文档介绍：1拟选题目
基于双层规划理论的中小城市货运交通网络优化与应用研究
2课题来源
自选
3选题背景
随着人类社会的不断进步,城市化进程的迅速加快,土地资源紧缺、城市交通拥堵、交通事故频繁、环境污染、噪声危害等等都已经成为全世界各国所面临的严重的问题[1]。而在解决城市交通问题的实践中,许多城市只注重对城市硬件设施的建设,如通过拓宽改造道路、提高现有道路的级别来满足交通需求。但这种单纯扩大和改善供给以满足交通需求的方法,往往落后于城市交通需求的增加,治标不治本[2]。根据当斯定律(Downs Law):在政府对城市交通不进行有效管制和控制的情况下,新建的道路设施会诱发新的交通量,而交通需求总是倾向于超过交通供给。所以,在应对日益严峻的城市交通问题时我们必须要进行合理、科学、有效的城市交通规划,进行交通组织和交通需求管理,协调交通供给与交通需求之间的平衡关系,使城市交通实现可持续性的发展[3]。
进入二十一世纪以来,我国全国货运量的走势呈现稳步增长的态势,每年均以8%-10%的速度增长[4],为我台和机遇,同时,货运交通发展的重要性也逐渐凸显,城市化的趋势使得物流不断在向城市集中,约80%以上的物流货运活动都是在城市里完成的,城市物流的效率对整个地区乃至全国物流的效率有着实质性的影响。而目前在我国,据调查,城市货运交通基础设施还很不完备,货运道路资源稀缺,在重要的运输通道和运输节点,配送拥堵现象突出,配送运输通道不畅通、货运效率持续低下、客货运混行引发频繁的交通事故、生态环境恶化等等问题日益突出[5]。至今为止,我国的城市交通规划中很少进行货运交通方面的规划,对城市货运交通网络优化研究也少之又少,对城市货运交通产生交通拥堵、环境污染等的严峻性没有得到足够的重视,尤其是中小型城市。因此,从可持续发展、创造良好经济发展环境和提高城市竞争力角度
来看迫切需要对我国中小城市进行货运交通方面的规划,而城市货运交通网络的详细科学的布局规划和交通管理显得尤为重要,需要对其相关的货运通道数量、路径选择及城市道路功能划分布局等内容进行研究,以便对我国城市货运交通系统的规划研究给予科学合理的指导。
伴随着城市的不断发展,城市货运的负面效应总是存在的:主城区交通负担日益加重、城市生态环境不断恶化、货物装卸形成的对人行道甚至交通主干道的占用加剧、空气污染严重、交通出行困难、城区居民日益增加的不满……,这是任何国家在城市化进程中货运交通所面临的普遍问题。而且随着城市化进程的加快,所面临的环境问题也会越来越严重[6,7]。因此,在中小城市货运交通网络规划设计中,不仅要结合城市内部土地、道路网规划等方面设计,还要考虑城市生态环境方面的影响因素,优化城市货运交通网络,减少货运污染,提高中小城市的货运效率,促进城市的经济和交通发展。
货运网络是货运交通系统中的关键影响因素,是货物流通运转的重要渠道,其为城市的蓬勃发展提供了流动的“血液”,提供了发展的不竭动力,所以,在我国,由于长期的行业分割管理,城市货运交通一直缺乏系统的规划体系指导,货运交通网络的布局规划不合理、不科学,最终导致城市货运交通系统与城市物流在规划、建设、运营管理等各个环节的发展严重滞后,降低了城市竞争力,制约了城市的快速发展。
双层规划(Bilevel Programming Problem,简称BLPP)是一种具有二层递阶结构的系统优化问题,上层问题和下层问题都有各自的决策变量、约束条件和目标函数。双层规划具有两个层次系统的规划与管理(控制)问题:上层给下层一定的信息,下层根据自己的利益做出反应,上层再根据下层的反应做出调整,以达到符合上下层利益的最优解[8]。
由于中小城市货运交通网络的优化研究实际是一项重要的决策问题,在此决策过程中,存在着需求(货运量)和供给(货运交通网络)2个主体,两者之间既相互作用又相互影响。其中上层的规划是从货运量的角度出发,使得在一定的货运交通网络条件约束下,货物运输的数量达到最大,运输效率达到最大;下层的规划从系统的角度也就是供给的角度出发,在一定的道路资源以及环境承载力和能源资源消耗等一系列外部因素约束的条件下,使得整个货运交通系统的社会效益最大,最大的发挥货运效能,最终促进中小城市货运交通实现协调可持续性发展。
4研究意义
1、针对中小城市货运交通运输的发展现状,对城市货运交通网络的设计、规划、组织与管理进行优化,对于指导中小城市交通运输业的协调发展,全面提高货物的“点—点”运输效率、合理引导货运市场的发展以及综合改善城市交通问题具有十分重要的意义。
2、在中小城市货运交通网络规划的过程中,涉及的因素多而复杂,将城市货运交通网络规划与城市土地利用规划、城市道路网规划、城市环境规划、城市交通管理规划、配套设施