專利名稱：一種城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，屬于城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通達(dá)性，簡(jiǎn)單地說，指一個(gè)地方能夠從另外一個(gè)地方到達(dá)的容易程度，它可以用空間距離、拓?fù)渚嚯x、旅途距離、旅行時(shí)間或運(yùn)輸費(fèi)用來衡量。在城市化地區(qū)內(nèi)部，通達(dá)性通過不同活動(dòng)之間的相互作用及其導(dǎo)致的交通行為來定義，它以在給定的交通條件下，一個(gè)地方的活動(dòng)能夠從另外一些地方接近的容易程度來衡量。因而，通達(dá)性能夠表示某一地域內(nèi)不同地點(diǎn)之間的聯(lián)系，并可衡量把某一活動(dòng)放在不同地點(diǎn)的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于通達(dá)性的度量現(xiàn)有方法主要有以下4種:1.距離度量法距離度量法是所有度量方法中最為基本的一種。它使用空間距離，時(shí)間距離(跨越空間距離所需的時(shí)間)，或經(jīng)濟(jì)距離(為跨越空間距離所支付的費(fèi)用)來度量通達(dá)性。在所有這些方法中，最為基礎(chǔ)的一種叫相對(duì)通達(dá)性，它用兩個(gè)地點(diǎn)之間的自然間隔來度量它們之間的通達(dá)性，并且還假設(shè)通達(dá)性是具有對(duì)稱性的，即甲地對(duì)乙地的通達(dá)性與乙地對(duì)甲地的通達(dá)性是一致的。在相對(duì)通達(dá)性的基礎(chǔ)上，又定義了總體通達(dá)性，即某地到所有其它地點(diǎn)的相對(duì)通達(dá)性的總和。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)資料的可得性和研究問題的需要，相對(duì)通達(dá)性和總體通達(dá)性可分別以直線距離，旅行距離，旅行費(fèi)用，旅行時(shí)間或其它一些相關(guān)的耗費(fèi)來衡量。2.拓?fù)涠攘糠ㄍ負(fù)涠攘糠ㄓ糜诰W(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)性的度量，它將現(xiàn)實(shí)中的網(wǎng)絡(luò)抽象成圖，通常只考慮點(diǎn)與點(diǎn)之間的連接性，而不考慮它們之間的實(shí)際距離，每一對(duì)互相連接的節(jié)點(diǎn)之間的距離被認(rèn)為是等值的。連接兩點(diǎn)的具有最少的線段數(shù)的路徑是這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，最短路徑包含的線段數(shù)是這兩點(diǎn)之間的拓?fù)渚嚯x，這就是拓?fù)涠攘糠ǖ南鄬?duì)通達(dá)性。類似于距離度量法，定義一個(gè)節(jié)點(diǎn)的總體通達(dá)性為該節(jié)點(diǎn)到所有其它節(jié)點(diǎn)的相對(duì)通達(dá)性的總和。一個(gè)節(jié)點(diǎn)到所有其它節(jié)點(diǎn)的相對(duì)通達(dá)性的平均值被定義為該節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性指數(shù)。通達(dá)性指數(shù)常用于衡量交通網(wǎng)絡(luò)中各地之間的交通方便程度。將網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的通達(dá)性指數(shù)取平均值，得到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通達(dá)性指數(shù)，它常在網(wǎng)絡(luò)分析中與其它參數(shù)一起使用，用來評(píng)價(jià)交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣。在某些交通行為中，如航空，是否能夠直達(dá)，要轉(zhuǎn)多少次航班，在許多情況下比距離本身更重要。城市內(nèi)部的公共交通，也有類似的性質(zhì)。因而，拓?fù)涠攘糠ǔＳ糜陬愃朴诤娇盏慕煌ňW(wǎng)絡(luò)。3.重力度量法重力度量法將自然間隔與各個(gè)地理實(shí)體的自身屬性結(jié)合起來衡量通達(dá)性。用重力度量法度量所得的通達(dá)性通常也稱為潛能。它借用了物理學(xué)中的重力模型，認(rèn)為，城市等地理實(shí)體的空間效應(yīng)隨距離而衰減，與萬有引力有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)方式。城市對(duì)城市外的某地點(diǎn)的影響，稱之為城市在該點(diǎn)的潛能，它是作為引力因子的地理實(shí)體與距離衰減效應(yīng)雙重作用的結(jié)果。一個(gè)地方的通達(dá)性是它所在的系統(tǒng)中所有其它地理實(shí)體施加的影響的總和。重力度量法下，通達(dá)性也是對(duì)稱的，一個(gè)地方的通達(dá)性不僅取決于它在交通網(wǎng)絡(luò)中的位置，也取決于該網(wǎng)絡(luò)中的大小不一的地理實(shí)體的分布方式。4.累積機(jī)會(huì)法累積機(jī)會(huì)法用在設(shè)定的出行距離或出行時(shí)間之內(nèi)，從某地點(diǎn)出發(fā)能接近的機(jī)會(huì)的多少來衡量通達(dá)性，這里的機(jī)會(huì)既可以是就學(xué)機(jī)會(huì)、就業(yè)機(jī)會(huì)、購(gòu)物機(jī)會(huì)，也可以是就醫(yī)機(jī)會(huì)、休閑機(jī)會(huì)，完全可以視需要而定。必須注意到這一度量方法并不考慮距離衰減效應(yīng)，隨著設(shè)定的出行時(shí)間或出行距離的增加，計(jì)算所得的通達(dá)性值是增加的。這一方法的缺陷在于對(duì)時(shí)間或距離的設(shè)定不可避免的帶有主觀因素，可能掩蓋不同地點(diǎn)的通達(dá)性差異。不同的通達(dá)性的度量方法，往往與對(duì)通達(dá)性的不同理解相對(duì)應(yīng)。使用距離法或拓?fù)浞ǎ瑑A向于把通達(dá)性理解成接近程度，使用累積機(jī)會(huì)法，傾向于把通達(dá)性理解成給定的旅行時(shí)間或距離內(nèi)，能夠接近的目的地的數(shù)目，而重力度量法的使用者將通達(dá)性理解為接近某個(gè)地方的潛在可能性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明針對(duì)城市中心區(qū)較為擁堵的現(xiàn)實(shí)條件，認(rèn)為城市中心區(qū)這一特定地域范圍內(nèi)的交通通達(dá)度更應(yīng)更多的考慮通過中心區(qū)的交通通達(dá)性，以提高中心區(qū)的交通通達(dá)效率，降低中心區(qū)的交通通過時(shí)間，并能形成良好的城市中心區(qū)的交通通過效率的評(píng)價(jià)一反饋方法。本發(fā)明要解決的問題是:城市中心區(qū)通達(dá)效率的評(píng)價(jià)及提升問題，存在評(píng)價(jià)方法復(fù)雜，數(shù)據(jù)難以獲得，并缺 乏相應(yīng)的調(diào)整方法的問題，需要提供一種以客觀的理性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，較為簡(jiǎn)化的評(píng)價(jià)及提升方式，且數(shù)據(jù)更易獲得，精確度更高，以提升城市中心區(qū)通達(dá)效率。技術(shù)方案:一種城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，首先確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型；接著獲取矢量地形圖資料，并在現(xiàn)狀實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行校核及調(diào)整；然后利用AUTOCAD軟件計(jì)算獲取各指標(biāo)數(shù)據(jù)，將指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入評(píng)價(jià)模型，得到中心區(qū)通達(dá)度指數(shù)；最后以此為依據(jù)，以AUTOCAD軟件為工作平臺(tái)，通過不斷的優(yōu)化-評(píng)價(jià)提升中心區(qū)通達(dá)效率。包括以下步驟:步驟1:確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括道路面積及直行路段數(shù)量。直行路段數(shù)量具體反映了交通流在平面運(yùn)行上的通暢效率，相同面積的用地范圍下，路段數(shù)量越多則導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車交通的順暢程度越高。道路面積則體現(xiàn)了整體路網(wǎng)在中心區(qū)范圍內(nèi)利用的合理程度，相同情況下道路面積越大，則代表了整體路網(wǎng)在整個(gè)中心區(qū)土地利用上所占比重越大，兩者比值所反映的是在高效率的路網(wǎng)面積比重上，更多的直行路段數(shù)量體現(xiàn)整體路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的高效性。步驟2:構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，通達(dá)度指數(shù)由以下函數(shù)模型確定
Ini MK = ^- = -T
ZjLi ai Aaj = IjXdj
式中:K一中心區(qū)內(nèi)路網(wǎng)通達(dá)度指數(shù)，i—第i個(gè)節(jié)點(diǎn)，Ini—第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的路段數(shù)(段)，M—中心區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)總路段數(shù)(段)，j 一第j個(gè)路段，a~M j個(gè)路段的道路面積(m2)，Ij 一第j個(gè)路段的長(zhǎng)度(m)，d-H j個(gè)路段的寬度(m)，A—中心區(qū)內(nèi)道路面積(m2)。路網(wǎng)通達(dá)度指數(shù)K反映了一個(gè)中心區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)絡(luò)的成熟程度，K值越高，表明路網(wǎng)的成熟率越高，成環(huán)成網(wǎng)率越高，反之則表明路網(wǎng)成網(wǎng)率越低。步驟3:獲取比例精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)精確的矢量地形圖資料，作為數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)。步驟4:對(duì)中心區(qū)道路情況進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，并與矢量地形圖進(jìn)行校核，查漏補(bǔ)缺，形成完整的矢量地形圖數(shù)據(jù)。步驟5:將矢量地形圖資料以DWG文件格式輸入AUTOCAD矢量編輯軟件，利用軟件線段繪制命令(PLINE)以及距離測(cè)量命令(DIST)，計(jì)算獲得各節(jié)點(diǎn)的路段數(shù)及中心區(qū)內(nèi)道路總面積。步驟6:將矢量地形圖中計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)輸入通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，得到中心區(qū)通達(dá)指數(shù)K。步驟7:以AUTOCAD軟件為工作平臺(tái)調(diào)整路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，按步驟5、步驟6重新計(jì)算中心區(qū)通達(dá)度指數(shù)，根據(jù)多次評(píng)價(jià)的通達(dá)度指數(shù)變化情況確定中心區(qū)道路體系優(yōu)化方案，提升中心區(qū)通達(dá)效率。其中步驟2具體為:步驟2.1:分別計(jì)算中心區(qū)每個(gè)道路節(jié)點(diǎn)的路段數(shù)Hii ；步驟2.2:將各節(jié)點(diǎn)路段數(shù)進(jìn)行加和處理，得到中心區(qū)總路段數(shù)M ;步驟2.3:測(cè)量得到中心區(qū)每段路段長(zhǎng)度Ij及每個(gè)路段的路幅寬度Clj，將其相乘得到每個(gè)路段的面積a」；步驟2.4:將各路段面積數(shù)據(jù)進(jìn)行加和處理，得到中心區(qū)總道路面積A ；步驟2.5:中心區(qū)總路段數(shù)M與中心區(qū)總面積A的比值，即為中心區(qū)通達(dá)指數(shù)K。其中步驟5具體為:步驟5.1:用PLINE命令繪制各道路節(jié)點(diǎn)路段，并統(tǒng)計(jì)其段數(shù)及每段長(zhǎng)度；步驟5.2:用DIST命令測(cè)量各路段的路幅寬度；步驟5.3:根據(jù)測(cè)得的各路段長(zhǎng)度及寬度指標(biāo)，分別計(jì)算得到各路段道路面積數(shù)據(jù)；步驟5.4:分別將得到的各節(jié)點(diǎn)路段數(shù)數(shù)據(jù)及各路段面積數(shù)據(jù)相加得到中心區(qū)總路段數(shù)及總道路面積數(shù)據(jù)。其中步驟7可以通過AUTOCAD軟件的矢量編輯特征，對(duì)中心區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后，將改動(dòng)的指標(biāo)替換，重新輸入通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，獲取新的通達(dá)度指數(shù)。重復(fù)此步驟，直至達(dá)到最優(yōu)的中心區(qū)最優(yōu)的通達(dá)效率，并以此時(shí)的矢量圖紙為依據(jù)，對(duì)城市中心區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。由于是在既有道路基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，所以應(yīng)充分考慮調(diào)整的可行性，有些路段可增加面積，有些可新增路段，最后得到的是一個(gè)調(diào)整后的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。而在城市中心區(qū)現(xiàn)狀條件的限制下，道路調(diào)整也具有一定的限制，其調(diào)整方案是有限的，因此通過對(duì)各方案的通達(dá)度指數(shù)的計(jì)算及比較，能夠求得在現(xiàn)有條件下城市中心區(qū)通達(dá)度指數(shù)的最大值，在此條件下，中心區(qū)通達(dá)效率最高，而這一方案即為中心區(qū)道路體系的最優(yōu)方案。
有益效果:本發(fā)明提供的城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，一方面針對(duì)城市交通最為擁堵的中心區(qū)，提出交通通達(dá)效率的評(píng)價(jià)及提升方法，更具現(xiàn)實(shí)意義及使用價(jià)值；另一方面簡(jiǎn)化了通達(dá)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)筑了較為簡(jiǎn)捷直觀的模型，數(shù)據(jù)更易獲得，也更為準(zhǔn)確，且數(shù)據(jù)客觀性較強(qiáng)，并能直接用于指導(dǎo)中心區(qū)道路系統(tǒng)優(yōu)化。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中新街口中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范 圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。以下將結(jié)合南京新街口中心區(qū)案例和附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，包括7個(gè)步驟:首先確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型；接著獲取矢量地形圖資料，并在現(xiàn)狀實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行校核及調(diào)整；然后利用AUTOCAD軟件計(jì)算獲取各指標(biāo)數(shù)據(jù)，將指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入評(píng)價(jià)模型，得到中心區(qū)通達(dá)度指數(shù)；最后以此為依據(jù)，以AUTOCAD軟件為工作平臺(tái)，通過不斷的優(yōu)化-評(píng)價(jià)提升中心區(qū)通達(dá)效率。具體流程如圖1所示，并詳細(xì)介紹如下:步驟1:確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括道路面積及直行路段數(shù)量。直行路段數(shù)量具體反映了交通流在平面運(yùn)行上的通暢效率，相同面積的用地范圍下，路段數(shù)量越多則導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車交通的順暢程度越高。道路面積則體現(xiàn)了整體路網(wǎng)在中心區(qū)范圍內(nèi)利用的合理程度，相同情況下道路面積越大，則代表了整體路網(wǎng)在整個(gè)中心區(qū)土地利用上所占比重越大，兩者比值所反映的是在高效率的路網(wǎng)面積比重上，更多的直行路段數(shù)量體現(xiàn)整體路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的高效性。步驟2:構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，通達(dá)度指數(shù)由以下函數(shù)模型確定
權(quán)利要求
1.一種城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括道路面積及直行路段數(shù)量； 步驟2:構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，通達(dá)度指數(shù)由以下函數(shù)模型確定
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，其特征在于步驟2包括以下步驟: 步驟2.1:分別計(jì)算中心區(qū)每個(gè)道路節(jié)點(diǎn)的路段數(shù)Hii ； 步驟2.2:將各節(jié)點(diǎn)路段數(shù)進(jìn)行加和處理，得到中心區(qū)總路段數(shù)M ; 步驟2.3:測(cè)量得到中心區(qū)每段路段長(zhǎng)度^及每個(gè)路段的路幅寬度dp將其相乘得到每個(gè)路段的面積a」； 步驟2.4:將各路段面積數(shù)據(jù)進(jìn)行加和處理，得到中心區(qū)總道路面積A ； 步驟2.5:中心區(qū)總路段數(shù)M與中心區(qū)總面積A的比值，即為中心區(qū)通達(dá)指數(shù)K。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，其特征在于步驟5包括以下步驟: 步驟5.1:用PLINE命令繪制各道路節(jié)點(diǎn)路段，并統(tǒng)計(jì)其段數(shù)及每段長(zhǎng)度； 步驟5.2:用DIST命令測(cè)量各路段的路幅寬度； 步驟5.3:根據(jù)測(cè)得的各路段長(zhǎng)度及寬度指標(biāo)，分別計(jì)算得到各路段道路面積數(shù)據(jù)；步驟5.4:分別將得到的各節(jié)點(diǎn)路段數(shù)數(shù)據(jù)及各路段面積數(shù)據(jù)相加得到中心區(qū)總路段數(shù)及總道路面積數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，其特征在于步驟7通過AUTOCAD軟件的矢量編輯特征，對(duì)中心區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后，將改動(dòng)的指標(biāo)替換,重新輸入通達(dá)度評(píng)價(jià)模型，獲取新的通達(dá)度指數(shù)；重復(fù)此步驟，直至達(dá)到最優(yōu)的中心區(qū)最優(yōu)的通達(dá)效率，并以此時(shí)的矢量圖紙為依據(jù)，對(duì)城市中心區(qū)路網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)及應(yīng)用方法，涉及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。步驟是首先確定中心區(qū)通達(dá)度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)筑中心區(qū)通達(dá)度評(píng)價(jià)模型；接著獲取矢量地形圖資料，并在現(xiàn)狀實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行校核及調(diào)整；然后利用AUTOCAD軟件計(jì)算獲取各指標(biāo)數(shù)據(jù)，將指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入評(píng)價(jià)模型，得到中心區(qū)通達(dá)度指數(shù)；最后以此為依據(jù)，以AUTOCAD軟件為工作平臺(tái)，通過不斷的優(yōu)化-評(píng)價(jià)提升中心區(qū)通達(dá)效率。本發(fā)明以客觀的理性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)化了通達(dá)度評(píng)價(jià)方式，且數(shù)據(jù)更易獲得，精確度更高，并能通過直接的可視化方式進(jìn)行調(diào)整，提升城市中心區(qū)通達(dá)度。
文檔編號(hào)G06Q50/26GK103218768SQ20131007575
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者楊俊宴, 史北祥 申請(qǐng)人:東南大學(xué)