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随着机动车保有量越来越大,城市道路网需要承担的车流量也随之增大,在日益加重的交通压力下,城市路网效能的好坏,直接影响着居民的出行和城市运行效率,路网运行状况差、效率低,会严重影响人们的出行效率和质量。因此,研究路网交通运行特征、分析路网的整体运行效能情况,从而找到不良运行状况的致因,提出有效的改善方法,对于提高路网运行效率和服务水平具有重要意义。本文以宏观基本图(MFD)为基础,提出城市路网效能评估方法,建立路网效能评估指标体系,通过设计仿真实验路网,应用评估指标对路网效能进行评估。主要研究内容如下:(1)提出一种面向路网效能评估的路网宏观基本图建模方法,以路网内车辆密度为横坐标,离开路网车辆流率为纵坐标绘制MFD,并使用VISSIM仿真软件建立方格网、环放网、自由网三种典型路网进行仿真实验用于获取路网MFD数据,通过GMM对MFD数据进行聚类分段,作为路网效能评估的研究基础。(2)基于MFD评估路网承载力。根据路网MFD特性,确定路网承载力为路网MFD平稳段-下降段拐点对应的路网内车辆密度。对各类型路网的承载力分析发现,不同类型路网承载力各不相同,同一路网承载力受不同流量输入方式的影响。(3)基于MFD评估路网运行效率。以离开路网辆流率最大值、路网承载力大小、路网达到承载力时的运行时间、路网MFD平稳段持续密度及时间范围作为路网运行效率的评估指标。仿真实验路网运行效率的评估结果表明,进入路网总流量相同时,不同路网在不同流量输入条件下运行效率各不相同。(4)基于MFD评估路网可靠性。以路网运行效率、离散性、密度及时间稳定性指数作为路网可靠性的评估指标,对比仿真实验路网内关键路段失效前后,三种路网可靠性的变化情况,结果表明,关键路段失效后,三种路网MFD变化均较大,路网可靠性指标变化较大,路网运行效率也发生明显下降。(5)以天河区部分路网作为案例,使用所提出的评估指标体系及方法对案例路网效能进行评估。使用VISSIM仿真软件建立案例路网,并根据实际情况设置路网参数,进行仿真实验。案例路网由于具有更高的路网密度与道路等级,在关键路段失效后,运行效率受影响较小,与三种实验路网相比,可靠性相对更高。提高道路等级、加大路网密度能够在一定程度上提高路网运行效率及可靠性。论文提出了面向路网效能评估的宏观基本图建模方法,并基于路网效能评估需求,提出了以路网承载力、运行效率及可靠性为指标的路网效能评估指标体系及评估方法,实现对路网的整体效能评估,能够为交通管理部门改善路网效能提供参考依据。