基干GIS城市道路网可达性评价.doc

基干GIS城市道路网可达性评价 　　[提要] 本文采用GIS技术强大的分析和数据管理能力对城市道路网可达性进行评价，通过收集数据、建模，数据导出，剖析重庆市涪陵区江南组团可达性特点，并提出建议 关键词：GIS；城市道路网；可达性 基金项目：重庆市教委2015年度科学技术项目：“城市交通改善评价指标体系与方法研究”（KJ1504208） 中图分类号：F29 文献标识码：A 原标题：基于GIS的城市道路网可达性评价――以重庆市涪陵区江南组团为例 收录日期：2017年1月12日 一、引言 可达性这一概念很早就用于城市交通规划研究中，用以作为描述两分区间交通联系程度的指标。在城市道路网评价中，可达性被作为一项重要指标，能够对城市道路网结构进行正确的评价，分析出城市道路网的缺点，为建改和综合治理提供决策依据。本文利用GIS的网络分析模块能够实现对影响城市道路方案布局的各项影响因素的分析评价，得到精确合理的分析结果。GIS技术的发展为复杂自然环境与独特社会经济条件的山地城市道路优化设计技术优化提供了有效的技术平台 二、城市道路可达性计算方法 车辆的行程时间由路段行驶时间和交叉口通过时间组成。考察交叉口通过时间的主要内容是分析车辆在交叉口的延误时间。车辆在交叉口的平均延误主要取决于交叉口的交通组成、流量流向和控制情况，而后者通常是在基于前者的分析确定的。由于关联因素多，交叉口延误计算一直是比较复杂的问题，实际中可通过交通调查获取有关数据。本文采用了较为简便的计算方法，该方法对交叉口的流量、流向等因素不作考虑，仅根据交叉口的控制情况进行平均延误估算。车辆在交叉口的平均延误时间？子包括平均直接延误时间？子0（减速和停车等待时间）和通过损失时间t（车辆起动和加速通过交叉口时的损失时间），即？子=？子0+t 假定一辆车在交叉口的平均直接延误时间？子0是所研究路?在一个信号周期内的非通行时间的一半，即： ？子0=0.5Y1/？姿YC 式中：C为信号周期长；λ为计算方向上的绿信比 在没有公共汽车转弯和禁止左转（或左转车辆很少）的干线道路交叉口，采用两相位控制时可按？子=0.3C作简单估算。这一结论来自于前苏联对不同周期下延误的估算，一般在周期时间为40～120s时均可使用 在T形交叉口，以及有公共汽车转弯或在某条路线上有较多左转车辆的一般交叉口上，通常会使用三相位控制方法。在这种情况下，每辆车的平均直接延误时间将会提高10%～20%，这时可取？子=0.33C。通过损失时间t与道路允许车速和交叉口几何特性等因素有关，当交叉口允许车速为15～20km/h，交叉口通过长度为20～70m时，可取t=5s。这样，从节点A到B，经线路l时，所需行程时间为： 式中，TABl为从节点A到B，经线路l的道路长度，VABl为线路l上的平均行驶车速；N为线路l上经过的交叉口数；？子n为第n个交叉口在线路方向上的平均延误时间。如果能得到线路l上各路段的平均行驶车速数据，则可按下式计算： 式中：m为线路l包含的路段数；Lm为路段m的长度（计入交叉口长度）；Vm为路段m上的平均车速。上述行程时间的计算考虑了路段和交叉口的状况。将路段行程时间和交叉口通过时间分别作为路段和节点的费用进行交通分配，由所得的流量分配和行程时间计算结果，则可进行可达性指标的计算 三、GIS道路网可达性过程分析 空间分析是GIS的核心，也是GIS价值的体现。在进行道路可达性评价前，首先要在GIS下实现对城市道路的运行状态进行模拟，为了较好地达到模拟效果，需要收集道路相关的一些基础资料，包括：道路线路的测绘数据、道路长度、道路平均车速、十字路口是否允许左转弯、十字路口转弯半径、红绿灯时长、绿信比、道路是否为单行道等。具备了这些基本资料之后，利用GIS建立网络模型，并在此基础上进行分析，并对分析结果进行属性操作，以便更形象地表达空间分析的结果 （一）建立城市道路网络模型。根据收集到的基础数据，建立GIS空间数据库，对各种数据进行分类、分层表达，如道路数据图层具有道路长度、道路各段统计的平均车速、单行道数据等，转弯要素图层则包含了车辆转弯信息等，并根据交叉口转弯半径、红绿灯时长、绿信比等设置交叉口阻断时长，在此基础之上就可以建立城市道路网络模型，实现对城市道路的模拟 （二）对城市道路进行网络分析。在城市道路网络模型建立的基础上，通过GIS网络分析中的新建服务区分析，以车辆通过每条路段的时间长度为通行成本，以时间为中断值，以每个路口为设施点，能够分析出在一定时间范围内，从各个路口机动车沿道路在统计的平均速度能到达的范围图 （三）对属性数据进行空间操作。利用GIS对网络分析结果进行统计，对统计结果进行分级，并对