為yk（k=1，2，3，4，5），依據(jù)參數(shù)db＝b最?。玝次?。?-2）

和模糊關(guān)系向量ri{ri1，ri2，ri3，ri4，ri5}就可以對(duì)公路網(wǎng)的綜合適應(yīng)性及各項(xiàng)指標(biāo)的適應(yīng)性作出進(jìn)一步的分析。上述綜合評(píng)價(jià)模型可按實(shí)際需要增減，對(duì)于現(xiàn)狀公路網(wǎng)的評(píng)價(jià)，取擁擠度、路網(wǎng)技術(shù)等級(jí)、連通度這三項(xiàng)指標(biāo)可以滿足要求。

②公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)，重點(diǎn)在于分析各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)于路網(wǎng)分布情況的模糊性，因此各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度，可按其在路網(wǎng)分布的實(shí)際情況來(lái)確定。參考表2中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)路網(wǎng)中路段的飽和度和技術(shù)等級(jí)在相應(yīng)范圍內(nèi)的里程分布比例，將路網(wǎng)連通度dw的標(biāo)準(zhǔn)放大1.0倍，按照路網(wǎng)圖上通達(dá)性在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)與路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)的比值，即可圈定dw的隸屬度，從而確定模糊矩陣r值。

權(quán)重系數(shù)的確定目的主要用來(lái)反映各項(xiàng)指標(biāo)的作用和不同影響，一般通過(guò)專家咨詢來(lái)確定，根據(jù)具體情況可分別采用專家小組或發(fā)表調(diào)查方法，把調(diào)查結(jié)果匯總整理后，即可得到各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。

依據(jù)上述原理，通過(guò)發(fā)表調(diào)查方法即可得到公路路網(wǎng)飽和度、技術(shù)等級(jí)即連通度的權(quán)重?cái)?shù)。

以上主要介紹了公路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)方法，由這些即可對(duì)區(qū)域公路網(wǎng)做出較為全面的技術(shù)分析和綜合評(píng)價(jià)，從而為區(qū)域公路網(wǎng)是否需要進(jìn)行改建或新建提供更充分的論證依據(jù)。

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