地铁规划的优化模型

④我们得到三个一级指标的综合评价结果分别为：=（0.56，0.41，0.03，0，0）=（0.13，0.76，0.10，0.007，0.003）=（0.85，0.14，0.01，0，0）得到总的评价矩阵为：从中我们可以分析到，郫筒镇的经济性、环境性和便利性得到的综合评价好的指标都达到90%以上，相对于郫筒镇，我们又挑选了其附近的晨光、望从、鹏程等同理进行综合评价其都不如郫筒镇的综合评价高，所以郫筒镇是该区域的最优的地铁站点。对其他的区域分别进行了同样的评估，最后得到了如下的表格。表7-3-2各区域地铁备选站点详情列举区域代号划分区域区域中的地铁备选站点1郫筒镇站区郫筒镇站，晨光站、望丛站2犀浦站区犀浦站，古楠站，和兴站3喜安站区喜安站，飞塔站，方碑站7.4最佳地铁线选取根据郫县地区的特点，考虑地理环境，客流量，地下设置等情况一共划分成三个区域。这三个区域分别是：郫筒镇站区，犀浦站区，喜安站区。图7-4-1地铁站点选择抽象图图7-4-1中A，B，C分别为划分的三个区域，A1，A2，A3为A区中的地铁备选站点（这些地铁备选站点的选取方法由七（3）对郫县进行地铁站的选址给出），同理B1,B2,B3为B区中的地铁备选站点，C1,C2,C3为C区中的地铁备选站点。三个区中各点分别和相邻的区域中各点进行连线（连线方式由图7-4-1给出）。三个区域中总共的路径数：=3×3×3=27再分别对每条路径求长度：以A1-B1-C1线为例，实际A1,B1间距离记为，实际B1,C1间距离记为，A1-B1-C1线总长:分别对27条路径求总长，进行比较，得出最短路径，该最短路径上的地铁备选站点即为所要选择的站点。按照上述方法对具体三个区进行求解，即可得出相应的路线。进而能够确定各区域的地铁备选站点。表7-4-2各区域地铁备选站点详情列举区域代号划分区域区域中的地铁备选站点1郫筒镇站区郫筒镇站，晨光站、望丛站2犀浦站区犀浦站，古楠站，和兴站3喜安站区喜安站，飞塔站，方碑站对上述相邻的三个区，郫筒镇站区，犀浦站区，喜安站区进行计算。表7-4-3所选区中各站点符号对应表区域名站点名符号代替郫筒镇站区郫筒镇站D1晨光站D2望丛站D3犀浦站区犀浦站E1古楠站E2和兴站E3喜安站区喜安站F1飞塔站F2方碑站F3通过网上收索，找到各站点的距离。令D1，E1间的距离为表7-4-4相邻区间最优值间的距离表13．2km12.1km11.1km13．3km13.0km12．2km14.8km14.2km13.1km9.6km9.3km10.2km11.6km10.7km11.3km11.0km10.2km11.0km根据上面相邻区间最优值间的距离表，可以分别求出各路径的总长度，，，，共27条路径长度，比较可得出的路径最短，即郫筒镇站-犀浦站-飞塔站路径为连接这三个区域路径的最小值。最后得出郫县地铁站线：郫筒镇站-犀浦站-飞塔站。7．5郫县区域地铁线网规划分析由于郫县是属于成都郊边功能区,其通过的地铁线路只有一条，与整个成都地铁线路规划有很大的区别。通过前四部分用郫县来检验模型的分析中得出了郫县的最优地铁线路：郫筒镇站-犀浦站-飞塔站。八、模型的评价与改进方向8．1模型的评价8.1.1模型的缺点（1）交通区位法的有效性尚待进一步检验、发展和完善，包括其中各个环节所采用方法的理论依据及其合理性；（2）调查数据的收集不具广泛性，样本不够大。8.1.2模型的优点（1）本文建立了点线面层层深入的地铁规划优化模型，条理清晰，最后将多个模型应用于我们身边的地铁优化。（2）规划图与建模过程结合，用图形形象生动的分析模型理论。（3）模型采用了层次分析法、权熵法、模糊综合评价、图论等，对所收集的数据进行了合理的分析利用，使模型和现实地铁规划的匹配度较高。（4）所建立的模型用matlab进行求解，确保计算的高效准确。（5）模型还针对电子科技大学的周边区域（郫县）进行了具体考虑，得出了具体的铁路优化路线。（6）各模型之间有较好的联系，能够统一对问题进行解决。8.2模型的改进方向城市轨道交通线网合理规模与布局方法研究是一项庞大的、动态的系统工程，是一个涉及面广、内容复杂、理论性和实践性都很强的基础问题,虽已建模对其中的部分内容进行了一些研究，但限于理论学识水平及科研实践经验，其中尚存在许多不足之处。需要今后做进一步的改进,改进方向主要有：1．线网客流量是一个难以准确估计的值，我们是在调查数据的基础上进行的简单预测,今后实际应用中仍需通过更加准确的方法对客流量进行预测。2．城市形态与城市交通网络形态，两者相伴相生，互动滋长演化。今后考虑轨道交通网络时，应从城市总体形态、网络结构关系上来规划，并要吻合城市形态及其演变。3．在实际人们出行方式中，应对基于出行方式连的城市轨道交通客流做进一步分析。4．可以将扭环模型应用与市中心的地铁规划。5.成都频繁受地震影响，我们规划地铁线网时因考虑地震对地质的影响。九、给成都地铁相关部门的建议书关于成都地铁优化建议报告成都地铁部门：地铁规划合理性研究的问题实为在节约建设成本、让居民出行的便利最大化、覆盖市区面积最广的基础上，选择出理想的地铁站点和地铁线路。其核心在将地铁规划这一大问题逐步转化为在考虑交通客流量，对城区现有的发展和将来的规划不会造成影响的因素下，选择理想的地铁站点和地铁线路。首先，在衡量地铁规划合理与否时，我们考虑交通客流量这一关键因素，因为建设地铁的最终目标就是为了舒缓客流量，方便居民的出行。我们通过RP和SP调查问卷的形式，采集成都地铁一号线路附近（主要考虑文殊院站区）的交通现状数据、调查了人们对地铁的看法。根据调查结果显示，上下班时间：7：00—9：00和17：00—19：00为乘客量的高峰期，针对这一时间段地铁过于拥挤的情况，建议适当增加地铁的班次。同时我们还询问了乘客对成都地铁优化的各类建议。总结如下：1.控制投资、保证工期、注意施工及安全；2.车站建设应量缩短工期，让市民提早坐上地铁；3.地铁后期建设要从方便市民出行的角度考虑，减少对交通影响，少扰民；4.科学地修建高质量工程，地铁在设计、施工、管理和服务等反面提高人性化；5.地铁公司在整个地铁建设和运营过程中，能及时通报工程进展、投资状况等信息；6.能够制作一个集声、光、电、景等为一体的地铁模型，直观地展示给市民，对地铁做进一步的推广；7.地铁站名可以向市民征集，或向商家招标、拍卖。8.地铁站能够与各大车站连接，方便更多人坐上地铁。9.成都地铁能多融入成都的特色，体现成都文化。此外，我们对成都地铁一号线为主要研究对象，针对一号线的问卷调查所得到的数据进行了统计及分析，然后依据地铁的“千步效应”，将一号线所经过的区域划分为十七个交通小区，分别为：1.升仙湖站区2.火车北站区3.人民北路站区4.文殊院路站（文武路站）区：5.骡马市站区6.天府广场站区7.锦江宾馆站区8.华西坝站区9.省体育馆站区10.倪家桥站区11.桐梓林站区12.火车南站站区13．高新站区14.金融城站区15.孵化园站区16.海洋公区园站区17.世纪城站区。再根据地铁站点选址的数学建模，我们在每个区域综合分析得出各区域的地铁备选站点。区域代号划分区域区域中的地铁备选站点1升仙湖站区升仙湖站，大丰镇站，红花堰站2火车北站区火车北站，国际旅行社站，城北客运中心站3人民北路站区人民北路站，荷花池站，省地勘局站4文殊院站区文殊院站，文武路站，机关医院站5骡马市站区骡马市站，喜来登饭店站，邮政所站6天府广场站区天府广场站，体育中心站，科技馆站7锦江宾馆站区锦江宾馆站，岷山饭店站，小天竺站8华西坝站区华西坝站，四川教育学院站，四川大学站9省体育馆站区省体育馆站，省博物馆站，省经济管理学院站10倪家桥站区倪家桥站，晨光大厦站，玉洁街站11桐梓林站区桐梓林站，南方花园站，国际世纪中心站12火车南站区火车南站，蓉南路站，农贸市场站13高新站区高新站，天晖路站，天益街站14金融城站区金融城站，锦程大道站，市纪检委站15孵化园站区孵化园站，拉德方斯站，民丰大道站16海洋公园站区海洋公园站17世纪城站区世纪城站，双土地站，娇子世纪城站由于每个区中的地铁备选站点其距离范围不大，因此同一个区域中的各地铁备选站点地理环境，客流量，地下设置等情况均相似，因此评估选取地铁站的优劣，主要考虑地铁线在通过各特定区域情况下的最短路径，地铁路径短不仅可以节省地铁线的建设成本，还可以提高乘客的出行效率。通过模型所得到的最优路径和实际地铁站的选取基本吻合，但其中倪家桥站和火车南站和建模计算结果相违背，建议将这两站分别用玉洁街站，农贸市场站代替，在不影响客流运送，环境保护等的因素下，可以节省地铁线的建设成本，提高乘客的出行效率。经过“面”、“点”、“线”的层次分析，通过宏观层次的定性论证了郫县的地铁线选取优化方案。得出了郫县的最优地铁线路：郫筒镇站-犀浦站-飞塔站。我们认为地铁的建设规划最根本的宗旨是“以人为本”，从人性化和方便性出发，可以考虑在城市中心人口密集及交通繁忙地段，采用新型的扭环线型地铁，减少乘客的换乘，有利于让乘客选择不同的线路。地铁建设安全是地铁施工的重中之重。此外成都地铁建设还要重点考虑地震因素的影响。成都市位于我国南北地震带中断，境内主要分布有龙门山断裂带、龙泉山断裂带、蒲江-新津-成都-新都-德阳断裂带和邛崃-大邑-郫县竹瓦-彭州断裂带，其中蒲江-新津-成都-新都-德阳断裂带通过我市主城区。在选择路线时要尽量避开这些断裂带和加强地铁的抗震系数以确保安全。 十、参考文献[1].王树盛.都市圈轨道交通客流预测理论及方法研究.东南大学.硕士学位论文.2004.03[2]曾庆谊，何振华.成都地铁文武路站特殊性分析与设计对策.期刊.2009.10[3]刘晓，张宇.基于熵权和层次分析法的宿舍综合评价.期刊.2011.1[4]姬东.图论最短路径问题在消防选址中的应用.期刊.2009.12[5]付诗禄，王春林，文超群，黄莉，孙正旭.最佳路径求解算法.2008.7[6]杨京帅.城市轨道交通线网合理规模与布局方法研究.西南交通大学.2006.2十一、附件清单附件1：RP和SP问卷调查表附件2：各个区县的地质情况、建设现状及长远发展规划见附件3：用Matlab求解各指标的权重的程序附件4：各条地铁线路通过的区县及站点附件5：Dijkstra算法的matlab实现代码附件6：模型四中的附图附件1：RP和SP问卷调查表注：1.年龄、性别、居住地、工作地点、出行费用、出行方式请根据实际情况打勾。2.公共车包括公交车、轨道交通。性别男/女年龄20以下/20到50/50以上居住地是否在文殊院附近是/否家庭人数人工作地点是否在文殊院附近是/否上班时间一天出行次数次下班时间一天出行费用1—4元/4元以上主要出行方式私车/公共车请回答（在选项上打勾）：1.地铁建成后您是否会选择地铁作为交通工具?A非常愿意B、看情况选择C不愿意原因：2.在此之前您对成都地铁规划建设情况了解吗?A非常了解B、略有了解C、不了解3.您支持地铁建设吗?A非常支持B、支持C不支持原因：4.对地铁各期工程，您有什么建议给地铁公司呢?5.关于地铁方面，您还有哪些建议?附件2各个区县的地质情况、建设现状及长远发展规划成都市位于我国南北地震带中段，境内主要分布有龙门山断裂带、龙泉山断裂带、蒲江-新津-成都-新都-德阳断裂带和邛崃-大邑-郫县竹瓦-彭州断裂带，其中蒲江-新津-成都-新都-德阳断裂带通过我市主城区。HYPERLINK锦江区：幅员面积62.12平方公里，锦江区土壤肥沃，锦江区地处成都市城区东南部，西北与青羊区相连，西部隔锦江、府河与武侯区相望，东与成华区毗邻，东南与龙泉驿区接壤，南与双流县相依。建设现状：2004年，锦江区辖16个街道（督院街、盐市口、春熙路、书院街、合江亭、水井坊、牛市口、龙舟路、双桂路、狮子山、莲新、沙河、东光、成龙路、柳江、三圣），44个社区委员会、17个村委会；面积60平方千米，人口密度6524人/平方千米。全年房地产开发投资完成69.3亿元，增长98%，其投资总量占全社会投资总增量的49%。长远规划：第一层次：贯通整个区域的对外联系的干线公路。第二层次：联系周边区县和区内各片区的县道及县内道路。第三层次：乡道。包括各产业园区、新居工程、农民聚居点道路。青羊区：地形呈不规则的长条形，土壤肥沃，水利先进。建设现状：2004年，青羊区辖14个街道（太升路、草市街、新华西路、少城、西御河、汪家拐、府南、草堂、光华、金沙、东坡、苏坡、文家、黄田坝），51个社区委员会、22个村委会。面积66平方千米，人口密度7144人/平方千米。长远规划：文化旅游业、城西高尚住宅区金牛区：金牛区地处成都平原东部、成都市近郊，区境西受龙门山、东受龙泉山活动性断裂的影响，受地震波及，基本烈度为7。建设现状：007年，金牛区对该区15个街道中的7个进行调整，重点是扩大西华街办的管理区域和职权，并对金泉、沙河源、营门口、九里堤、五块石和茶店子等6个街道进行局部调整。长远规划：奋蹄腾飞的金牛是面向世界、面向未来的金牛，热情好客的金牛人欢迎四海宾客共同参与金牛发展，共同体验金牛文化，共同分享金牛的成功和欢乐！HYPERLINK武侯区：成都平原东部，成都市区西南部。建设现状：2007年，撤销致民路街道：将新南路社区、旅游村社区划归跳伞塔街道管辖；将新南路以东的临江东路社区、新生路社区划归望江路街道管辖。长远规划：城乡教育均衡发展、社会保障水平进一步提高、城乡就业全面加强HYPERLINK成华区：成华区地处成都平原，成都市区东北部：幅员面积110.6平方千米，位于东经103°53′～104°03′，北纬30°33′～30°41′。区内地域平坦，仅东北部偏高，属浅丘地带；成华区的地貌特征总体属于平原型。建设现状：2004年，成华区辖14个街道（双桥子、猛追湾、跳蹬河、建设路、府青路、二仙桥、保和、龙潭、青龙、新鸿路、圣灯、万年场、桃蹊路、双水碾），83个社区委员会、19个村委会。面积109平方千米，人口密度5392人/平方千米。HYPERLINK龙泉驿区：地处成都平原东部，界限在东经104°08‵28"-104°27‵12"、北纬30°28‵57"-30°46‵46"，境内低山、浅丘、平坝兼有，以平坝为主，构成龙泉驿地貌的三大主要类型。龙泉山中段纵卧区境东南部，为成都平原与川中丘陵之界山。HYPERLINK青白江区：青白江区地处新华夏系四川沉降带成都断陷东部，南靠成都平原与川中丘陵分界线的龙泉山脉断褶束。区境兼有平坝、丘陵、低山三种地形。2005年5月10日，青白江区龙王镇的新谊、双柏、黄果、园林、石桩、长林6个村和龙泉驿区黄土镇的回龙村、金三角社区所属的行政区域划归新都区石板滩镇管辖。石板滩镇人民政府驻石板滩场镇东风西街66号。HYPERLINK新都区：新都区位于四川盆地西部，期间成都平原是在成都拗陷基础上发育起来的地貌格局，延展方向受龙门山断裂带与龙泉山断裂带的控制。它在古老构造的基础上，表现为间歇性的差异抬升和下降，构成平坝和台地，其上第四系堆积深厚。境域地势西北高、东南低，地面平均坡降度2‰-3‰，从西北向东南倾斜。利济镇公毅村海拔572米，新繁镇外西街海拔536米，新都镇通站路海拔494米，石板滩镇西江河边海拔476米。HYPERLINK温江区：温江全境位于成都平原腹地，属岷江冲积平原，无山无丘，平均坡降3‰，最高海拔647.4米，最低海拔511.3米。建设现状：2005年，温江区辖4个街道、6个镇：柳城街道、公平街道、涌泉街道、天府街道、和盛镇、永盛镇、金马镇、永宁镇、万春镇、寿安镇。HYPERLINK金堂县：金堂县地处川西平原与川中丘陵接壤地带，四川盆地西部，成都平原东北，距成都市区36公里，成金路修通后将进一步缩短为28公里，幅员面积1154平方公里；全县户籍人口86万人，其中，非农业人口11万人；辖2个乡，19个镇，2个省级开发区；地貌多样，以丘陵为主，低山和平坝兼有，其中：丘陵792平方公里，低山242平方公里，平坝120平方公里。HYPERLINK双流县：位于成都平原腹地，三面环绕成都，县城距成都市区10公里，幅员面积1029平方公里建设现状：长远规划，新世纪的曙光。HYPERLINK郫县：郫县位于川西平原腹心，地处西南特大中心城市——成都市近郊，距成都市区10公里，交通十分便捷建设现状：始终坚持以经济建设为中心，调整优化经济结构为主线，扩大开放招商引资为重点，提高经济运行质量为核心，壮大财政综合实力为目标，县域经济持续快速高效发展，综合实力显著增强，人民生活日益改善。长远规划：抓住灾后重建和“快铁”机遇，积极开展“快铁倒计时”等城市营销活动，树立城市品牌。HYPERLINK大邑县：大邑县位于成都平原西部，距成都市区48公里。HYPERLINK蒲江县：蒲江县境地貌，属四川盆地区、成都(盆西)平原区。根据成因及物质组成，可分为平坝、丘陵(浅丘、深丘)和山地3个地貌类型。地貌布局，丘陵面积占全境67.35%，平坝面积占20.25%，山地面积占12.4%。HYPERLINK新津县：位于四川盆地西部、成都南部，距成都市区28公里，距西南航空港18公里，区位优势明显，古有“南方丝绸古道第一站”之誉，今有“成都南大门”之称。境内以平原为主，间有浅丘台地。平原在地质构造上属成都新生代断陷，其东南和西南的牧马山和长秋山为浅丘与台地，属龙泉山褶断束。平原占全县总面积的76.6%，主要分布于新津县的东北部、北部和西北部。地势平坦，面积方圆。主要为河流，漫滩和阶地构成地平原地貌。HYPERLINK都江堰市：都江堰市地处四川成都平原的西北边缘。受地震影响HYPERLINK彭州市：彭州地形比较复杂。地势西北高东南低，有山地、丘陵、平原，各占全市总面积的50%、11%、39%。九陇以北是山地区，海拔多在2000～3000米间，少数山峰达4800米以上。最高峰是太子城主峰，海拔4812米。HYPERLINK邛崃市:境内地貌，山、丘、坝兼有。(东南中西北各不同）HYPERLINK崇州市：崇州市（原崇庆县）地处美丽富饶的川西平原，东距成都37公里，位于天府之国的腹心。崇州市境内属山地、丘陵、平原兼有的地貌类型。附件3：用Matlab求解各指标的权重functionf(A)%以下为权重的计算，A为判断矩阵！A=input('A=');[n,n]=size(A);x=ones(n,100);y=ones(n,100);m=zeros(1,100);m(1)=max(x(:,1));y(:,1)=x(:,1);x(:,2)=A*y(:,1);m(2)=max(x(:,2));y(:,2)=x(:,2)/m(2);p=0.0001;i=2;k=abs(m(2)-m(1));whilek>pi=i+1;x(:,i)=A*y(:,i-1);m(i)=max(x(:,i));y(:,i)=x(:,i)/m(i);k=abs(m(i)-m(i-1));enda=sum(y(:,i));w=y(:,i)/a;t=m(i);disp('特征向量为');disp(w);disp('最大特征值为');disp(t);CI=(t-n)/(n-1);RI=[000.520.891.121.261.361.411.461.491.521.541.561.581.59];CR=CI/RI(n);ifCR<0.10disp('满足一致性要求');disp('CI=');disp(CI);disp('CR=');disp(CR);elsedisp('不满足一致性要求