城市路網密度的計算方法和計算裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市交通規(guī)劃領域，尤其涉及一種城市路網密度的計算方法和計算裝 置。
【背景技術】
[0002] 在城市道路的交通規(guī)劃中，關于合理的道路網密度在交通規(guī)劃的規(guī)范中有明確的 規(guī)劃指標范圍，而介于該指標范圍內的路網密度均是合理合規(guī)的。然而，這樣的規(guī)劃方法無 法針對特定城市的特征得出一個較為確切的密度規(guī)劃值，可見，現(xiàn)有的路網密度的規(guī)劃范 圍是無法對特定的城市的路網密度進行表征的。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術中無法針對特定城市的城市特征， 來獲得符合該城市特征的確切的路網密度規(guī)劃值的缺陷，提供一種城市路網密度的計算方 法和計算裝置。
[0004] 本發(fā)明是通過下述技術方案解決上述技術問題的：
[0005] 本發(fā)明提供一種城市路網密度的計算方法，其特點在于，所述計算方法包括以下 步驟：
[0006] S1、輸入所述城市內的機動車的出行距離、所述城市內各等級道路的平均車道數 和所述城市內的各等級道路的單車道的通行能力；
[0007] S2、根據所述出行距離計算各等級道路的優(yōu)勢出行距離、各等級道路的優(yōu)勢出行 周轉量和各等級道路的總長度，所述優(yōu)勢出行周轉量為一時間段內所述優(yōu)勢出行距離與出 行車次的乘積，所述總長度為所述優(yōu)勢出行周轉量除以所述通行能力和所述平均車道數；
[0008] S3、根據各等級道路的總長度和規(guī)劃的建設用地面積計算該等級道路的路網密 度；
[0009] S4、判斷所述路網密度與一預設路網密度的差值的絕對值是否小于一閾值，在判 斷結果為是時將所述路網密度輸出。
[0010] 在本方案中，路網密度是指單位城市用地面積內平均所具有的各等級道路的長 度。由于城市內的道路是分等級的，因此根據輸入的當前城市的出行距離、平均車道數和通 行能力，來計算出各等級道路的路網密度，能夠獲得對特定城市的路網密度的計算，并能以 計算得到的該路網密度的值來確切地表征該特定城市的路網密度。
[0011] 較佳地，步驟S4*在判斷結果為否時執(zhí)行步驟S 5;
[0012] S5、將下一次的路網密度用Pn+1表示，Pn+1的計算公式為：
[0013]
[0014] 其中，PnS當前計算得到的路網密度，Pn i為上一次計算得到的路網密度，在η取 為1時Pn i為P c，Pc表示為所述預設路網密度；
[0015] S6、判斷^+1與？"的差值的絕對值是否小于所述閾值，若是，將P n+1的值輸出，若否， 返回步驟s5。
[0016] 也即，將下一次計算得到的路網密度值不斷迭代，使得最終計算得到的路網密度 值是收斂的，從而將符合收斂條件的路網密度值作為特定城市的路網密度值，能夠進一步 確切地表征特定城市的路網密度。
[0017] 較佳地，步驟S2中采用一優(yōu)勢出行距離算法計算各等級道路的優(yōu)勢出行距離。
[0018] 所述優(yōu)勢出行距離算法為現(xiàn)有的算法，其是根據一位置到另一位置在出行時的最 優(yōu)距離計算得到的，其計算方式是這樣的：假設在理想化的方格網狀路網上，各等級路網從 高到低逐級包圍。出行在各等級路網上的層次切換按照支路-次干路-主干路-快速路的 方式進行切換，不能進行跳級。同一等級道路行駛距離不超過高一等級道路間距，此為優(yōu)勢 距離出行的上限，優(yōu)勢出行距離下限的出行起終點分屬兩個對角線上的該等級道路圍合區(qū) 域。進而通過假設-推算-分析的方法獲得優(yōu)勢出行距離。
[0019] 較佳地，步驟&中將各等級道路的總長度除以規(guī)劃的建設用地面積得到該等級道 路的路網密度。
[0020] 本發(fā)明的計算方法不限于此，也可為總長度和建設用地面積的函數，并賦予相應 的影響因子或權重系數，從而計算路網密度。
[0021] 較佳地，所述城市的道路的等級從高到低依次分為快速路、主干路、次干路和支 路。
[0022] 本發(fā)明還提供一種城市路網密度的計算裝置，其特征在于，包括一輸入模塊、一第 一計算模塊、一第二計算模塊和一第一判斷模塊，
[0023] 所述輸入模塊用于輸入所述城市內的機動車的出行距離、所述城市內各等級道路 的平均車道數和所述城市內的各等級道路的單車道的通行能力；
[0024] 所述第一計算模塊用于根據所述出行距離計算各等級道路的優(yōu)勢出行距離、各等 級道路的優(yōu)勢出行周轉量和各等級道路的總長度，所述優(yōu)勢出行周轉量為一時間段內所述 優(yōu)勢出行距離與出行車次的乘積，所述總長度為所述優(yōu)勢出行周轉量除以所述通行能力和 所述平均車道數；
[0025] 所述第二計算模塊用于根據各等級道路的總長度和規(guī)劃的建設用地面積計算該 等級道路的路網密度；
[0026] 所述第一判斷模塊用于判斷所述路網密度與一預設路網密度的差值的絕對值是 否小于一閾值，并在判斷結果為是時將所述路網密度輸出。
[0027] 較佳地，所述計算裝置還包括一迭代計算模塊和一第二判斷模塊，
[0028] 所述迭代計算模塊用于在所述第一判斷模塊的判斷結果為否時，將下一次的路網 密度用P n+1表示，P n+1的計算公式為：
[0029]
[0030] 其中，PnS當前計算得到的路網密度，Pn i為上一次計算得到的路網密度，在η取 為1時Pn i為P c，Pc表示為所述預設路網密度；
[0031] 所述第二判斷模塊用于判斷^+1與？"的差值的絕對值是否小于所述閾值，若是，將 Pn+1的值輸出，若否，繼續(xù)調用所述迭代計算模塊。
[0032] 較佳地，所述第一計算模塊用于采用一優(yōu)勢出行距離算法計算各等級道路的優(yōu)勢 出行距離。
[0033] 較佳地，所述第二計算模塊用于將各等級道路的總長度除以規(guī)劃的建設用地面積 以得到該等級道路的路網密度。
[0034] 本發(fā)明的積極進步效果在于：由于城市內的道路是分等級的，因此根據輸入的當 前城市的出行距離、平均車道數和通行能力，來計算出各等級道路的路網密度，能夠獲得對 特定城市的路網密度的計算，并能以計算得到的該路網密度的值來確切地表征該特定城市 的路網密度。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明一實施例的城市路網密度的計算方法流程圖。
[0036] 圖2為本發(fā)明一實施例中的城市A在2030年的機動車出行距離預測分布圖。
[0037] 圖3為本發(fā)明一實施例中的城市路網密度的計算裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。
[0039] 本實施例提供一種城市路網密度的計算方法，如圖1所示，所述計算方法包括以 下步驟：
[0040] 步驟101、輸入所述城市內的機動車的出行距離、所述城市內各等級道路的平均車 道數和所述城市內的各等級道路的單車道的通行能力；
[0041] 其中，所述出行距離、所述平均車道數和所述通行能力的值均為交通需求預測值， 而該些預測值均可通過現(xiàn)有的交通需求預測軟件預測得出。以城市A為例，根據交通需求 預測，城市A在2030年機動車高峰小時出行距離分布如圖2所示，每天約有10000車次出 行距離在Ikm以內，每天約有61800車次出行距離在l-2km以內，具體地，各距離范圍內每 天通過的車次數詳見圖2所示。
[0042] 根據圖2可得到，城市A的機動車高峰小時出行總量為11. 05萬pcu/h，出行總規(guī) 模為112. 4萬pcu*km，平均出行距離為10. 2km。其中pcu/h表示為每小時的車流量。
[0043] 所述城市的道路的等級從高到低依次分為快速路、主干路、次干路和支路。
[0044] 而假設預測到的城市A的支路的平均車道數為2,次干路的平均車道數為4,主干 路的平均車道數為6,快速路的平均車道數為4 ;而支路的通行能力為300pcu/h，次干路的 通行能力為400pcu/h，主干路的通行能力為800pcu/h，快速路的通行能力為1600pcu/h。
[0045] 步驟102、根據所述出行距離計算各等級道路的優(yōu)勢出行距離、各等級道路的優(yōu)勢 出行周轉量和各等級道路的總長度，所述優(yōu)勢出行周轉量為一時間段內所述優(yōu)勢出行距離 與出行車次的乘積，所述總長度為所述優(yōu)勢出行周轉量除以所述通行能力和所述平均車道 數；
[0046] 本實施例采用優(yōu)勢出行距離算法，并根據圖2所預測的出行距離分布值進行輸入 所述城市內的機動車的出行距離，計算得到的各等級道路的優(yōu)勢出行距離的上下限如表1 所示。
[0047] 表1各等級道路的優(yōu)勢出行距離的上下限
[0048]
[0049] 周轉量是指一定時間內出行車次與出行距離的乘積，所述優(yōu)勢出行周轉量為一時 間段內所述優(yōu)勢出行距離與出行車次的乘積，所述總長度為所述優(yōu)勢出行周轉量除以所述 通行能力和所述平均車道數；也即，在一定的機動車交通需求強度和機動車出行距離分布 的條件下，根據各等級道路的優(yōu)勢出行距離，將周轉量分配到各等級道路，得到各等級道路 實際需要承擔的周轉量。不同的城市其出行特征不同，導致各等級承擔的周轉量不同。
[0050] 其中，各等級道路的優(yōu)勢出行距離，平均車道數、單車道的通行能力，優(yōu)勢出行周 轉量，總長度等數值均是與對應的等級道路的數值進行相應計算的，而不會交叉計算