城市路網(wǎng)容量的多維度解析與提升策略研究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景隨著全球城市化進(jìn)程的不斷加速，城市規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度聚集。根據(jù)聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)，截至2023年，全球城市人口占總?cè)丝诘谋壤殉^56%，預(yù)計(jì)到2050年這一比例將達(dá)到68%。在我國(guó)，城市化率也在快速增長(zhǎng)，2023年已接近65%。城市的快速發(fā)展帶來了居民出行需求和貨物運(yùn)輸需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)。以北京為例，2023年全市機(jī)動(dòng)車保有量已超過600萬(wàn)輛，且仍在以每年約2%的速度增長(zhǎng)，日均出行人次高達(dá)3000萬(wàn)。然而，城市道路建設(shè)的速度往往難以跟上交通需求的增長(zhǎng)。一方面，城市土地資源有限，可供新建道路的空間越來越少，拆遷成本高昂且涉及復(fù)雜的利益協(xié)調(diào)，阻礙了道路建設(shè)的推進(jìn)。另一方面，城市規(guī)劃在交通前瞻性上存在不足，早期規(guī)劃未能充分預(yù)見到如今的交通增長(zhǎng)規(guī)模，導(dǎo)致道路網(wǎng)絡(luò)布局不合理，如支路密度低、微循環(huán)不暢等問題普遍存在。交通擁堵問題已成為城市發(fā)展的頑疾。在早晚高峰時(shí)段，一線城市的主要道路常常陷入擁堵，車速大幅下降。例如，上海的內(nèi)環(huán)高架在高峰時(shí)段平均車速僅為20-30公里/小時(shí)，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)時(shí)速。交通擁堵不僅浪費(fèi)了大量的時(shí)間和能源，還導(dǎo)致了環(huán)境污染的加劇，汽車尾氣排放成為城市空氣污染的重要來源之一。據(jù)估算，我國(guó)每年因交通擁堵造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千億元，包括時(shí)間成本、燃油消耗增加以及物流效率降低等方面。此外，交通擁堵還對(duì)居民的生活質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，增加了出行的焦慮和壓力。在此背景下，研究城市路網(wǎng)容量顯得尤為迫切。路網(wǎng)容量是衡量城市道路系統(tǒng)承載交通能力的關(guān)鍵指標(biāo)，深入研究路網(wǎng)容量有助于準(zhǔn)確把握城市道路系統(tǒng)的承載極限，從而為解決交通擁堵問題提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展。1.1.2研究意義從理論意義來看，目前城市路網(wǎng)容量的研究雖取得了一定成果，但仍存在諸多不完善之處。不同的路網(wǎng)容量定義和計(jì)算方法并存，缺乏統(tǒng)一且被廣泛認(rèn)可的理論體系。部分研究在模型構(gòu)建中對(duì)復(fù)雜的交通實(shí)際情況考慮不足，導(dǎo)致理論與實(shí)際應(yīng)用存在差距。深入研究路網(wǎng)容量，有助于完善交通工程領(lǐng)域的理論體系，明確路網(wǎng)容量的內(nèi)涵和外延，優(yōu)化計(jì)算方法，使其更貼合實(shí)際交通狀況，為后續(xù)的交通研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在實(shí)踐應(yīng)用方面，準(zhǔn)確評(píng)估路網(wǎng)容量能夠?yàn)槌鞘薪煌ㄒ?guī)劃提供關(guān)鍵依據(jù)。通過對(duì)路網(wǎng)容量的分析，可以明確現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)，識(shí)別出交通瓶頸路段和節(jié)點(diǎn)，從而有針對(duì)性地進(jìn)行道路新建、擴(kuò)建或改造。例如，在規(guī)劃新城區(qū)時(shí)，根據(jù)預(yù)測(cè)的交通需求和路網(wǎng)容量分析結(jié)果，合理布局道路網(wǎng)絡(luò)，提高道路的連通性和可達(dá)性，避免出現(xiàn)交通擁堵的隱患。研究路網(wǎng)容量還能有效指導(dǎo)交通管理決策。根據(jù)路網(wǎng)容量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，交通管理部門可以制定更加科學(xué)合理的交通管制措施，如優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí)、設(shè)置潮汐車道、實(shí)施交通限行等，以平衡交通流量，提高道路的通行效率。在重大活動(dòng)或突發(fā)事件期間，依據(jù)路網(wǎng)容量信息進(jìn)行交通疏導(dǎo)和應(yīng)急管理，能夠保障城市交通的正常運(yùn)行。此外，對(duì)路網(wǎng)容量的研究有助于優(yōu)化城市空間布局。合理的路網(wǎng)容量規(guī)劃可以引導(dǎo)城市功能分區(qū)的優(yōu)化，促進(jìn)人口和產(chǎn)業(yè)的合理分布，減少不必要的交通出行，實(shí)現(xiàn)城市交通與城市發(fā)展的良性互動(dòng)，提升城市的整體運(yùn)行效率和居民的生活品質(zhì)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究進(jìn)展國(guó)外對(duì)于城市路網(wǎng)容量的研究起步較早，在理論和實(shí)踐方面都取得了豐富的成果。20世紀(jì)50年代，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的運(yùn)籌學(xué)教授Ford和Fulkerson基于圖論提出了網(wǎng)絡(luò)最大流模型，并于1962年給出了求解網(wǎng)絡(luò)最大流的標(biāo)號(hào)法，這一理論為路網(wǎng)容量的研究奠定了基礎(chǔ)，從數(shù)學(xué)角度為衡量路網(wǎng)的最大通行能力提供了思路，將路網(wǎng)抽象為圖論中的網(wǎng)絡(luò)，把路段視為邊，節(jié)點(diǎn)視為頂點(diǎn)，通過計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的最大流來確定路網(wǎng)在理想狀態(tài)下能夠承載的最大交通流量。1972年，日本京都大學(xué)教授Ida提出了一個(gè)基于簡(jiǎn)單增量分配技術(shù)的確定路網(wǎng)容量的啟發(fā)式算法。該算法通過逐步增加交通流量，觀察路網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，以確定路網(wǎng)容量，這種方法考慮了交通流在路網(wǎng)上的實(shí)際分配過程，更貼近實(shí)際交通運(yùn)行情況，不再局限于理論上的最大流計(jì)算，而是從實(shí)際交通分配的角度去探索路網(wǎng)容量的確定方法。隨著研究的不斷深入，路網(wǎng)容量的概念逐漸綜合考慮多種因素。1995年，Akamatsu和Miyawaki通過飽和流量公式來計(jì)算平衡路網(wǎng)的容量，開始將交通流的飽和狀態(tài)納入路網(wǎng)容量的計(jì)算范疇，考慮到了交通流在達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)路網(wǎng)的實(shí)際承載能力，使得路網(wǎng)容量的計(jì)算更具現(xiàn)實(shí)意義。1999年，Yang、Bell和Meng提出了組合交通分布和分配模型，同時(shí)考慮了出行者的路徑選擇和目的地，提出了雙層規(guī)劃法（即兩層極值法）。這種方法既考慮了路網(wǎng)的物理容量又考慮了服務(wù)水平，成為當(dāng)今確定路網(wǎng)容量的重要模型之一。它將交通分布和分配相結(jié)合，從宏觀和微觀兩個(gè)層面考慮路網(wǎng)容量，宏觀上考慮交通需求在不同區(qū)域之間的分布，微觀上考慮出行者在具體路徑上的選擇，同時(shí)引入服務(wù)水平的概念，使得路網(wǎng)容量的計(jì)算更加全面和科學(xué)，能夠更好地反映實(shí)際交通情況對(duì)路網(wǎng)容量的影響。近年來，國(guó)外的研究更加注重多模式交通網(wǎng)絡(luò)的容量分析，考慮不同交通方式（如小汽車、公交、地鐵、自行車等）之間的相互作用和協(xié)同效應(yīng)，以及智能交通系統(tǒng)（ITS）對(duì)路網(wǎng)容量的影響。例如，通過實(shí)時(shí)交通信息的采集和分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整交通信號(hào)配時(shí)和交通誘導(dǎo)策略，以提高路網(wǎng)的實(shí)際通行能力。一些研究還運(yùn)用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)海量的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，建立更加精準(zhǔn)的路網(wǎng)容量預(yù)測(cè)模型。1.2.2國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)國(guó)內(nèi)對(duì)城市路網(wǎng)容量的研究始于20世紀(jì)80年代，隨著城市化進(jìn)程的加速和交通擁堵問題的日益突出，相關(guān)研究逐漸增多并不斷深入。早期的研究主要集中在對(duì)國(guó)外理論和方法的引進(jìn)與消化吸收，結(jié)合國(guó)內(nèi)城市的實(shí)際交通特點(diǎn)，對(duì)路網(wǎng)容量的定義、計(jì)算方法和影響因素進(jìn)行初步探討。在路網(wǎng)容量定義方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合交通供需平衡的理念，提出了符合國(guó)內(nèi)交通實(shí)際情況的定義。從交通系統(tǒng)的供給與需求角度出發(fā)，認(rèn)為路網(wǎng)容量是在一定的交通需求分布、交通管理與控制條件下，道路網(wǎng)所能承擔(dān)的最大交通流量，同時(shí)保證一定的服務(wù)水平。在計(jì)算方法研究上，國(guó)內(nèi)學(xué)者在借鑒國(guó)外方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新。一些學(xué)者基于時(shí)空消耗概念，對(duì)城市機(jī)動(dòng)車道路網(wǎng)容量模型進(jìn)行了改進(jìn)和完善，提出了更科學(xué)、更實(shí)用的城市路網(wǎng)容量計(jì)算模型。該模型通過分析交通流在道路上的時(shí)空消耗特性，綜合考慮道路的時(shí)間資源和空間資源，確定路網(wǎng)的容量。還有學(xué)者運(yùn)用交通規(guī)劃軟件，如PTV的Visum，結(jié)合運(yùn)籌學(xué)中圖論的理論，通過建立路網(wǎng)輔助圖的方法計(jì)算路網(wǎng)容量，并通過實(shí)際案例分析驗(yàn)證了方法的有效性。在應(yīng)用實(shí)踐方面，國(guó)內(nèi)眾多城市開展了基于路網(wǎng)容量研究的交通規(guī)劃和管理實(shí)踐。例如，昆明市應(yīng)用改進(jìn)后的路網(wǎng)容量計(jì)算模型，得到了城市主城區(qū)現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車道路網(wǎng)處于不同運(yùn)行狀態(tài)下的宏觀動(dòng)態(tài)容量，為進(jìn)一步解決與完善昆明城市現(xiàn)有交通問題提供了依據(jù)與決策。通過對(duì)路網(wǎng)容量的分析，明確了城市路網(wǎng)的關(guān)鍵路段和交叉口，識(shí)別出交通瓶頸，為道路的改擴(kuò)建和交通管理措施的制定提供了方向。然而，國(guó)內(nèi)的研究也面臨一些問題和挑戰(zhàn)。一方面，部分研究在模型構(gòu)建中對(duì)復(fù)雜的交通實(shí)際情況考慮仍不夠全面，如對(duì)駕駛員的個(gè)體行為差異、交通突發(fā)事件的影響等考慮不足，導(dǎo)致模型的預(yù)測(cè)精度和實(shí)際應(yīng)用效果有待提高。另一方面，不同城市的交通特點(diǎn)和發(fā)展階段差異較大，如何針對(duì)不同城市的具體情況，制定個(gè)性化的路網(wǎng)容量分析方法和交通改善策略，仍是需要深入研究的課題。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究將全面深入地探討城市路網(wǎng)容量相關(guān)問題，具體內(nèi)容涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：路網(wǎng)容量的定義與內(nèi)涵剖析：系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外關(guān)于路網(wǎng)容量的各類定義，分析不同定義的側(cè)重點(diǎn)和適用范圍。從交通供需平衡、服務(wù)水平、時(shí)空資源利用等多維度出發(fā)，深入剖析路網(wǎng)容量的本質(zhì)內(nèi)涵，明確其在城市交通系統(tǒng)中的重要地位和作用，為后續(xù)的研究奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。例如，通過對(duì)比不同學(xué)者對(duì)路網(wǎng)容量定義的差異，結(jié)合實(shí)際交通案例，闡述如何從不同角度理解路網(wǎng)容量，以及這些理解對(duì)交通規(guī)劃和管理的影響。路網(wǎng)容量計(jì)算方法的研究與比較：詳細(xì)研究現(xiàn)有的多種路網(wǎng)容量計(jì)算方法，包括基于最大流理論的方法、交通模擬分配法、時(shí)空消耗法等。對(duì)每種方法的原理、模型構(gòu)建過程、計(jì)算步驟進(jìn)行深入分析，并通過實(shí)際案例進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。對(duì)比不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件以及計(jì)算結(jié)果的差異，為在實(shí)際應(yīng)用中選擇合適的計(jì)算方法提供參考依據(jù)。比如，選取一個(gè)典型的城市路網(wǎng)區(qū)域，分別運(yùn)用不同的計(jì)算方法計(jì)算其路網(wǎng)容量，分析各種方法在該案例中的表現(xiàn)，如計(jì)算精度、計(jì)算復(fù)雜度、數(shù)據(jù)需求等方面的差異。路網(wǎng)容量影響因素的全面分析：從道路基礎(chǔ)設(shè)施、交通流特性、交通管理與控制、城市空間布局等多個(gè)層面，全面分析影響路網(wǎng)容量的因素。研究道路的幾何特征（如道路寬度、車道數(shù)、路段長(zhǎng)度、交叉口形式等）、交通流的組成（小汽車、公交車、貨車等不同車型的比例）、交通流量的時(shí)空分布規(guī)律、交通信號(hào)燈的配時(shí)策略、交通管制措施（如單行線、潮汐車道等）以及城市功能分區(qū)和土地利用模式等因素對(duì)路網(wǎng)容量的具體影響機(jī)制。通過實(shí)際數(shù)據(jù)采集和分析，量化各因素對(duì)路網(wǎng)容量的影響程度，為制定提升路網(wǎng)容量的策略提供科學(xué)依據(jù)。例如，通過對(duì)不同路段的交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，分析道路寬度和交通流量對(duì)路網(wǎng)容量的影響關(guān)系，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行量化分析。提升路網(wǎng)容量的策略研究與制定：基于對(duì)路網(wǎng)容量影響因素的分析，針對(duì)性地提出一系列提升路網(wǎng)容量的策略。在道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，提出合理規(guī)劃道路網(wǎng)絡(luò)布局、優(yōu)化道路等級(jí)結(jié)構(gòu)、增加支路密度、改善交叉口設(shè)計(jì)等建議；在交通管理與控制方面，探討優(yōu)化交通信號(hào)燈配時(shí)、實(shí)施智能交通系統(tǒng)（如交通誘導(dǎo)、智能停車管理等）、推行合理的交通管制措施等方法；在交通需求管理方面，研究通過政策引導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)手段（如擁堵收費(fèi)、停車收費(fèi)調(diào)整等）、公共交通優(yōu)先發(fā)展等措施，調(diào)節(jié)交通需求，平衡路網(wǎng)交通流量，從而提高路網(wǎng)容量。同時(shí)，對(duì)各種策略的實(shí)施效果進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，分析其可行性和潛在的問題，為城市交通管理者提供決策支持。比如，對(duì)擁堵收費(fèi)政策在不同城市區(qū)域的實(shí)施效果進(jìn)行模擬分析，評(píng)估其對(duì)交通流量分布和路網(wǎng)容量提升的影響。案例分析與實(shí)證研究：選取具有代表性的城市或城市區(qū)域作為案例研究對(duì)象，運(yùn)用前面研究得出的路網(wǎng)容量計(jì)算方法、影響因素分析結(jié)果和提升策略，對(duì)其路網(wǎng)容量進(jìn)行實(shí)際評(píng)估和分析。通過收集案例城市的交通數(shù)據(jù)（如交通流量、車速、道路設(shè)施等），運(yùn)用相關(guān)模型和方法計(jì)算路網(wǎng)容量，分析該城市路網(wǎng)容量的現(xiàn)狀水平和存在的問題。然后，根據(jù)提出的提升策略，制定針對(duì)性的改善方案，并通過交通模擬軟件或?qū)嶋H的交通實(shí)驗(yàn)，對(duì)改善方案的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證。例如，以某一線城市的中心城區(qū)為例，通過實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算其路網(wǎng)容量，分析交通擁堵的成因，提出改善方案，并利用交通模擬軟件對(duì)改善后的路網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬，對(duì)比改善前后路網(wǎng)容量和交通運(yùn)行指標(biāo)的變化，驗(yàn)證提升策略的有效性。1.3.2研究方法為確保研究的全面性、科學(xué)性和實(shí)用性，本研究將綜合運(yùn)用以下多種研究方法：文獻(xiàn)研究法：全面搜集國(guó)內(nèi)外關(guān)于城市路網(wǎng)容量的相關(guān)文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、專著、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析，了解路網(wǎng)容量研究的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢(shì)，總結(jié)現(xiàn)有研究的主要成果、方法和存在的不足。通過文獻(xiàn)研究，掌握相關(guān)理論基礎(chǔ)和研究方法，為本文的研究提供理論支撐和研究思路借鑒。例如，在梳理文獻(xiàn)過程中，對(duì)不同時(shí)期關(guān)于路網(wǎng)容量定義和計(jì)算方法的研究進(jìn)行分類整理，分析其演變過程和發(fā)展趨勢(shì)。案例分析法：選取多個(gè)具有不同特點(diǎn)和代表性的城市或城市區(qū)域作為案例，深入分析其路網(wǎng)容量的實(shí)際情況。通過實(shí)地調(diào)研、數(shù)據(jù)收集和整理，獲取案例城市的道路基礎(chǔ)設(shè)施、交通流特性、交通管理措施等方面的詳細(xì)信息。運(yùn)用相關(guān)理論和方法對(duì)案例進(jìn)行深入剖析，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，為提出具有普遍性和針對(duì)性的提升路網(wǎng)容量策略提供實(shí)踐依據(jù)。比如，選擇交通擁堵嚴(yán)重的大城市、交通發(fā)展較為均衡的中等城市以及新規(guī)劃建設(shè)的城市新區(qū)等不同類型的案例，對(duì)比分析它們?cè)诼肪W(wǎng)容量方面的差異和特點(diǎn)。數(shù)據(jù)分析法：通過實(shí)地觀測(cè)、問卷調(diào)查、交通監(jiān)測(cè)設(shè)備采集等方式，獲取大量的城市交通數(shù)據(jù)，包括交通流量、車速、道路幾何參數(shù)、交通信號(hào)燈配時(shí)等。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和相關(guān)分析軟件，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和挖掘，揭示交通流的時(shí)空分布規(guī)律、各因素之間的相互關(guān)系以及對(duì)路網(wǎng)容量的影響機(jī)制。例如，利用交通流量數(shù)據(jù)繪制流量時(shí)空分布圖，分析交通流量的高峰低谷時(shí)段和擁堵路段的分布規(guī)律；運(yùn)用相關(guān)性分析方法，研究道路寬度與交通流量、車速之間的關(guān)系。二、城市路網(wǎng)容量的理論基礎(chǔ)2.1路網(wǎng)容量的定義與內(nèi)涵2.1.1理想路網(wǎng)容量理想路網(wǎng)容量是在一系列理想化假設(shè)條件下定義的，它代表了路網(wǎng)在最理想狀態(tài)下所能達(dá)到的最大承載能力。在道路條件方面，假設(shè)道路的幾何設(shè)計(jì)達(dá)到完美標(biāo)準(zhǔn)，車道寬度充足，一般城市主干道車道寬度達(dá)到3.5-3.75米，道路線形順暢，縱坡、彎道等符合高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，如縱坡一般不超過3%-5%，平曲線半徑滿足車輛高速行駛的安全需求。道路的平整度極佳，能確保車輛行駛平穩(wěn)，減少因路面顛簸導(dǎo)致的速度降低和能耗增加。交通條件也處于理想狀態(tài)，車種單一且均為標(biāo)準(zhǔn)小汽車，不存在大型貨車、公交車等不同車型混合行駛帶來的速度差異和相互干擾問題。交通流均勻分布，不存在高峰低谷時(shí)段的流量波動(dòng)，各路段的交通流量相對(duì)均衡，不會(huì)出現(xiàn)局部路段擁堵而其他路段閑置的情況。交通規(guī)則得到嚴(yán)格遵守，駕駛員完全按照規(guī)定的速度行駛，不超速、不搶行，嚴(yán)格保持安全車距，確保交通流的有序性。交通個(gè)體遵循出行費(fèi)用最少原則，這里的出行費(fèi)用不僅包括燃油費(fèi)、過路費(fèi)等直接經(jīng)濟(jì)成本，還涵蓋了出行時(shí)間成本。出行者能夠獲取全面且準(zhǔn)確的交通信息，基于這些信息，他們能夠理性地選擇出行路徑，以實(shí)現(xiàn)總出行費(fèi)用的最小化。路網(wǎng)按照與土地使用、客貨交通源和集散點(diǎn)的分布相匹配的布局模式進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。土地利用與交通需求高度協(xié)調(diào)，居住、工作、商業(yè)等功能區(qū)的分布合理，減少了不必要的長(zhǎng)距離出行，使交通流在路網(wǎng)上的分布更加均衡?？拓浗煌ㄔ春图Ⅻc(diǎn)與道路網(wǎng)絡(luò)緊密銜接，貨物運(yùn)輸能夠高效地進(jìn)行，減少了貨物在運(yùn)輸過程中的中轉(zhuǎn)次數(shù)和停留時(shí)間。在這些理想條件下，理想路網(wǎng)容量定義為在單位時(shí)間內(nèi)所能服務(wù)的最大標(biāo)準(zhǔn)車輛數(shù)。它為路網(wǎng)容量的研究提供了一個(gè)基準(zhǔn)，是評(píng)估實(shí)際路網(wǎng)容量的重要參照。例如，在一個(gè)完全按照理想條件規(guī)劃建設(shè)的小型城市路網(wǎng)模型中，通過理論計(jì)算，其理想路網(wǎng)容量可能達(dá)到每小時(shí)每車道5000-6000標(biāo)準(zhǔn)小汽車的通行能力。但在現(xiàn)實(shí)中，由于各種復(fù)雜因素的影響，實(shí)際路網(wǎng)容量往往遠(yuǎn)低于這一理想值。2.1.2實(shí)際路網(wǎng)容量實(shí)際路網(wǎng)容量是在理想路網(wǎng)容量的基礎(chǔ)上，充分考慮現(xiàn)實(shí)中各種復(fù)雜因素對(duì)理想條件的偏離，經(jīng)過修正后得到的路網(wǎng)容量值，它更能反映路網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中的承載能力。在道路條件方面，實(shí)際道路存在著諸多不理想的情況。道路的幾何設(shè)計(jì)可能存在缺陷，如部分老舊道路的車道寬度不足，一些支路車道寬度僅為3米左右，無法滿足車輛并行和超車的需求；道路線形不佳，存在急彎、陡坡等不利于車輛快速行駛的路段。道路的平整度也難以達(dá)到理想狀態(tài)，長(zhǎng)期的使用和自然因素的影響導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑洼、裂縫等問題，影響車輛行駛速度和舒適性。交通條件同樣復(fù)雜多變。實(shí)際交通流中車種多樣，包含小汽車、公交車、貨車、摩托車等不同類型的車輛，不同車型的尺寸、行駛速度和操控性能差異較大，相互之間會(huì)產(chǎn)生干擾，降低道路的通行能力。例如，大型貨車的車身較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)彎半徑大，在行駛過程中會(huì)占用更多的道路空間，影響其他車輛的行駛。交通流量在時(shí)間和空間上分布不均衡，早晚高峰時(shí)段交通流量大幅增加，城市中心區(qū)、商業(yè)區(qū)等熱點(diǎn)區(qū)域交通流量高度集中，導(dǎo)致局部路段擁堵嚴(yán)重。此外，駕駛員的素質(zhì)和駕駛習(xí)慣參差不齊，存在違規(guī)駕駛行為，如超速、搶行、隨意變道等，這些行為會(huì)破壞交通流的穩(wěn)定性，降低道路的通行效率。交通個(gè)體的路徑選擇行為并非完全理性，出行者獲取的交通信息往往不全面、不準(zhǔn)確，導(dǎo)致他們?cè)谶x擇出行路徑時(shí)可能無法實(shí)現(xiàn)出行費(fèi)用的最小化。而且，出行者的出行習(xí)慣、偏好等因素也會(huì)影響他們的路徑選擇，部分出行者可能更傾向于選擇熟悉的路徑，即使該路徑并非最優(yōu)。路網(wǎng)布局與土地使用、客貨交通源和集散點(diǎn)的分布匹配程度也并非完美。城市發(fā)展過程中，功能區(qū)的布局可能發(fā)生變化，導(dǎo)致原有的路網(wǎng)布局無法適應(yīng)新的交通需求。例如，一些新興的商業(yè)區(qū)或居住區(qū)在建設(shè)過程中，周邊道路的配套建設(shè)未能及時(shí)跟上，造成交通擁堵?？拓浗煌ㄔ春图Ⅻc(diǎn)與道路網(wǎng)絡(luò)的銜接也可能存在問題，如貨物運(yùn)輸場(chǎng)站與主要道路之間的連接道路狹窄、通行能力低，影響貨物運(yùn)輸效率。實(shí)際路網(wǎng)容量需要對(duì)這些與理想條件不符的因素進(jìn)行修正。通過引入各種修正系數(shù)，如車種修正系數(shù)、交通流量分布修正系數(shù)、駕駛員行為修正系數(shù)等，對(duì)理想路網(wǎng)容量進(jìn)行調(diào)整，從而得到符合實(shí)際路網(wǎng)條件的容量值。例如，根據(jù)實(shí)際交通流中不同車型的比例，確定車種修正系數(shù)，對(duì)理想路網(wǎng)容量進(jìn)行相應(yīng)的折減。在一個(gè)實(shí)際的城市路網(wǎng)中，經(jīng)過對(duì)各種因素的綜合考慮和修正，其實(shí)際路網(wǎng)容量可能僅為理想路網(wǎng)容量的40%-60%。2.2路網(wǎng)容量與相關(guān)概念的辨析2.2.1與道路通行能力的關(guān)系路網(wǎng)容量與道路通行能力既有緊密聯(lián)系，又存在明顯差異。從聯(lián)系來看，道路通行能力是路網(wǎng)容量的基礎(chǔ)組成部分。道路通行能力是指在特定的道路條件、交通條件和人為度量標(biāo)準(zhǔn)下，單位時(shí)間內(nèi)通過道路某一斷面的最大交通量。路網(wǎng)是由眾多道路相互連接構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，路網(wǎng)容量依賴于各條道路的通行能力。如果把路網(wǎng)比作一個(gè)大容器，那么每條道路的通行能力就是構(gòu)成這個(gè)大容器的各個(gè)小容器的容量。例如，一條雙向六車道的城市主干道，其單車道的基本通行能力在理想條件下可能達(dá)到每小時(shí)1600-1800標(biāo)準(zhǔn)小汽車，整個(gè)主干道的通行能力則是各車道通行能力之和。這些道路的通行能力共同決定了路網(wǎng)能夠承載交通流量的下限，當(dāng)所有道路都處于理想通行狀態(tài)時(shí)，路網(wǎng)容量理論上可以達(dá)到一個(gè)較高值。然而，二者之間也存在顯著差異。首先，范圍不同，道路通行能力關(guān)注的是單一道路路段或交叉口某一斷面的交通承載能力，是局部的概念；而路網(wǎng)容量強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在一定條件下所能承載的交通總量，是從宏觀的網(wǎng)絡(luò)層面進(jìn)行考量。以一個(gè)城市的交通網(wǎng)絡(luò)為例，某條主干道的通行能力只反映了這條道路自身的交通容納能力，而路網(wǎng)容量則涉及到整個(gè)城市道路網(wǎng)絡(luò)中所有道路的協(xié)同作用，包括主干道、次干道、支路以及它們之間的連接關(guān)系對(duì)交通流的整體承載和疏導(dǎo)能力。其次，影響因素有別。道路通行能力主要受道路自身的幾何特征（如車道寬度、坡度、曲率等）、交通流特性（車種組成、交通量大小等）以及交通管制措施（信號(hào)燈設(shè)置、車道劃分等）的影響。例如，車道寬度較窄的道路，車輛行駛時(shí)的側(cè)向安全距離受限，容易導(dǎo)致車速降低，從而影響道路通行能力；而交通流中大型貨車比例較高時(shí)，由于貨車行駛速度相對(duì)較慢且占用道路空間大，也會(huì)降低道路的通行能力。路網(wǎng)容量的影響因素更為復(fù)雜和廣泛，除了上述道路通行能力的影響因素外，還包括路網(wǎng)的布局結(jié)構(gòu)（如方格網(wǎng)式、環(huán)形放射式等不同布局對(duì)交通流分布的影響）、交通需求的時(shí)空分布（城市不同區(qū)域、不同時(shí)段的交通需求差異）以及交通個(gè)體的路徑選擇行為等。例如，在環(huán)形放射式路網(wǎng)布局中，放射狀道路容易在城市中心區(qū)匯聚大量交通流，若交通需求在時(shí)空分布上不合理，集中在某些時(shí)段和區(qū)域，就會(huì)導(dǎo)致路網(wǎng)局部擁堵，降低路網(wǎng)容量；而交通個(gè)體的路徑選擇行為具有隨機(jī)性和不確定性，若大量出行者集中選擇某些熱門路徑，也會(huì)造成這些路徑擁堵，影響路網(wǎng)整體容量。最后，計(jì)算方法不同。道路通行能力的計(jì)算通?；谝恍┹^為成熟的經(jīng)驗(yàn)公式或模型，如美國(guó)道路通行能力手冊(cè)（HCM）中提供的計(jì)算方法，通過考慮道路條件、交通條件等因素的修正系數(shù)來計(jì)算不同類型道路的通行能力。而路網(wǎng)容量的計(jì)算則涉及到復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)分析和交通流分配模型，需要考慮交通需求在路網(wǎng)上的分配過程以及道路之間的相互影響，如基于最大流理論的算法、交通模擬分配法等。這些方法需要處理大量的交通數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，?jì)算過程更為復(fù)雜。2.2.2與交通需求的關(guān)系路網(wǎng)容量與交通需求是相互作用、相互影響的關(guān)系，它們共同決定了城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。從交通需求對(duì)路網(wǎng)容量的影響來看，交通需求是路網(wǎng)容量研究的前提和基礎(chǔ)。交通需求的大小和分布直接影響路網(wǎng)容量的發(fā)揮。當(dāng)交通需求在路網(wǎng)的時(shí)空分布較為均勻時(shí)，路網(wǎng)各部分能夠較為均衡地承擔(dān)交通流量，此時(shí)路網(wǎng)容量能夠得到充分利用。例如，在一個(gè)功能分區(qū)較為合理的城市中，居住、工作和商業(yè)區(qū)域分布相對(duì)分散，交通需求在不同區(qū)域和時(shí)段的分布較為均衡，道路網(wǎng)絡(luò)能夠較好地承載交通流量，路網(wǎng)容量能夠接近其理論值。然而，當(dāng)交通需求過度集中在某些時(shí)段和區(qū)域時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致路網(wǎng)局部擁堵，降低路網(wǎng)的實(shí)際容量。以城市中心商務(wù)區(qū)（CBD）為例，在工作日的早晚高峰時(shí)段，大量的通勤人員和商務(wù)出行集中在該區(qū)域，交通需求遠(yuǎn)超該區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)的承載能力，導(dǎo)致道路擁堵，車速下降，交通延誤增加，路網(wǎng)容量大幅降低。此外，交通需求的增長(zhǎng)速度如果超過路網(wǎng)容量的提升速度，也會(huì)導(dǎo)致交通擁堵問題加劇，使路網(wǎng)處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。隨著城市的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加，居民出行需求日益增長(zhǎng)，如果道路建設(shè)和交通管理措施不能及時(shí)跟上，就會(huì)出現(xiàn)交通供需失衡的局面，影響城市交通的正常運(yùn)行。路網(wǎng)容量也會(huì)對(duì)交通需求產(chǎn)生反作用。當(dāng)路網(wǎng)容量充足時(shí)，能夠?yàn)榻煌ǔ鲂刑峁┝己玫臈l件，吸引更多的交通需求。例如，新建一條高速公路或城市快速路后，由于其通行能力大、行駛速度快，會(huì)吸引原本選擇其他路線或交通方式的出行者，導(dǎo)致該路段的交通需求增加。相反，當(dāng)路網(wǎng)容量不足，交通擁堵嚴(yán)重時(shí)，會(huì)抑制部分交通需求。例如，在交通擁堵嚴(yán)重的城市，一些居民可能會(huì)選擇減少不必要的出行，或者改變出行方式，如選擇公共交通、自行車或步行等，以避免在擁堵的道路上浪費(fèi)時(shí)間。此外，通過合理調(diào)整路網(wǎng)容量和交通需求管理措施，可以實(shí)現(xiàn)二者的平衡，提高城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。一方面，可以通過優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)布局、改善交通管理與控制等手段來提高路網(wǎng)容量；另一方面，可以通過交通需求管理策略，如實(shí)施擁堵收費(fèi)、推廣錯(cuò)峰出行、發(fā)展公共交通等，來調(diào)節(jié)交通需求的時(shí)空分布，使交通需求與路網(wǎng)容量相匹配。例如，某城市通過實(shí)施擁堵收費(fèi)政策，提高了中心城區(qū)擁堵路段的出行成本，促使部分出行者改變出行時(shí)間或選擇其他路線，從而緩解了交通擁堵，提高了路網(wǎng)容量的利用效率。三、城市路網(wǎng)容量的計(jì)算方法3.1傳統(tǒng)計(jì)算方法3.1.1時(shí)空消耗法時(shí)空消耗法基于這樣的原理：城市道路資源是由時(shí)間和空間共同決定的一種稀缺資源，任何交通個(gè)體在道路上的出行都會(huì)占用一定的時(shí)間和空間，也就是消耗一定的時(shí)空資源。從本質(zhì)上講，路網(wǎng)容量可以看作是在單位時(shí)間內(nèi)，道路網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空資源能夠容納的最大交通個(gè)體數(shù)量。具體計(jì)算步驟通過以下公式和案例來說明。首先，計(jì)算路網(wǎng)總時(shí)空資源。假設(shè)某城市區(qū)域的道路網(wǎng)絡(luò)由不同等級(jí)的道路組成，包括快速路、主干路、次干路和支路。以該區(qū)域的快速路為例，其車道長(zhǎng)度為L(zhǎng)_{???}，道路有效長(zhǎng)度系數(shù)為\alpha_{???}（考慮到快速路可能存在部分路段因出入口、特殊構(gòu)造等原因不能完全有效利用，所以引入有效長(zhǎng)度系數(shù)，一般取值根據(jù)實(shí)際道路狀況確定，如\alpha_{???}=0.9），交叉口利用系數(shù)為\beta_{???}（由于交叉口處交通狀況復(fù)雜，通行能力受限，所以對(duì)其利用程度進(jìn)行系數(shù)修正，假設(shè)\beta_{???}=0.8）。則快速路的有效車道長(zhǎng)度為L(zhǎng)_{?????????}=L_{???}\times\alpha_{???}\times\beta_{???}。同理，可計(jì)算出主干路、次干路和支路的有效車道長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)_{?????????}、L_{?????????}和L_{??ˉ??????}。路網(wǎng)總時(shí)空資源S_{???}為各級(jí)道路有效車道長(zhǎng)度之和乘以單位時(shí)間（通常取1小時(shí)），即S_{???}=(L_{?????????}+L_{?????????}+L_{?????????}+L_{??ˉ??????})\times1h。接下來，計(jì)算單個(gè)車輛的平均時(shí)空消耗。單個(gè)車輛的平均時(shí)空消耗等于車輛平均車頭間距d乘以車輛平均出行時(shí)間t。車輛平均車頭間距與車輛行駛速度密切相關(guān)，假設(shè)車輛平均行程車速為v（單位：m/s），通過相關(guān)研究或經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算出車輛平均車頭間距d，例如根據(jù)某經(jīng)驗(yàn)公式d=1/???1/6-v/87.74???（其中v取18km/h，換算為5m/s），可計(jì)算出d的值。車輛平均出行時(shí)間t的計(jì)算較為復(fù)雜，它與出行類型有關(guān)，包括區(qū)內(nèi)出行、起訖出行和穿越出行。假設(shè)中心區(qū)起訖出行的平均出行距離為L(zhǎng)_{q}，其占總出行的比例為q；中心區(qū)區(qū)內(nèi)出行的平均出行距離為L(zhǎng)_{i}，其占總出行的比例為i；中心區(qū)穿越出行的平均出行距離為L(zhǎng)_{t}，其占總出行的比例為t；車輛平均行程車速為v。則車輛平均出行時(shí)間t=???L_{q}\timesq+L_{i}\timesi+L_{t}\timest???/v。最后，路網(wǎng)容量C的計(jì)算公式為：C=S_{???}/(d\timest)。以杭州市中心區(qū)為例，通過詳細(xì)的道路設(shè)施調(diào)查，獲取各級(jí)道路的車道長(zhǎng)度、分隔情況、交叉口渠化情況及信號(hào)配時(shí)情況等信息。將中心區(qū)現(xiàn)狀和規(guī)劃的各級(jí)道路車道長(zhǎng)度分別乘以道路有效長(zhǎng)度系數(shù)和交叉口利用系數(shù)，得到中心區(qū)各級(jí)道路的有效車道長(zhǎng)度和總的有效車道長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算出中心區(qū)路網(wǎng)總時(shí)空資源。同時(shí)，通過對(duì)中心區(qū)交通狀況調(diào)查，獲取各類出行的比例及出行距離，結(jié)合車輛平均行程車速，計(jì)算出高峰小時(shí)單個(gè)車輛的時(shí)空資源消耗。按照上述時(shí)空消耗法的計(jì)算公式，得出中心區(qū)現(xiàn)狀路網(wǎng)容量為85000pcu/h，2010年的路網(wǎng)容量為99080pcu/h。3.1.2進(jìn)出口通行能力法進(jìn)出口通行能力法的核心原理是，在交通高峰小時(shí)，當(dāng)中心區(qū)內(nèi)的多數(shù)路段都直接連接著中心區(qū)出入口，并且中心區(qū)內(nèi)部交通量很小，內(nèi)部路網(wǎng)容量足夠時(shí)，中心區(qū)的各個(gè)出入口就成為了交通的“瓶頸”。此時(shí)，所有出入口的容量之和就可以作為中心區(qū)的道路交通容量，也就是將出入口容量等同于路網(wǎng)容量。其計(jì)算方式如下：假設(shè)中心區(qū)有m個(gè)進(jìn)口和n個(gè)出口。第i個(gè)進(jìn)口的通行能力為A_{i}（單位：pcu/h），第j個(gè)出口的通行能力為G_{j}（單位：pcu/h）。中心區(qū)進(jìn)口道通行能力C_{in}=\sum_{i=1}^{m}A_{i}，中心區(qū)出口道通行能力C_{out}=\sum_{j=1}^{n}G_{j}。則中心區(qū)路網(wǎng)容量C=C_{in}+C_{out}。仍以杭州市中心區(qū)為例，通過對(duì)中心區(qū)道路及其進(jìn)出口的實(shí)地調(diào)查和交通流量監(jiān)測(cè)，確定每個(gè)進(jìn)口和出口的通行能力。按照上述公式計(jì)算，得出中心區(qū)現(xiàn)狀路網(wǎng)容量（采用進(jìn)出口通行能力法）為94800pcu/h，2010年的路網(wǎng)容量為110120pcu/h。通過與時(shí)空消耗法計(jì)算結(jié)果對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)不同方法計(jì)算出的路網(wǎng)容量存在一定差異，這是由于兩種方法的計(jì)算原理和考慮因素不同所致。進(jìn)出口通行能力法主要關(guān)注出入口的瓶頸作用，而時(shí)空消耗法從道路時(shí)空資源利用的角度進(jìn)行計(jì)算。3.2現(xiàn)代計(jì)算方法3.2.1基于交通分配模擬的方法基于交通分配模擬的方法，核心在于借助交通分配模型來模擬交通流量在路網(wǎng)上的分布狀況，進(jìn)而確定路網(wǎng)容量。交通分配模型的選擇豐富多樣，常用的有全有全無分配模型、增量分配模型、用戶平衡分配模型和隨機(jī)用戶平衡分配模型等。全有全無分配模型假設(shè)出行者總是選擇從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑，所有交通流量都集中在這條最短路徑上，不考慮其他路徑的存在。這種模型簡(jiǎn)單直觀，但過于理想化，與實(shí)際交通中出行者的路徑選擇行為差異較大。例如，在一個(gè)簡(jiǎn)單的路網(wǎng)中，從A點(diǎn)到B點(diǎn)有兩條路徑，路徑1距離較短但路況較差，路徑2距離較長(zhǎng)但路況較好，按照全有全無分配模型，所有車輛都會(huì)選擇路徑1，而在實(shí)際中，部分車輛可能會(huì)因?yàn)榭紤]路況而選擇路徑2。增量分配模型則是將交通流量分成若干個(gè)增量，依次將這些增量分配到路網(wǎng)上。每分配一個(gè)增量，就重新計(jì)算路網(wǎng)上各路段的阻抗，然后再分配下一個(gè)增量。這種方法考慮了交通流量對(duì)路段阻抗的影響，但仍然存在一定的局限性，因?yàn)樗僭O(shè)每個(gè)增量的分配都是獨(dú)立的，沒有考慮到整個(gè)交通流的相互作用。用戶平衡分配模型基于Wardrop第一原理，該原理認(rèn)為在平衡狀態(tài)下，所有實(shí)際使用的路徑的出行費(fèi)用相等，且小于任何未被使用路徑的出行費(fèi)用。也就是說，出行者會(huì)根據(jù)自己對(duì)出行費(fèi)用的感知，不斷調(diào)整自己的路徑選擇，直到達(dá)到一種平衡狀態(tài)。在一個(gè)城市路網(wǎng)中，出行者會(huì)綜合考慮道路的擁堵程度、行駛時(shí)間、收費(fèi)情況等因素來選擇路徑，當(dāng)所有出行者都認(rèn)為自己選擇的路徑是最優(yōu)時(shí)，路網(wǎng)就達(dá)到了用戶平衡狀態(tài)。隨機(jī)用戶平衡分配模型則考慮了出行者路徑選擇的隨機(jī)性，認(rèn)為出行者對(duì)出行費(fèi)用的感知存在一定的誤差。不同的出行者對(duì)同一條路徑的費(fèi)用評(píng)價(jià)可能不同，因此他們的路徑選擇也會(huì)有所差異。這種模型更符合實(shí)際交通中出行者的行為特點(diǎn)。運(yùn)用這些交通分配模型計(jì)算路網(wǎng)容量時(shí)，首先需要獲取詳細(xì)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括道路的長(zhǎng)度、車道數(shù)、設(shè)計(jì)車速、路段通行能力、交叉口的形式和通行能力等。還需要收集交通需求數(shù)據(jù)，如不同區(qū)域之間的出行OD矩陣，它記錄了各個(gè)交通起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的出行需求數(shù)量。以用戶平衡分配模型為例，計(jì)算步驟如下：首先，給定初始的交通分配方案，即假設(shè)所有出行者按照某種規(guī)則選擇路徑。然后，根據(jù)當(dāng)前的交通分配情況，計(jì)算路網(wǎng)上各路段的交通流量和阻抗。路段阻抗通常與交通流量、車速、道路長(zhǎng)度等因素有關(guān)，可以通過一些經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算，如BPR（BureauofPublicRoads）函數(shù)。接著，根據(jù)計(jì)算得到的路段阻抗，出行者重新選擇路徑，按照用戶平衡原則，選擇出行費(fèi)用最小的路徑。不斷重復(fù)上述步驟，直到路網(wǎng)上的交通分配達(dá)到平衡狀態(tài)，即各路段的交通流量不再發(fā)生變化。在達(dá)到平衡狀態(tài)后，通過分析路網(wǎng)上各路段的交通流量，找出流量達(dá)到或接近其通行能力的路段，這些路段往往是路網(wǎng)的瓶頸路段。此時(shí)，路網(wǎng)容量就可以根據(jù)這些瓶頸路段的通行能力來確定。如果瓶頸路段的通行能力之和為C_{???é￠?}，考慮到路網(wǎng)中其他路段的協(xié)同作用和一定的安全儲(chǔ)備系數(shù)\alpha（一般取值在0.8-0.9之間），則路網(wǎng)容量C_{è·ˉ???}=C_{???é￠?}\times\alpha。在一個(gè)中等規(guī)模城市的路網(wǎng)中，通過基于用戶平衡分配模型的交通分配模擬，發(fā)現(xiàn)某幾個(gè)關(guān)鍵交叉口和連接這些交叉口的主干道是路網(wǎng)的瓶頸路段。這些瓶頸路段的通行能力之和為每小時(shí)50000pcu，取安全儲(chǔ)備系數(shù)為0.85，則該城市路網(wǎng)容量約為每小時(shí)42500pcu。3.2.2雙層規(guī)劃模型方法雙層規(guī)劃模型是一種用于解決具有兩層決策結(jié)構(gòu)問題的數(shù)學(xué)模型，在路網(wǎng)容量計(jì)算中，它能夠綜合考慮交通規(guī)劃者和出行者的不同決策行為，同時(shí)兼顧服務(wù)水平和交通需求結(jié)構(gòu)。雙層規(guī)劃模型的上層模型通常以交通規(guī)劃者的決策為核心，目標(biāo)是優(yōu)化路網(wǎng)的某些性能指標(biāo)，如最小化系統(tǒng)總出行時(shí)間、最小化系統(tǒng)總費(fèi)用、最大化路網(wǎng)容量等。交通規(guī)劃者可以通過調(diào)整一些決策變量來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，如新建或擴(kuò)建道路、調(diào)整交通管制措施、優(yōu)化交通信號(hào)配時(shí)等。假設(shè)上層模型的目標(biāo)函數(shù)為最小化系統(tǒng)總出行時(shí)間T，決策變量為道路建設(shè)投資x和交通信號(hào)配時(shí)方案y，則上層模型可以表示為：\minT(x,y)，同時(shí)受到一些約束條件的限制，如道路建設(shè)的預(yù)算約束、交通信號(hào)配時(shí)的合理性約束等。下層模型則以出行者的路徑選擇行為為基礎(chǔ)，在給定上層規(guī)劃者決策的條件下，出行者根據(jù)自身的出行費(fèi)用最小化原則選擇出行路徑。出行費(fèi)用通常包括行駛時(shí)間、燃油消耗、過路費(fèi)等。下層模型一般基于用戶平衡或隨機(jī)用戶平衡理論構(gòu)建，以確保在給定的路網(wǎng)條件下，出行者的路徑選擇達(dá)到一種平衡狀態(tài)。以用戶平衡模型為例，下層模型的目標(biāo)是使每個(gè)OD對(duì)之間的所有被使用路徑的出行費(fèi)用相等，且不大于未被使用路徑的出行費(fèi)用。假設(shè)OD對(duì)之間的出行費(fèi)用函數(shù)為c_{rs}（其中r表示起點(diǎn)，s表示終點(diǎn)），路徑選擇變量為f_{rs}^k（表示OD對(duì)(r,s)之間選擇路徑k的交通流量），則下層模型可以通過一系列的約束條件來描述這種平衡狀態(tài)。在考慮服務(wù)水平時(shí)，通常會(huì)引入一些服務(wù)水平指標(biāo)來約束路網(wǎng)容量的計(jì)算。常見的服務(wù)水平指標(biāo)有道路的飽和度、平均行程車速、行程時(shí)間可靠性等。飽和度是指道路實(shí)際交通流量與通行能力的比值，一般認(rèn)為飽和度在0.7-0.8之間時(shí)，道路處于較好的服務(wù)水平。平均行程車速反映了車輛在道路上的行駛速度，行程時(shí)間可靠性則表示出行者能夠按照預(yù)期時(shí)間到達(dá)目的地的概率。通過設(shè)定這些服務(wù)水平指標(biāo)的閾值，如飽和度不超過0.8，平均行程車速不低于一定值等，來限制路網(wǎng)容量的計(jì)算，確保計(jì)算得到的路網(wǎng)容量能夠滿足一定的服務(wù)水平要求?？紤]交通需求結(jié)構(gòu)時(shí)，需要分析不同類型的交通需求（如通勤出行、商務(wù)出行、休閑出行等）在時(shí)間和空間上的分布特點(diǎn)。不同類型的出行需求對(duì)路網(wǎng)的使用模式和時(shí)間分布不同，例如通勤出行通常集中在早晚高峰時(shí)段，且出行路徑相對(duì)固定；而休閑出行則時(shí)間分布較為分散，出行路徑也更加多樣化。在雙層規(guī)劃模型中，可以通過對(duì)不同類型出行需求分別進(jìn)行分析和建模，將其納入到路網(wǎng)容量的計(jì)算中，使計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際交通需求情況。對(duì)于通勤出行需求，可以根據(jù)居民的居住和工作區(qū)域分布，構(gòu)建相應(yīng)的OD矩陣，并在模型中考慮其高峰時(shí)段的集中性；對(duì)于休閑出行需求，則可以根據(jù)城市的商業(yè)、娛樂等設(shè)施分布，分析其出行特征并進(jìn)行建模。通過雙層規(guī)劃模型求解路網(wǎng)容量時(shí)，通常采用迭代算法。首先給定上層模型決策變量的初始值，然后求解下層模型，得到出行者的路徑選擇和交通流量分布。根據(jù)下層模型的結(jié)果，更新上層模型的目標(biāo)函數(shù)值和約束條件，再求解上層模型，得到新的決策變量值。不斷重復(fù)這個(gè)過程，直到上層模型和下層模型的解達(dá)到某種收斂條件，此時(shí)得到的路網(wǎng)容量即為考慮服務(wù)水平和交通需求結(jié)構(gòu)下的路網(wǎng)容量。3.3不同計(jì)算方法的比較與選擇3.3.1方法優(yōu)缺點(diǎn)分析傳統(tǒng)計(jì)算方法如時(shí)空消耗法，其優(yōu)點(diǎn)在于概念較為直觀，從道路時(shí)空資源利用的角度出發(fā)，能夠清晰地解釋路網(wǎng)容量的形成機(jī)制。它將道路資源視為時(shí)間和空間的組合，通過計(jì)算路網(wǎng)總時(shí)空資源與單個(gè)車輛平均時(shí)空消耗的比值來確定路網(wǎng)容量，這種方式易于理解。在一些道路條件相對(duì)簡(jiǎn)單、交通流特性較為穩(wěn)定的區(qū)域，時(shí)空消耗法能夠較為準(zhǔn)確地計(jì)算出路網(wǎng)容量。在城市新區(qū)，道路新建不久，交通流主要以小汽車為主且分布相對(duì)均勻，運(yùn)用時(shí)空消耗法可以較好地估算路網(wǎng)容量。然而，時(shí)空消耗法也存在明顯的缺點(diǎn)。它對(duì)數(shù)據(jù)的要求較為苛刻，需要詳細(xì)準(zhǔn)確地獲取道路長(zhǎng)度、車道數(shù)、分隔情況、交叉口渠化情況及信號(hào)配時(shí)情況等信息，還需要精確測(cè)量車輛平均車頭間距和車輛平均出行時(shí)間等參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，這些數(shù)據(jù)的收集和測(cè)量難度較大，且準(zhǔn)確性難以保證。部分主要變量如交通個(gè)體在計(jì)算周期內(nèi)平均出行時(shí)間只能靠實(shí)際調(diào)查得出，缺少理論支持，這增加了計(jì)算結(jié)果的不確定性。進(jìn)出口通行能力法的優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)便，當(dāng)滿足中心區(qū)內(nèi)部交通量很小，內(nèi)部路網(wǎng)容量足夠，且多數(shù)路段直接連接中心區(qū)出入口的特定條件時(shí)，該方法能夠快速地計(jì)算出路網(wǎng)容量。在一些規(guī)模較小、功能相對(duì)單一的中心區(qū)，如某些縣城的老城區(qū)中心，其內(nèi)部交通主要依賴外部道路進(jìn)出口，此時(shí)進(jìn)出口通行能力法具有較高的適用性。但該方法的局限性也很突出，它適用范圍狹窄，必須滿足特定的交通條件，對(duì)于大多數(shù)復(fù)雜的城市路網(wǎng)并不適用。它僅考慮了出入口的瓶頸作用，忽略了中心區(qū)內(nèi)部道路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際通行能力和交通流分布情況，計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)際路網(wǎng)容量存在較大偏差。在一些大城市的中心區(qū)，內(nèi)部道路網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，交通流在內(nèi)部存在大量的集散和轉(zhuǎn)換，使用進(jìn)出口通行能力法計(jì)算路網(wǎng)容量就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確?，F(xiàn)代計(jì)算方法中基于交通分配模擬的方法，優(yōu)點(diǎn)是能夠較為真實(shí)地模擬交通流量在路網(wǎng)上的實(shí)際分布情況，充分考慮了出行者的路徑選擇行為和交通流的相互作用。它通過各種交通分配模型，如用戶平衡分配模型、隨機(jī)用戶平衡分配模型等，能夠反映不同出行者在不同交通條件下的路徑?jīng)Q策，使計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際交通運(yùn)行狀況。在交通規(guī)劃和管理中，基于交通分配模擬的方法可以為交通設(shè)施的建設(shè)和改善提供詳細(xì)的交通流量分布信息，有助于針對(duì)性地優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)。不過，這種方法計(jì)算過程復(fù)雜，需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，包括路網(wǎng)數(shù)據(jù)（道路長(zhǎng)度、車道數(shù)、通行能力等）和交通需求數(shù)據(jù)（OD矩陣等）。對(duì)計(jì)算資源和計(jì)算能力要求較高，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，這在一定程度上限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣。而且，交通分配模型本身存在一定的假設(shè)和局限性，模型的參數(shù)校準(zhǔn)也較為困難，不同的參數(shù)設(shè)置可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的較大差異。雙層規(guī)劃模型方法的長(zhǎng)處在于綜合考慮了交通規(guī)劃者和出行者的不同決策行為，能夠同時(shí)兼顧服務(wù)水平和交通需求結(jié)構(gòu)。它通過上層模型優(yōu)化路網(wǎng)性能指標(biāo)，下層模型模擬出行者路徑選擇行為，實(shí)現(xiàn)了從宏觀和微觀兩個(gè)層面的綜合分析。在考慮服務(wù)水平時(shí)，引入飽和度、平均行程車速等指標(biāo)，確保計(jì)算得到的路網(wǎng)容量能夠滿足一定的服務(wù)質(zhì)量要求；考慮交通需求結(jié)構(gòu)時(shí)，分析不同類型交通需求的時(shí)空分布特點(diǎn)，使計(jì)算結(jié)果更貼合實(shí)際交通情況。在城市交通規(guī)劃中，雙層規(guī)劃模型方法可以為制定合理的交通政策和規(guī)劃方案提供有力支持。然而，雙層規(guī)劃模型方法的求解難度較大，通常需要采用復(fù)雜的迭代算法，計(jì)算過程繁瑣且耗時(shí)。模型中涉及到多個(gè)目標(biāo)函數(shù)和約束條件，如何合理確定這些目標(biāo)函數(shù)和約束條件，以及如何協(xié)調(diào)不同目標(biāo)之間的關(guān)系，都是實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)。而且，該方法對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性要求也很高，數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接影響模型的計(jì)算結(jié)果和可靠性。3.3.2方法選擇依據(jù)在選擇路網(wǎng)容量計(jì)算方法時(shí)，需要綜合考慮研究目的和數(shù)據(jù)條件等因素。如果研究目的是對(duì)路網(wǎng)容量進(jìn)行初步估算，以快速了解路網(wǎng)的大致承載能力，且數(shù)據(jù)獲取相對(duì)困難，那么進(jìn)出口通行能力法可能是一個(gè)合適的選擇。在對(duì)一些城市新區(qū)的路網(wǎng)進(jìn)行初步評(píng)估時(shí)，新區(qū)的道路建設(shè)和交通需求相對(duì)簡(jiǎn)單，交通數(shù)據(jù)有限，此時(shí)采用進(jìn)出口通行能力法可以快速得到一個(gè)大致的路網(wǎng)容量值，為后續(xù)的規(guī)劃和分析提供參考。當(dāng)研究目的是深入分析路網(wǎng)容量的形成機(jī)制，探究道路時(shí)空資源的利用效率，且能夠獲取較為詳細(xì)的道路設(shè)施和交通流數(shù)據(jù)時(shí)，時(shí)空消耗法更為適用。在對(duì)城市老城區(qū)的路網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化研究時(shí)，老城區(qū)道路設(shè)施復(fù)雜，交通流特性多樣，通過時(shí)空消耗法可以詳細(xì)分析道路時(shí)空資源的分配和利用情況，找出影響路網(wǎng)容量的關(guān)鍵因素，為優(yōu)化措施的制定提供依據(jù)。如果研究目的是進(jìn)行交通規(guī)劃和管理，需要準(zhǔn)確了解交通流量在路網(wǎng)上的分布情況，以制定合理的交通設(shè)施建設(shè)和交通管制措施，那么基于交通分配模擬的方法是較好的選擇。在規(guī)劃新建一條城市快速路時(shí)，需要預(yù)測(cè)快速路建成后對(duì)周邊路網(wǎng)交通流量分布的影響，此時(shí)運(yùn)用基于交通分配模擬的方法，結(jié)合詳細(xì)的路網(wǎng)和交通需求數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確模擬交通流量的變化，為快速路的規(guī)劃設(shè)計(jì)和交通管理提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)研究目的是綜合考慮交通系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括交通規(guī)劃者的決策、出行者的行為、服務(wù)水平和交通需求結(jié)構(gòu)，以制定全面的交通發(fā)展戰(zhàn)略時(shí)，雙層規(guī)劃模型方法則更為合適。在進(jìn)行城市綜合交通規(guī)劃時(shí)，需要協(xié)調(diào)不同交通方式之間的關(guān)系，優(yōu)化路網(wǎng)布局，提高服務(wù)水平，雙層規(guī)劃模型方法能夠綜合考慮這些因素，為制定科學(xué)合理的交通發(fā)展戰(zhàn)略提供有力支持。數(shù)據(jù)條件也是選擇計(jì)算方法的重要依據(jù)。如果數(shù)據(jù)量較少，且僅能獲取簡(jiǎn)單的道路和交通信息，如道路長(zhǎng)度、車道數(shù)、進(jìn)出口通行能力等，那么應(yīng)選擇對(duì)數(shù)據(jù)要求較低的方法，如進(jìn)出口通行能力法。相反，如果擁有豐富的路網(wǎng)數(shù)據(jù)、交通需求數(shù)據(jù)以及交通流特性數(shù)據(jù)等，能夠滿足復(fù)雜模型的數(shù)據(jù)需求，那么可以選擇基于交通分配模擬的方法或雙層規(guī)劃模型方法，以獲得更準(zhǔn)確和全面的計(jì)算結(jié)果。在一個(gè)交通信息化程度較高的城市，能夠通過智能交通系統(tǒng)獲取大量的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，此時(shí)就可以運(yùn)用基于交通分配模擬的方法或雙層規(guī)劃模型方法進(jìn)行更深入的路網(wǎng)容量研究。四、影響城市路網(wǎng)容量的因素分析4.1道路條件因素4.1.1路網(wǎng)布局形式路網(wǎng)布局形式對(duì)路網(wǎng)容量有著顯著的影響，不同的布局形式在交通流分布、交通組織和可達(dá)性等方面呈現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。方格網(wǎng)式布局是一種較為常見的路網(wǎng)形式，其幾何圖形為規(guī)則的長(zhǎng)方形，干道接近平行且間隔一定距離設(shè)置，次要道路在干道之間布置，將用地劃分為規(guī)整的街坊。這種布局形式的優(yōu)點(diǎn)在于形式簡(jiǎn)單、方整，便于建筑布置和土地規(guī)劃，方向識(shí)別性強(qiáng)。交通組織相對(duì)靈活，車輛可以較為均勻地分散在各條街道上，路網(wǎng)容量使用較為平衡，不會(huì)造成市中心交通負(fù)擔(dān)過重的現(xiàn)象。由于平行方向有多條道路，交通具有較強(qiáng)的分散性和靈活性，當(dāng)一條街道受阻，車輛繞道行駛的路線不會(huì)顯著增加，行駛時(shí)間也不會(huì)大幅延長(zhǎng)。在一個(gè)典型的方格網(wǎng)式路網(wǎng)區(qū)域，如某城市的老城區(qū)，道路呈規(guī)整的棋盤狀分布，居民出行時(shí)可以有多種路徑選擇，交通流能夠較為均勻地分配到各個(gè)路段，減少了局部路段的交通壓力。然而，方格網(wǎng)式布局也存在明顯的缺點(diǎn)。對(duì)角線方向的交通聯(lián)系不便，居民的無效出行距離增加，導(dǎo)致道路負(fù)擔(dān)加重。干道網(wǎng)密度一般較高，存在較多的交叉口，這不僅影響車輛行駛速度，還增加了交通管理和控制的難度。在一些大城市的老城區(qū)，由于方格網(wǎng)式路網(wǎng)的對(duì)角線交通不便，居民往往需要繞行，增加了出行時(shí)間和交通流量；同時(shí)，過多的交叉口使得交通信號(hào)控制復(fù)雜，車輛在交叉口的等待時(shí)間延長(zhǎng)，降低了道路的通行效率。環(huán)形放射式路網(wǎng)由城市中心向四周引出放射干道，并結(jié)合一個(gè)或幾個(gè)環(huán)城道路組成。其優(yōu)勢(shì)在于放射形干道有利于市中心的對(duì)外聯(lián)系，能夠形成吸引力強(qiáng)大的市中心，保持市中心的繁華。環(huán)形干道可以將交通流量分散到城市的各個(gè)區(qū)域，減少市中心的交通流量，縮短運(yùn)輸距離。環(huán)形線還能防止城市向周圍無序或不規(guī)則擴(kuò)展。以北京的路網(wǎng)布局為例，多條放射狀道路從市中心向外延伸，連接了城市的各個(gè)區(qū)域，同時(shí)環(huán)路的設(shè)置有效地分散了交通流，緩解了市中心的交通壓力。但環(huán)形放射式路網(wǎng)也存在一些問題。放射形干道容易將外部交通快速引入市中心區(qū)，導(dǎo)致中心區(qū)路網(wǎng)負(fù)荷過大，交通擁堵，而外圍路網(wǎng)得不到充分利用，造成路網(wǎng)時(shí)空資源的浪費(fèi)。道路彎曲，交通靈活性相對(duì)較差，城市邊緣分區(qū)之間聯(lián)系不便。在小范圍內(nèi)采用這種布局形式，易形成不規(guī)則的小區(qū)和街區(qū)，給建筑和房屋朝向布局帶來困難。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，如果規(guī)劃不當(dāng)，容易形成“攤大餅”的城市布局，市中心土地使用強(qiáng)度過高，中心區(qū)道路網(wǎng)無法滿足交通需求，進(jìn)而引發(fā)市區(qū)中心交通阻塞問題。自由式路網(wǎng)一般是伴隨城市地形起伏，結(jié)合地形選線而形成。它的優(yōu)點(diǎn)是能較好地適應(yīng)地形、水系等限制條件，充分結(jié)合自然地形，節(jié)約道路工程造價(jià)。如果精心規(guī)劃，不僅能取得良好的經(jīng)濟(jì)效果和人車分流效果，還可以形成豐富的景觀效果。在一些山城或?yàn)I水城市，如重慶、青島等，自由式路網(wǎng)能夠巧妙地順應(yīng)地形，使道路與自然環(huán)境融為一體。然而，自由式路網(wǎng)具有無序性，非直線系數(shù)較大，道路交叉口易形成畸形交叉。受地形限制，道路彎曲無一定的幾何形狀，不利于城市規(guī)劃和土地利用，建筑用地分散。道路不規(guī)則，不規(guī)則街坊多，易形成不規(guī)則交叉口，不便于交通組織和管理。在這些城市中，由于道路的不規(guī)則性，交通流的組織和引導(dǎo)較為困難，容易出現(xiàn)交通混亂的情況，降低了路網(wǎng)的容量?；旌鲜铰肪W(wǎng)則是由以上幾種基本結(jié)構(gòu)形式組合而成，它適用于城市規(guī)模較大的大城市和特大城市。這種布局形式綜合了其他路網(wǎng)形式的優(yōu)點(diǎn)，通達(dá)性好、非直線系數(shù)小、利于城市擴(kuò)展和過境交通分流。通過合理規(guī)劃布局，可以發(fā)揮各路網(wǎng)形式的長(zhǎng)處。例如，城區(qū)主體采用方格式布局，可平均地分配交通流量，緩解市中心區(qū)的交通壓力，便于居民出行；外圍的方形或多邊形環(huán)路，使過境車流和市區(qū)車流相分離，方便了過境車輛的快速行駛。但混合式路網(wǎng)也面臨一些挑戰(zhàn)，一般都需要進(jìn)行舊城改造，需要妥善處理歷史文化名城保護(hù)與現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)系。應(yīng)用混合式路網(wǎng)的城市中心區(qū)通常面臨市中心區(qū)的交通擁堵問題，需要采取有效的交通管理和改善措施。在一些歷史悠久的城市，如西安，在進(jìn)行路網(wǎng)改造和優(yōu)化時(shí)，既要保護(hù)歷史文化遺產(chǎn)，又要滿足現(xiàn)代交通需求，這對(duì)路網(wǎng)規(guī)劃和管理提出了更高的要求。4.1.2道路等級(jí)結(jié)構(gòu)道路等級(jí)結(jié)構(gòu)是影響路網(wǎng)容量的關(guān)鍵因素之一，各級(jí)道路的比例和級(jí)配結(jié)構(gòu)對(duì)路網(wǎng)的整體運(yùn)行效率起著重要作用。城市道路通常分為快速路、主干路、次干路和支路四個(gè)等級(jí)，不同等級(jí)的道路具有不同的功能和特點(diǎn)?？焖俾分饕袚?dān)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量的交通，其設(shè)計(jì)車速高，車道數(shù)較多，一般設(shè)置中央分隔帶，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車的快速、連續(xù)行駛。主干路是城市道路網(wǎng)的骨架，連接城市的主要功能區(qū)，承擔(dān)著大量的交通流量，其交通功能也較為突出。次干路是聯(lián)系主干路和支路的道路，主要起集散交通的作用，同時(shí)也為周邊區(qū)域提供服務(wù)功能。支路則深入到城市的各個(gè)街區(qū)，主要服務(wù)于局部區(qū)域的交通，承擔(dān)著短距離的出行和集散功能。合理的道路等級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是各級(jí)道路比例協(xié)調(diào)，形成層次分明的道路網(wǎng)絡(luò)。一般來說，快速路和主干路應(yīng)占一定比例，以保證城市的主要交通需求得到滿足，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離交通的快速疏散。次干路和支路則起到補(bǔ)充和銜接的作用，增加道路網(wǎng)絡(luò)的連通性和可達(dá)性，使交通流能夠順暢地在不同區(qū)域之間轉(zhuǎn)換。在一個(gè)理想的城市道路等級(jí)結(jié)構(gòu)中，快速路、主干路、次干路和支路的長(zhǎng)度比例可能為1:2:3:6左右，這樣的比例關(guān)系能夠較好地適應(yīng)城市的交通需求，提高路網(wǎng)的整體容量。如果道路等級(jí)結(jié)構(gòu)不合理，會(huì)對(duì)路網(wǎng)容量產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，當(dāng)快速路和主干路比例過高，而次干路和支路不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致交通流在快速路和主干路上過度集中，形成交通瓶頸。由于缺乏足夠的次干路和支路進(jìn)行分流和集散，車輛難以快速疏散到各個(gè)區(qū)域，造成交通擁堵。在一些城市的新區(qū)建設(shè)中，可能過于注重快速路和主干路的建設(shè)，而忽視了次干路和支路的配套，導(dǎo)致建成后交通運(yùn)行不暢，路網(wǎng)容量無法充分發(fā)揮。相反，若次干路和支路比例過高，而快速路和主干路不足，城市的長(zhǎng)距離交通和大運(yùn)量交通就無法得到有效保障。車輛在低等級(jí)道路上行駛速度慢，通行能力有限，難以滿足城市發(fā)展的交通需求。一些老城區(qū)由于歷史原因，道路狹窄，多為次干路和支路，缺乏快速路和主干路，導(dǎo)致交通擁堵嚴(yán)重，居民出行不便。道路等級(jí)之間的銜接也至關(guān)重要。如果不同等級(jí)道路之間的連接不順暢，如交叉口設(shè)計(jì)不合理、道路寬度變化過大等，會(huì)影響車輛的行駛連續(xù)性和安全性，降低路網(wǎng)的通行能力。在一些城市中，主干路與次干路的交叉口存在交通組織混亂、信號(hào)燈配時(shí)不合理等問題，導(dǎo)致車輛在交叉口頻繁停車和啟動(dòng)，延誤時(shí)間增加，降低了道路的通行效率。4.1.3路網(wǎng)密度路網(wǎng)密度是指城市道路總長(zhǎng)度與城市總面積的比值，它與路網(wǎng)容量之間存在著密切的關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，提高路網(wǎng)密度能夠增加道路網(wǎng)的空間資源，從而提高路網(wǎng)容量。當(dāng)路網(wǎng)密度增加時(shí)，道路的連通性增強(qiáng)，出行者有更多的路徑選擇，交通流可以更加均勻地分布在路網(wǎng)上，減少了局部路段的交通壓力。在一個(gè)路網(wǎng)密度較低的區(qū)域，如城市的郊區(qū)，道路數(shù)量有限，出行者往往只能選擇少數(shù)幾條道路，容易造成這些道路的交通擁堵。而在路網(wǎng)密度較高的城市中心區(qū)，由于道路密集，出行者可以根據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況選擇不同的路徑，使交通流得到有效分散，提高了路網(wǎng)的整體通行能力。然而，當(dāng)路網(wǎng)密度繼續(xù)增大時(shí)，與投入的大量建設(shè)資金相比，路網(wǎng)上車輛運(yùn)行的效益指標(biāo)并非一定會(huì)出現(xiàn)十分明顯的提高。這是因?yàn)殡S著路網(wǎng)密度的增加，相交道路交叉口間距會(huì)減小，而交叉口是交通流的瓶頸點(diǎn)，交叉口間距的減小會(huì)導(dǎo)致車輛在交叉口的延誤增加，從而降低道路的通行能力。當(dāng)路網(wǎng)密度過大時(shí)，還可能導(dǎo)致道路資源的浪費(fèi)，因?yàn)檫^多的道路建設(shè)會(huì)占用大量的土地資源，增加建設(shè)和維護(hù)成本，而這些增加的道路資源可能并不能帶來相應(yīng)的交通效益提升。此外，路網(wǎng)密度還會(huì)受到城市地形、土地利用等因素的制約。在地形復(fù)雜的地區(qū)，如山區(qū)或?yàn)I水地區(qū)，由于地形條件的限制，道路建設(shè)難度大，路網(wǎng)密度往往較低。而在土地利用高度集中的區(qū)域，如城市中心商務(wù)區(qū)，由于土地資源有限，也難以大規(guī)模增加道路密度。在這些情況下，單純追求提高路網(wǎng)密度可能并不現(xiàn)實(shí)，需要通過優(yōu)化道路布局、改善交通管理等其他措施來提高路網(wǎng)容量。研究表明，不同類型的城市和區(qū)域?qū)β肪W(wǎng)密度有著不同的合理范圍。一般來說，大城市的路網(wǎng)密度應(yīng)在8-15km/km2左右，中等城市的路網(wǎng)密度可適當(dāng)降低，在6-10km/km2左右。但這只是一個(gè)大致的參考范圍，實(shí)際的合理路網(wǎng)密度還需要根據(jù)城市的具體情況，如人口密度、交通需求、土地利用等因素進(jìn)行綜合確定。4.1.4交叉口特性交叉口作為道路網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，其特性對(duì)路網(wǎng)容量有著重要的影響，主要體現(xiàn)在道路條件、控制方式和間距等方面。交叉口的道路條件包括交叉口的幾何形狀、車道數(shù)、車道寬度、轉(zhuǎn)彎半徑等。合理的幾何形狀能夠使交通流順暢地通過交叉口，減少?zèng)_突點(diǎn)和交織點(diǎn)。常見的交叉口幾何形狀有十字形、T字形、環(huán)形等。十字形交叉口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，交通組織相對(duì)容易，但當(dāng)交通流量較大時(shí)，容易出現(xiàn)交通擁堵。T字形交叉口適用于主次道路相交的情況，能夠有效地引導(dǎo)交通流。環(huán)形交叉口通過設(shè)置環(huán)島，使車輛在環(huán)道上逆時(shí)針行駛，減少了沖突點(diǎn)，提高了交叉口的通行能力，但需要較大的占地面積。車道數(shù)和車道寬度也會(huì)影響交叉口的通行能力。增加車道數(shù)可以提高交叉口的通行能力，但需要考慮到交叉口的空間限制和交通組織的復(fù)雜性。車道寬度過窄會(huì)影響車輛的行駛安全和速度，而過寬則會(huì)浪費(fèi)道路資源。一般來說，城市道路交叉口的進(jìn)口道車道寬度不宜小于3米，出口道車道寬度不宜小于3.5米。轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)于車輛的轉(zhuǎn)彎行駛至關(guān)重要。合適的轉(zhuǎn)彎半徑能夠保證車輛順利轉(zhuǎn)彎，減少轉(zhuǎn)彎時(shí)間和對(duì)直行車流的干擾。轉(zhuǎn)彎半徑過小，車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)需要減速慢行，甚至可能需要多次調(diào)整方向，增加了交通延誤；轉(zhuǎn)彎半徑過大，則會(huì)占用過多的土地資源。根據(jù)車輛類型和設(shè)計(jì)車速的不同，轉(zhuǎn)彎半徑一般在10-30米之間。交叉口的控制方式主要有信號(hào)燈控制、無信號(hào)燈控制和環(huán)形控制等。信號(hào)燈控制是最常見的方式，通過合理設(shè)置信號(hào)燈的配時(shí)，可以有效地分配不同方向的交通流，減少?zèng)_突。但如果信號(hào)燈配時(shí)不合理，如綠燈時(shí)間過短或過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致某些方向的車輛等待時(shí)間過長(zhǎng)，降低交叉口的通行能力。無信號(hào)燈控制適用于交通流量較小的交叉口，車輛通過交叉口時(shí)主要依靠駕駛員的觀察和判斷。這種方式在交通流量較大時(shí)容易出現(xiàn)交通混亂，影響通行效率。環(huán)形控制如前所述，通過環(huán)島來組織交通流，但當(dāng)環(huán)島內(nèi)交通流量過大時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)擁堵。交叉口間距也是影響路網(wǎng)容量的重要因素。較小的交叉口間距會(huì)導(dǎo)致車輛頻繁啟停，增加延誤時(shí)間，降低道路的通行能力。當(dāng)交叉口間距過小時(shí)，車輛在一個(gè)交叉口剛啟動(dòng)，可能很快又需要在相鄰的交叉口停車，這不僅浪費(fèi)時(shí)間和能源，還會(huì)加劇交通擁堵。相反，較大的交叉口間距可以提高車輛的行駛速度和連續(xù)性，但過大的間距可能會(huì)導(dǎo)致路網(wǎng)的連通性降低，出行者需要繞行更遠(yuǎn)的距離。一般來說，城市道路交叉口的間距應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)和交通流量來確定，快速路的交叉口間距一般在1-2公里左右，主干路的交叉口間距在500-1000米左右，次干路和支路的交叉口間距可適當(dāng)減小。4.2交通條件因素4.2.1車種構(gòu)成在城市道路上，不同車種的特性差異顯著，這些差異會(huì)對(duì)交通流的運(yùn)行產(chǎn)生復(fù)雜的影響，進(jìn)而改變路網(wǎng)容量。從車輛尺寸來看，小汽車的車身長(zhǎng)度一般在4-5米，寬度在1.6-1.8米左右，占用的道路空間相對(duì)較小，行駛靈活性高，能夠較為快速地在道路上穿梭和變換車道。而公交車的車身長(zhǎng)度通常在10-18米，寬度約2.5米，其體積龐大，轉(zhuǎn)彎半徑大，在道路上行駛時(shí)需要占用更多的空間。大型貨車的尺寸則更大，車身長(zhǎng)度可達(dá)12-18米，甚至更長(zhǎng)，寬度也在2.5米以上，且載貨后重量較大，行駛速度相對(duì)較慢。不同車種的行駛速度也各不相同。小汽車在路況良好的情況下，行駛速度一般能達(dá)到50-80公里/小時(shí)。公交車由于需要頻繁?？空军c(diǎn)，上下乘客，其平均行駛速度往往在20-30公里/小時(shí)左右。大型貨車受自身重量和載貨情況的限制，行駛速度相對(duì)較慢，一般在30-50公里/小時(shí)。這些特性差異導(dǎo)致不同車種在混合行駛時(shí)會(huì)相互干擾。當(dāng)小汽車與公交車混行時(shí)，公交車的頻繁?？繒?huì)影響小汽車的行駛連續(xù)性，小汽車需要頻繁減速、停車等待公交車進(jìn)出站，降低了道路的整體通行效率。在一些公交線路密集的路段，公交車?？空军c(diǎn)時(shí)，后面的小汽車往往會(huì)排起長(zhǎng)隊(duì)，造成交通擁堵。大型貨車與小汽車混行時(shí)，由于大型貨車行駛速度慢，會(huì)使后面的小汽車形成積壓，影響交通流的順暢性。大型貨車的體積和重量較大，在轉(zhuǎn)彎、變道時(shí)需要更大的空間和時(shí)間，容易與其他車輛發(fā)生沖突，增加交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。不同車種比例的變化會(huì)對(duì)路網(wǎng)容量產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)交通流中公交車和大型貨車的比例較高時(shí)，道路的通行能力會(huì)明顯下降。在某城市主干道的交通調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大型貨車混入率從5%增加到20%時(shí)，道路的實(shí)際通行能力下降了約30%。這是因?yàn)榇笮拓涇嚭凸卉囌加玫缆房臻g大、行駛速度慢，導(dǎo)致交通流的平均速度降低，車輛之間的間隔增大，從而減少了單位時(shí)間內(nèi)通過道路斷面的車輛數(shù)，降低了路網(wǎng)容量。相反，若交通流中小汽車的比例較高，道路的通行能力相對(duì)較高。因?yàn)樾∑囆旭傡`活、速度較快，能夠更高效地利用道路空間，提高交通流的運(yùn)行效率。在一些城市的快速路上，主要以小汽車交通流為主，其通行能力明顯高于混合交通流的道路。4.2.2交通流向分布交通流向分布，尤其是直行、轉(zhuǎn)彎交通量的比例，對(duì)路網(wǎng)容量有著關(guān)鍵影響，這種影響在交叉口處表現(xiàn)得尤為突出。在交叉口，交通流會(huì)出現(xiàn)分流、合流和沖突的情況。當(dāng)直行交通量較大時(shí)，車輛能夠相對(duì)順暢地通過交叉口，因?yàn)橹毙熊囕v的行駛方向相對(duì)單一，沖突點(diǎn)較少。在一個(gè)交通流量較小的交叉口，若直行交通量占比較大，如達(dá)到80%，車輛在交叉口的等待時(shí)間較短，通行效率較高。這是因?yàn)橹毙熊囕v可以按照信號(hào)燈的指示，連續(xù)通過交叉口，不需要進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)向操作，減少了交通沖突和延誤。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)彎交通量比例增加時(shí)，情況會(huì)變得復(fù)雜。左轉(zhuǎn)車輛需要與對(duì)向直行車輛和同向右轉(zhuǎn)車輛產(chǎn)生沖突。左轉(zhuǎn)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)，需要等待對(duì)向直行車輛通過后才能完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，這會(huì)導(dǎo)致左轉(zhuǎn)車輛在交叉口的等待時(shí)間延長(zhǎng)。若左轉(zhuǎn)交通量過大，就會(huì)在交叉口形成車輛積壓，影響對(duì)向直行車輛和同向右轉(zhuǎn)車輛的通行，降低交叉口的通行能力。在一些繁忙的交叉口，左轉(zhuǎn)車輛常常排起長(zhǎng)隊(duì)，造成交通擁堵，嚴(yán)重影響了整個(gè)交叉口的交通運(yùn)行效率。右轉(zhuǎn)車輛雖然相對(duì)左轉(zhuǎn)車輛的沖突點(diǎn)較少，但如果右轉(zhuǎn)交通量過大，也會(huì)對(duì)交叉口的通行能力產(chǎn)生影響。右轉(zhuǎn)車輛需要與行人、非機(jī)動(dòng)車以及同向直行車輛產(chǎn)生交織。在行人流量較大的交叉口，右轉(zhuǎn)車輛需要等待行人通過斑馬線后才能右轉(zhuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致右轉(zhuǎn)車輛的通行受阻。如果同向直行車輛流量也較大，右轉(zhuǎn)車輛在匯入直行車流時(shí)也會(huì)受到阻礙，降低了交叉口的整體通行效率。研究表明，當(dāng)直行交通量與轉(zhuǎn)彎交通量的比例處于一定合理范圍時(shí)，交叉口的通行能力較高。一般來說，在城市主干道的交叉口，直行交通量與轉(zhuǎn)彎交通量的比例保持在6:4左右時(shí)，交叉口的運(yùn)行效率相對(duì)較高。若比例失衡，如轉(zhuǎn)彎交通量過大，超過50%，交叉口的通行能力可能會(huì)下降20%-30%。交通流向分布不僅影響交叉口的通行能力，還會(huì)對(duì)整個(gè)路網(wǎng)的交通流分布產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。如果某個(gè)交叉口的轉(zhuǎn)彎交通量過大，導(dǎo)致該交叉口擁堵，那么周邊道路的交通流就會(huì)受到影響，車輛可能會(huì)選擇繞行其他道路，從而增加其他道路的交通壓力，影響路網(wǎng)容量的正常發(fā)揮。4.2.3大型車混入率大型車混入率是指交通流中大型車（如大型貨車、公交車等）所占的比例，它對(duì)交通流速度和路網(wǎng)容量有著顯著的負(fù)面影響。大型車自身的特性是導(dǎo)致其影響交通流速度和路網(wǎng)容量的重要原因。大型車的體積和重量較大，這使得它們?cè)谛旭傔^程中需要更大的空間和更長(zhǎng)的制動(dòng)距離。大型貨車的車身長(zhǎng)度可達(dá)12-18米，滿載時(shí)重量可達(dá)數(shù)十噸，其轉(zhuǎn)彎半徑一般在10-20米之間，制動(dòng)距離也比小汽車長(zhǎng)得多。在道路上，大型車的行駛速度相對(duì)較慢，公交車由于需要頻繁?？空军c(diǎn)，平均行駛速度通常在20-30公里/小時(shí)左右，大型貨車受載貨和自身性能限制，行駛速度一般在30-50公里/小時(shí)。當(dāng)大型車混入交通流時(shí)，會(huì)對(duì)交通流速度產(chǎn)生明顯的抑制作用。在一條以小汽車為主的道路上，正常情況下小汽車的行駛速度可以達(dá)到50-60公里/小時(shí)。但當(dāng)大型車混入率達(dá)到10%時(shí)，由于大型車行駛速度慢，后面的小汽車需要頻繁減速、跟車，交通流的平均速度可能會(huì)下降到40-50公里/小時(shí)。隨著大型車混入率的進(jìn)一步增加，如達(dá)到30%，交通流的平均速度可能會(huì)降至30-40公里/小時(shí)。這是因?yàn)榇笮蛙嚨牡退傩旭倳?huì)在其后方形成一個(gè)低速度的交通流區(qū)域，影響整個(gè)交通流的順暢性。大型車混入率的增加還會(huì)降低路網(wǎng)容量。大型車占用的道路空間大，一輛大型貨車占用的道路空間相當(dāng)于2-3輛小汽車。在交通流量一定的情況下，大型車混入率的增加會(huì)導(dǎo)致單位道路空間內(nèi)的車輛數(shù)量減少，從而降低了路網(wǎng)的通行能力。研究表明，當(dāng)大型車混入率從5%增加到20%時(shí)，路網(wǎng)容量可能會(huì)下降20%-30%。在一些城市的貨運(yùn)通道上，由于大型貨車混入率較高，道路經(jīng)常出現(xiàn)擁堵，路網(wǎng)容量無法充分發(fā)揮。大型車在交叉口的通行特性也會(huì)對(duì)路網(wǎng)容量產(chǎn)生影響。大型車在通過交叉口時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑大，需要更多的時(shí)間和空間來完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，這會(huì)增加交叉口的交通沖突點(diǎn)和延誤時(shí)間。左轉(zhuǎn)的大型貨車需要更大的轉(zhuǎn)彎半徑，可能會(huì)占用多個(gè)車道，影響其他車輛的通行。在交通流量較大的交叉口，大型車的存在會(huì)使交叉口的通行能力下降，進(jìn)而影響整個(gè)路網(wǎng)的容量。4.3交通需求特性因素4.3.1OD交通量分布形態(tài)OD（Origin-Destination）交通量分布形態(tài)與路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的匹配程度對(duì)路網(wǎng)容量有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)OD分布與路網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度匹配時(shí)，交通流能夠較為均勻地分配到路網(wǎng)上，使路網(wǎng)各部分的通行能力得到充分利用，從而提高路網(wǎng)容量。以一個(gè)典型的方格網(wǎng)式路網(wǎng)為例，假設(shè)該區(qū)域的主要出行起訖點(diǎn)（OD對(duì)）分布較為均勻，與方格網(wǎng)式路網(wǎng)的布局相契合。出行者從各個(gè)區(qū)域出發(fā)前往不同目的地時(shí)，有多條路徑可供選擇，且這些路徑能夠較為均衡地分散交通流。在這樣的情況下，道路網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)路段都能得到合理的利用，不會(huì)出現(xiàn)某些路段交通流量過大而擁堵，另一些路段卻閑置的情況。通過交通模擬軟件的分析，在這種匹配良好的情況下，該路網(wǎng)的實(shí)際容量能夠達(dá)到理論容量的80%-90%。相反，若OD分布與路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不匹配，就會(huì)導(dǎo)致交通流在路網(wǎng)上的分布不均衡，部分路段交通流量過大，超出其通行能力，形成交通瓶頸，降低路網(wǎng)容量。例如，在一個(gè)環(huán)形放射式路網(wǎng)中，如果大量的出行需求集中在城市中心區(qū)與某一個(gè)放射方向的區(qū)域之間，而連接這兩個(gè)區(qū)域的放射狀道路數(shù)量有限，就會(huì)導(dǎo)致這些道路的交通流量嚴(yán)重超出其承載能力。在早晚高峰時(shí)段，這些道路上的車輛會(huì)排起長(zhǎng)隊(duì)，交通擁堵嚴(yán)重，車輛行駛速度大幅下降，路網(wǎng)容量顯著降低。據(jù)實(shí)際觀測(cè)和數(shù)據(jù)分析，在這種不匹配的情況下，路網(wǎng)容量可能會(huì)降低30%-50%。在一些城市的發(fā)展過程中，由于城市功能分區(qū)的調(diào)整或新的大型商業(yè)、辦公區(qū)域的建設(shè)，導(dǎo)致OD交通量分布發(fā)生變化，但路網(wǎng)結(jié)構(gòu)未能及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整，從而引發(fā)交通擁堵問題。某城市原本的商業(yè)中心位于城市中心區(qū)，隨著城市的發(fā)展，在城市邊緣新建設(shè)了一個(gè)大型的工業(yè)園區(qū)，吸引了大量的就業(yè)人口。然而，連接工業(yè)園區(qū)與城市中心區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)相對(duì)薄弱，無法滿足日益增長(zhǎng)的通勤需求，導(dǎo)致早晚高峰時(shí)段連接兩者的道路擁堵不堪，影響了整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)行效率和容量。4.3.2出行時(shí)間分布出行時(shí)間分布呈現(xiàn)出明顯的高峰和平峰時(shí)段差異，這種差異對(duì)路網(wǎng)容量有著顯著的影響。在高峰時(shí)段，交通需求急劇增加，道路上的車輛密度大幅上升，交通流趨于飽和甚至超飽和狀態(tài)。早晚高峰時(shí)段，大量的通勤者集中出行，導(dǎo)致城市主要道路的交通流量迅速攀升。根據(jù)交通流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在高峰時(shí)段，一些城市主干道的交通流量可能會(huì)達(dá)到平時(shí)的2-3倍。當(dāng)交通流量超過道路的通行能力時(shí)，車輛之間的間距減小，行駛速度降低，交通擁堵現(xiàn)象加劇。在嚴(yán)重?fù)矶碌穆范危囕v可能會(huì)出現(xiàn)走走停停的情況，平均車速甚至?xí)抵?0公里/小時(shí)以下。這種擁堵狀態(tài)不僅會(huì)降低道路的實(shí)際通行能力，還會(huì)影響整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)行效率。由于交通擁堵，車輛在道路上的停留時(shí)間增加，導(dǎo)致道路的時(shí)空資源被大量占用，使得其他車輛難以順暢通行。交通擁堵還會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致周邊道路的交通流量重新分配，進(jìn)一步加劇路網(wǎng)的擁堵程度。在高峰時(shí)段，路網(wǎng)容量會(huì)大幅下降，可能僅為平峰時(shí)段的40%-60%。而在平峰時(shí)段，交通需求相對(duì)較低，道路上的車輛密度較小，交通流處于自由流或穩(wěn)定流狀態(tài)。車輛可以較為順暢地行駛，平均車速較高，道路的通行能力能夠得到充分發(fā)揮。在平峰時(shí)段，城市道路的平均車速可以達(dá)到40-60公里/小時(shí)。此時(shí)，路網(wǎng)容量相對(duì)較高，能夠滿足交通需求的正常增長(zhǎng)。由于交通流量較小，車輛之間的相互干擾減少，道路的時(shí)空資源得到更高效的利用，路網(wǎng)的整體運(yùn)行效率提高。在平峰時(shí)段，路網(wǎng)容量能夠接近或達(dá)到其理論容量。出行時(shí)間分布的不均衡還會(huì)對(duì)交通管理和交通設(shè)施的利用效率產(chǎn)生影響。在高峰時(shí)段，交通管理部門需要采取一系列措施來緩解交通擁堵，如增加交警現(xiàn)場(chǎng)指揮、優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí)等。這些措施雖然能夠在一定程度上緩解擁堵，但也增加了交通管理的成本和難度。而在平峰時(shí)段，一些交通設(shè)施可能會(huì)出現(xiàn)閑置的情況，造成資源的浪費(fèi)。因此，合理調(diào)節(jié)出行時(shí)間分布，如推廣錯(cuò)峰出行政策，可以有效平衡交通需求，提高路網(wǎng)容量和交通設(shè)施的利用效率。4.4交通個(gè)體行為因素4.4.1路徑選擇行為出行者路徑選擇的隨機(jī)性是影響路網(wǎng)流量分布和容量的重要因素。在實(shí)際出行過程中，出行者并非完全按照理論上的最優(yōu)路徑進(jìn)行選擇，而是受到多種因素的影響，導(dǎo)致路徑選擇呈現(xiàn)出隨機(jī)性。信息獲取的不完整性是導(dǎo)致路徑選擇隨機(jī)性的重要原因之一。出行者往往無法獲取全面、準(zhǔn)確的交通信息，如實(shí)時(shí)交通擁堵狀況、道路施工信息、不同路徑的行程時(shí)間等。在出行前，出行者可能只能通過有限的渠道，如交通廣播、手機(jī)導(dǎo)航等獲取部分交通信息，這些信息可能存在延遲或不準(zhǔn)確的情況。在實(shí)際出行中，由于交通狀況的動(dòng)態(tài)變化，出行者在途中可能會(huì)遇到新的交通擁堵或突發(fā)事件，導(dǎo)致原本規(guī)劃的最優(yōu)路徑不再是最佳選擇。在一個(gè)城市的早高峰時(shí)段，出行者A原本計(jì)劃通過導(dǎo)航推薦的一條主干道前往工作地點(diǎn)，但在途中遇到了突發(fā)的交通事故，導(dǎo)致該主干道擁堵嚴(yán)重。由于出行者A無法提前獲取這一信息，只能在途中臨時(shí)尋找其他路徑，這就使得他的路徑選擇具有隨機(jī)性。出行者的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣也會(huì)影響路徑選擇。部分出行者可能更傾向于選擇自己熟悉的路徑，即使這些路徑在某些情況下并非最優(yōu)。這是因?yàn)槭煜さ穆窂阶尦鲂姓吒械礁影残?，他們?duì)路徑上的路況、交通信號(hào)等比較了解，能夠更好地預(yù)估行程時(shí)間。一些長(zhǎng)期在城市中通勤的居民，會(huì)習(xí)慣性地選擇某幾條固定的道路前往工作地點(diǎn)，即使這些道路在某些時(shí)段可能會(huì)出現(xiàn)擁堵，但他們?nèi)匀粫?huì)優(yōu)先選擇這些熟悉的路徑。對(duì)出行費(fèi)用的不同理解和承受能力也會(huì)導(dǎo)致路徑選擇的差異。出行費(fèi)用不僅包括燃油費(fèi)、過路費(fèi)等直接經(jīng)濟(jì)成本，還包括出行時(shí)間成本。不同的出行者對(duì)時(shí)間價(jià)值的評(píng)估不同，有些出行者更注重出行的經(jīng)濟(jì)性，會(huì)選擇費(fèi)用較低的路徑；而有些出行者則更看重出行的時(shí)效性，愿意為了節(jié)省時(shí)間而選擇費(fèi)用較高的路徑。在一個(gè)城市中，從A地到B地有兩條路徑可供選擇，路徑1距離較短但收費(fèi)較高，路徑2距離較長(zhǎng)但不收費(fèi)。出行者B是一位上班族，他更注重上班的時(shí)效性，不愿意因?yàn)楣?jié)省費(fèi)用而遲到，所以他會(huì)選擇路徑1；而出行者C是一位退休老人，他時(shí)間比較充裕，更注重出行的經(jīng)濟(jì)性，所以他會(huì)選擇路徑2。這種路徑選擇的隨機(jī)性會(huì)導(dǎo)致交通流量在路網(wǎng)上的分布不均衡。某些被認(rèn)為是“熱