非均质地形条件下公路网均衡性研究

Unbalanced traffic allocation of resources in non-homogeneous terrain easily result in socio-economic development of "the poor become poorer and the rich get richer" , which is called matthew effect phenomenon. The subject will reveal the mechanism which affects the unbalanced development of road network, select representative non-homogeneous terrain as the research object, explore the relationship between non-linear coefficient and the slope of different technical grade's road, calculate the road equivalent mileage, study the balance of road network based on this; seek quantitative methods of potential economic value which was ignored in balanced assessment of the scale of road network; build evaluation index system and evaluation method of the three levels of point, line and surface in the evaluation of balance layout; explore the discipline of balanced development of road network, improve the method which can determinate the scale of traditional road network, propose the best configuration algorithm of equilibrium scale and the best combination algorithm of hierarchical structure of road network; establish the relationship model between the result of layout balanced evaluation and the development mode of road network; clarify the characterization and connotation of the equilibrium stability of road network, attempt to build a mathematical model to evaluate the equilibrium stability of road network. The research is useful to direct the investment decisions about road network scientifically, configure the scale and layout of road network reasonably for non-homogeneous terrain region, excavate potential economic value fully and achieve the equity of economic and social and coordinated development between regions.

非均质地形区域由于交通资源配置的不均衡，极易造成经济社会发展"贫者愈贫、富者愈富"的马太效应现象。课题将揭示影响公路网不均衡发展的机理，选取代表性的非均质地形区域作为研究对象，探索不同技术等级公路非直线系数与坡度的关系，计算公路等效里程，以此作为路网均衡性研究的基础；在规模均衡性评价中寻求被忽视了的"潜在经济价值"的量化方法；在布局均衡性评价中，构建点、线、面三个层次的评价指标体系与评价方法；探寻公路网均衡发展规律，改进传统路网规模确定方法，提出路网均衡规模最佳配置算法和等级结构最佳组合算法；建立路网布局均衡性评价结果与发展模式之间的关系模型；明晰公路网均衡稳定性的表征与内涵，尝试构建路网均衡稳定性评价的数学模型。研究成果可以科学指导公路网投资决策，为非均质地形区域配置合理的公路网规模与布局，充分挖掘潜在经济价值，实现区域之间经济社会公平、协调发展。

非均质地形区域由于地形条件差异，引起交通资源配置的不均衡，极易造成经济社会发展"贫者愈贫、富者愈富"的马太效应现象。本课题在对非均质地形区域特征和非均质地形区域对公路网影响进行分析的基础上，主要做了以下六个方面的工作：一、在非均质地形区域内部各子区域路网发展水平的横向对比阶段引入等效里程概念，通过选取不同地形条件、不同技术等级公路和沿线相应的节点，构建了非均质地形条件下各地形条件、各等级公路非直线系数与平均坡度的回归关系模型；二、在考虑了经济水平与资源潜力、人口规模与集聚程度、区域面积及地形对公路网规模影响的基础上，分析了潜在经济需求、等效人口、等效面积的内涵并给出具体计算方法，运用基尼系数法分别从潜在经济需求、等效人口、等效面积三个方面对公路网规模的均衡性进行评价；三、通过对公路网布局结构与社会发展空间布局相关性的分析，建立了3大类、8中类、17小类的三层次公路网布局结构均衡性评价指标体系。结合单项指标评价、泰尔指数（或数据包络）和基于泰尔指数法（或基于数据包络分析法）等均衡性评价分析模型分别提出了从点、线、面三方面对公路网布局结构评价的方法；四、通过对传统公路网规模预测方法中连通度法和国土系数法的修正，在前述均衡性理论的基础上，构建出了公路网等级结构优化模型，从而形成了均衡规模下等级结构的确定方法。并且通过对云南省公路网进行实例分析，验证了方法的可行性；五、通过改进节点重要度法，在传统算法中引入均衡性评价得出的不均衡影响度指标，提出区域公路网布局结构均衡发展模型；六、从保证社会持续、稳定、协调发展和公路网规模、布局结构要与社会发展相适应、相协调的角度出发，通过揭示公路网均衡稳定性的深层次演化规律，确立了由路网指标、社会效益指标、经济效益指标构成的公路网稳定性评价指标体系，建立了基于三角系统模型和均衡理论的稳定性评价方法并提出了相应的发展对策。本项目的研究成果有助于对非均质地形区域公路网发展提供决策参考，有助于充分发挥非均质地形区域路网经济效益和社会效益，对协调区域均衡发展具有重要的科学意义。