基于可達(dá)性的機(jī)場外部路網(wǎng)分層規(guī)劃方法*

包丹文 程 昊 朱 婷 田詩佳 張?zhí)祆?/p>

（1.中國民航大學(xué)機(jī)場綜合交通研究所 天津300300；2.南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院 南京211106)

0 引 言

近年來，隨著航空市場的快速發(fā)展，民用機(jī)場的旅客吞吐量不斷增長[1]。同時(shí)，機(jī)場外部路網(wǎng)也承受著巨大壓力。機(jī)場道路堵塞，延長了旅客的出行時(shí)間，從而降低了旅客的出行效率，喪失了航空快速、高效的優(yōu)勢。根據(jù)首都機(jī)場2019年的陸側(cè)交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)顯示，通過機(jī)場外部路網(wǎng)的出行方式占比高達(dá)87.1%，其中通過私家車和出租車出行的比例為75.3%。因此，機(jī)場外部路網(wǎng)的布局和規(guī)劃對旅客出行效率有著極大的影響。通過合理的布局，優(yōu)化機(jī)場外部路網(wǎng)，提升旅客的出行效率是1個(gè)亟待解決的問題。

國外對機(jī)場外部路網(wǎng)規(guī)劃的相對較早。Dixit等[2]以甘地國際機(jī)場為例，對機(jī)場空側(cè)的基礎(chǔ)設(shè)施、航站樓，以及機(jī)場陸側(cè)交通3個(gè)方面進(jìn)行了評估，并在對未來的交通量進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合甘地機(jī)場陸側(cè)交通已存在的問題，給出了較為詳細(xì)的甘地國際機(jī)場陸側(cè)未來發(fā)展規(guī)劃；Budd等[3-4]從環(huán)境角度和可達(dá)性評估了倫敦的6大機(jī)場的陸側(cè)交通，分析現(xiàn)有陸側(cè)交通中存在的問題，提出了一些戰(zhàn)略層面的方法以減少陸側(cè)交通對環(huán)境的影響；Bao等[5]，Jin等[6]研究了機(jī)場的可達(dá)性與機(jī)場競爭的相關(guān)性，并且給出了機(jī)場客運(yùn)量與機(jī)場可達(dá)性之間定量的關(guān)系；Rahayu等[7]研究了城市規(guī)劃對機(jī)場通行時(shí)間的影響，并進(jìn)行了定量分析，發(fā)現(xiàn)雖然通往機(jī)場的道路從6條增加到11條，但其中只有2條道路的機(jī)場通行時(shí)間減少。在國內(nèi)，岳喜展[8]研究了旅客進(jìn)出港時(shí)間分布規(guī)律進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，對機(jī)場陸側(cè)交通量進(jìn)行了預(yù)測，其中包括旅客吞吐量預(yù)測和交通分布方式的預(yù)測，然后使用預(yù)測數(shù)據(jù)對機(jī)場陸側(cè)主要道路進(jìn)行了規(guī)劃，并使用Vissim軟件進(jìn)行了仿真，對規(guī)劃方法進(jìn)行了驗(yàn)證；羅紅雙等[9]，錢堃等[10]對現(xiàn)有大型空港集疏運(yùn)系統(tǒng)的評價(jià)體系進(jìn)行整理，并分析了其中的不足，為機(jī)場客運(yùn)樞紐的布局的研究提供借鑒；包丹文等[11]從道路通行能力、服務(wù)水平、道路功能等方面，提出了大型機(jī)場的道路等級劃分方法，以青島新機(jī)場作為實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，說明了其可行性；華松逸[12]采用定性與定量相結(jié)合的方法，采用了先選點(diǎn)，再對這些點(diǎn)采用定量的方法進(jìn)行分類，最后以“連線-成網(wǎng)”的方式，構(gòu)建了機(jī)場集疏運(yùn)系統(tǒng)模型；余美紅等[13]對虹橋機(jī)場陸側(cè)交通中的私家車、地鐵、公交車、出租車的可達(dá)性進(jìn)行了定量計(jì)算，并給出了一些定性的建議；賀昌全等[14]采用雙層規(guī)劃模型對新建機(jī)場的運(yùn)輸通道進(jìn)行了規(guī)劃。目前機(jī)場外部路網(wǎng)規(guī)劃的方法大多停留在定性的層面，并未根據(jù)機(jī)場外部路網(wǎng)的不同特性進(jìn)行針對性的規(guī)劃。

因此，文中根據(jù)不同等級的樞紐點(diǎn)，對機(jī)場外部路網(wǎng)進(jìn)行分層，并分別以航空旅客平均加權(quán)出行時(shí)間最短和可達(dá)性最高為目標(biāo)構(gòu)建機(jī)場快速道模型和機(jī)場支線道模型，綜合考慮建設(shè)成本、路網(wǎng)密度等條件，采用模擬退火算法進(jìn)行求解，對已有機(jī)場外部路網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，并結(jié)合北京大興國際機(jī)場外部路網(wǎng)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證該方法的可行性。

1 模型建立

1.1 研究思路

目前機(jī)場外部路網(wǎng)的規(guī)劃方法較為粗略，多采用城市樞紐規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)，缺乏對機(jī)場外部路網(wǎng)特征的針對性規(guī)劃。由于旅客對于不同類別的機(jī)場外部路網(wǎng)的訴求不同，提出了1種基于分層規(guī)劃的思想，將機(jī)場道路網(wǎng)分成機(jī)場快速道層和機(jī)場支線道層，然后分別進(jìn)行規(guī)劃。研究的總體思路見圖1。

圖1 機(jī)場外部路網(wǎng)分層規(guī)劃流程Fig.1 Hierarchical planning process of the ground access system of airports

本文研究的具體步驟如下。

1）根據(jù)城市的區(qū)域人均收入、人口密度等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和客流量，航空旅客出行數(shù)量等交通特征指標(biāo)以及考慮機(jī)場未來規(guī)劃與城市規(guī)劃，將機(jī)場外部道路網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)分為重要樞紐點(diǎn)與一般樞紐點(diǎn)，并根據(jù)分類結(jié)果，將機(jī)場外部路網(wǎng)劃分為機(jī)場快速道層和機(jī)場支線道層。

2）對于機(jī)場快速道層，旅客的核心需求是能夠快速、順暢的到達(dá)機(jī)場，所以選擇旅客到達(dá)機(jī)場平均加權(quán)時(shí)間最短為目標(biāo)，并選取預(yù)算成本和路網(wǎng)密度作為約束條件，并采用模擬退火算法對模型進(jìn)行求解。

3）構(gòu)建機(jī)場快速道模型之后，對于機(jī)場支線道層，旅客的核心需求是盡量便捷地到達(dá)機(jī)場。所以選擇可達(dá)性最高為目標(biāo)，以預(yù)算成本和路網(wǎng)密度作為約束條件，并選用模擬退火算法進(jìn)行求解，得到機(jī)場支線道模型。

4）檢查方案中是否存在距離相近或者斷頭路等不合理路段，則進(jìn)行刪減或者合并。

1.2 快速道層與支線道層定義

目前國外大型機(jī)場外部路網(wǎng)采用了分層規(guī)劃的思想。其目的是通過機(jī)場快速道層將旅客疏散到城市數(shù)個(gè)重要的樞紐點(diǎn)，再通過機(jī)場支線道層將客流疏散到各個(gè)一般樞紐點(diǎn)。在北京城市總體規(guī)劃[15]中的道路規(guī)劃中也體現(xiàn)了分層規(guī)劃的思想。

因此，根據(jù)國外大型機(jī)場外部路網(wǎng)的特點(diǎn)并結(jié)合城市道路規(guī)劃中道路的特點(diǎn)，給出快速道層與支線道層的定義如下。

機(jī)場快速道是機(jī)場與城市中心、大型樞紐聯(lián)通的主要連接方式，也是航空運(yùn)輸?shù)闹边_(dá)通道，相比其他道路具有較高的封閉性。機(jī)場快速道常沿大型樞紐點(diǎn)、人流密集區(qū)、高速公路交叉點(diǎn)、商業(yè)綜合體等布設(shè)，以高速公路和城市快速路為主，具有直達(dá)、快速、舒適等出行特性。

機(jī)場支線道層是機(jī)場外部路網(wǎng)中的重要組成部分。雖然這些道路無法直接通達(dá)機(jī)場，但該類道路與機(jī)場快速道相連接，或者間接與機(jī)場快速道相連，即不同方向的車輛需通過機(jī)場支線道匯入快速道，最終通達(dá)機(jī)場。該線層分布范圍分散，可服務(wù)于機(jī)場外部路網(wǎng)各個(gè)大小樞紐，具有服務(wù)范圍廣、輻射能力強(qiáng)、但易受過往車輛影響等特性。

機(jī)場快速道層與機(jī)場支線道層的特征見表1。

表1 機(jī)場外部路網(wǎng)不同道路層的特征Tab.1 Characteristics of the ground access system of airports

1.3 機(jī)場快速道模型

機(jī)場快速道指的是重要樞紐點(diǎn)之間相互連接的道路，一般為高等級的公路。

為了更好地符合航空快速、高效的特點(diǎn)，文中選取常用于傳統(tǒng)道路網(wǎng)規(guī)劃模型中的旅客到達(dá)機(jī)場總時(shí)間最短作為目標(biāo)函數(shù)，并且以路網(wǎng)密度和投資費(fèi)用作為約束條件，然后使用模擬退火算法得出最優(yōu)解，并得到機(jī)場快速道路網(wǎng)。機(jī)場快速道模型見式（1）。

式中：T為旅客從各個(gè)重要樞紐點(diǎn)到達(dá)機(jī)場的平均加權(quán)時(shí)間，min；tia為旅客從i到機(jī)場a所花費(fèi)的時(shí)間，min，與道路等級和道路段長度有關(guān)，采用Floyd算法進(jìn)行求解；Fia為樞紐點(diǎn)i到機(jī)場a的旅客流量，萬人/年。

機(jī)場快速道模型中的約束條件見式（2）。

式中：ρmin和ρmax為路網(wǎng)密度的下限和上限，km/km2；ρu為規(guī)劃后區(qū)域中機(jī)場快速道的路網(wǎng)密度，km/km2；U為所有機(jī)場快速道的集合；b為某1條機(jī)場快速道；l b為某條機(jī)場快速道的長度，km；gb表示新建路段b的單車道報(bào)價(jià)，百萬/km；xb為1時(shí)表示該路段為新建路段，為0時(shí)表示該路段不存在；k b為改造路段b的單車道報(bào)價(jià)，百萬元/km；yb為1時(shí)表示該路段進(jìn)行了改造，為0時(shí)表示該路段未進(jìn)行改造；M為預(yù)算，萬元，取決于機(jī)場外部路網(wǎng)未來規(guī)劃和規(guī)模。

假設(shè)規(guī)劃區(qū)域中的重要樞紐點(diǎn)有m個(gè)，分別表示為s1,s2,…,s m，重要樞紐點(diǎn)間的路段表示為sij，則初始機(jī)場快速道的規(guī)劃可用如下矩陣表示，見式（3）。

當(dāng)sij=0時(shí)，表示2點(diǎn)之間有道路相連，否則，沒有道路相連。矩陣S反映了機(jī)場快速道路網(wǎng)的連接狀態(tài)。

1.4 機(jī)場支線道模型

機(jī)場支線道指的是一般樞紐點(diǎn)與一般樞紐點(diǎn)或者重要樞紐點(diǎn)之間相連接的道路。

為了更好滿足從一般樞紐點(diǎn)出行的旅客，保證機(jī)場外部路網(wǎng)盡可能服務(wù)到所有旅客，提升旅客出行滿意度，這里使用可達(dá)性最大作為目標(biāo)函數(shù)。約束條件為路網(wǎng)密度限制與資金投入限制，利用模擬退火算法求解，建立機(jī)場支線道模型。

機(jī)場支線道模型見式（4）。

式中：A為旅客從各個(gè)樞紐點(diǎn)到達(dá)機(jī)場的通達(dá)性；t ia為旅客從i到機(jī)場a所花費(fèi)的時(shí)間，min，與道路等級和道路段長度有關(guān)，采用Floyd算法進(jìn)行求解；Pi為一般樞紐點(diǎn)i的人口數(shù)量，萬人。

可達(dá)性即交通網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的潛在的相互作用機(jī)會的大小?？蛇_(dá)性是1個(gè)較為靈活的概念，不同的實(shí)際問題中會對可達(dá)性會有不同的定義。文中對于可達(dá)性的理解為，從一般樞紐點(diǎn)通過機(jī)場外部路網(wǎng)到達(dá)機(jī)場的便利程度，主要關(guān)注于一般樞紐點(diǎn)與機(jī)場之間的相互作用，所以采用重力模型來定義一般樞紐點(diǎn)到機(jī)場的可達(dá)性[16]，見式（5）。

式中：Ar為一般樞紐點(diǎn)r到機(jī)場的總可達(dá)性；P r為一般樞紐點(diǎn)r的人口或者經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，文中選取人口數(shù)據(jù)，萬人；t ra為r點(diǎn)到達(dá)機(jī)場a的通行時(shí)間，min；θ為距離衰減參數(shù)[17]，在民航類研究中一般取1。

機(jī)場支線道模型中的約束條件見式（6）。

式中：ρmin和ρmax為路網(wǎng)密度的下限和上限，km/km2；ρv為規(guī)劃后機(jī)場支線道的路網(wǎng)密度，km/km2；v為所有機(jī)場支線道集合；d為某1條機(jī)場支線道；l d為某條機(jī)場支線道的長度，km；g d為新建路段d的單車道報(bào)價(jià)，百萬元/km；x d為1時(shí)表示該支線路段為新建路段，為0時(shí)表示該路段未新建；k d為改造路段d的單車道報(bào)價(jià)，百萬元/km；y d為1時(shí)表示該路段進(jìn)行了改造，為0時(shí)表示該路段未進(jìn)行改造；M為預(yù)算，萬元。

假設(shè)規(guī)劃區(qū)域中的一般樞紐點(diǎn)有n個(gè)，則重要樞紐點(diǎn)和一般樞紐點(diǎn)分別為s1，s2，…，s m，s m+1，s m+2，…，s m+n。一般樞紐點(diǎn)間的路段表示為，則整體路網(wǎng)的規(guī)劃可用如下矩陣表示，見式（7）。

當(dāng)=1時(shí)，表示2點(diǎn)之間有道路相連，否則，沒有道路相連。c反映了道路等級，c∈{1，2，3}分別表示高速公路、一級道路、二級道路，其余級別道路暫時(shí)不考慮，矩陣SA不僅反映了支線道路網(wǎng)的狀態(tài)，也反映了機(jī)場外部整體道路網(wǎng)的狀態(tài)。

1.5 模擬退火算法

模擬退火算法的基本思想來源于退火，即固體降溫的過程。即首先將固體加熱，使固體中的粒子處于無序的狀態(tài)，然后緩慢降低溫度，使粒子漸漸有序，直至固體內(nèi)能降至最低的過程。這個(gè)過程可以類比到尋找函數(shù)最小值的過程，即隨著控制參數(shù)的降低，目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值逐漸降低，直至趨近于全局最小值。當(dāng)搜索到局部最優(yōu)解后，會有一定的概率向更壞的解移動，從而跳出局部最優(yōu)，向全局最優(yōu)移動[18]。其中的概率由Metropolis準(zhǔn)則表示為

式中：Eφ為新狀態(tài)的內(nèi)能，J；Eθ為當(dāng)前狀態(tài)的內(nèi)能，J；T為當(dāng)前溫度，℃；K為參數(shù)。

模擬退火算法流程見圖2。文中選擇初始溫度為900℃，退火速度為0.99，迭代次數(shù)為500，退火停止溫度為0.001℃。

圖2 模擬退火流程Fig.2 Simulated annealing process

2 大興機(jī)場外部路網(wǎng)綜合概況

文中選擇北京大興國際機(jī)場的外部路網(wǎng)作為研究目標(biāo)，以驗(yàn)證本文所提出方法的可行性，為優(yōu)化機(jī)場外部路網(wǎng)，提升旅客出行效率提供理論支持。

2.1 重要樞紐點(diǎn)與快速道路網(wǎng)現(xiàn)狀

綜合考慮人口規(guī)模、航空旅客需求、地區(qū)收入、大興分區(qū)未來規(guī)劃、北京市“十三五”交通發(fā)展建設(shè)規(guī)劃、大興機(jī)場未來規(guī)劃等因素，筆者選擇了18個(gè)重要樞紐點(diǎn)，主要為一些樞紐站點(diǎn)、交通道路交叉口、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心、城區(qū)等，見表2。

表2 重要樞紐點(diǎn)Tab.2 Huge hubs

上述重要樞紐點(diǎn)中，根據(jù)實(shí)際道路通達(dá)情況，構(gòu)建機(jī)場快速道路網(wǎng)，見圖3。

圖3 大興機(jī)場快速道路網(wǎng)Fig.3 Daxing airport's current highway network

2.2 一般樞紐點(diǎn)與支線道路網(wǎng)現(xiàn)狀

綜合考慮人口規(guī)模、航空旅客需求、地區(qū)收入、大興分區(qū)未來規(guī)劃、北京市“十三五”交通發(fā)展建設(shè)規(guī)劃、大興機(jī)場未來規(guī)劃等因素，筆者選擇了25個(gè)一般樞紐點(diǎn)，主要是規(guī)模較小的村莊、前往大興機(jī)場人流量較小的樞紐與站點(diǎn)。一般樞紐點(diǎn)見表3。

表3 一般樞紐點(diǎn)Tab.3 Normal hubs

目前大興機(jī)場周圍支線道路網(wǎng)見圖4。

圖4 道路建設(shè)約束條件Fig.4 Daxing airport's current brunch network

2.3 道路約束

根據(jù)大興分區(qū)規(guī)劃（國土空間規(guī)劃），北京“十三五”時(shí)期交通發(fā)展建設(shè)規(guī)劃，以往北京首都國際機(jī)場建設(shè)的指導(dǎo)思想和國外大型機(jī)場路網(wǎng)建設(shè)思想，初步擬定機(jī)場外部路網(wǎng)投資費(fèi)用為40億元?；诒M可能滿足未來航空旅客出行需求，大興國際機(jī)場快速道路網(wǎng)應(yīng)滿足的要求見表4。

表4 道路建設(shè)約束條件Tab.4 Road-construction constraints

根據(jù)城市道路網(wǎng)改造、擴(kuò)建每公里報(bào)價(jià)，并且結(jié)合大興機(jī)場周圍機(jī)場路網(wǎng)特征，機(jī)場路網(wǎng)改造、擴(kuò)建單位公里道路的報(bào)價(jià)見表5。并且文中高速公路、一級公路默認(rèn)雙向6車道，二級公路默認(rèn)雙向4車道。

表5 不同等級道路新建、改造費(fèi)用Tab.5 Construction and reconstruction costs for roads of different levels

2.4 重要樞紐點(diǎn)OD量與一般樞紐點(diǎn)人口分布

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，各重要樞紐點(diǎn)的預(yù)測OD量見表6。

表6 各重要樞紐點(diǎn)2025年預(yù)測OD出行量Tab.6 OD volume of huge hubs in 2025

統(tǒng)計(jì)各個(gè)一般樞紐點(diǎn)周邊小區(qū)的面積，然后根據(jù)其所在區(qū)的人口密度，得出一般樞紐點(diǎn)周邊的人口，見表7。

表7 一般樞紐點(diǎn)附近人口Tab.7 Population near the normal hubs

3 實(shí)例驗(yàn)證

3.1 未來大興機(jī)場規(guī)劃路網(wǎng)

根據(jù)1.2中對于機(jī)場快速道層與機(jī)場支線道層的定義，將北京市總體規(guī)劃中大興機(jī)場外部未來的道路網(wǎng)劃分為未來快速道層與未來支線道層，見圖5～6。

圖5 未來大興機(jī)場快速道層Fig.5 Daxing Airport's future highway layer

圖6 未來大興機(jī)場支線道層Fig.6 Daxing Airport's branch layer

具體新建與改造情況見表8。

由表8可知：未來大興機(jī)場規(guī)劃路網(wǎng)將新建73.9 km的道路，改造173.9 km的道路。經(jīng)過計(jì)算，未來快速道層的旅客平均加權(quán)時(shí)間為42 min，未來支線道層的可達(dá)性為0.70。

表8 未來大興機(jī)場路網(wǎng)規(guī)劃Tab.8 Final result of Daxing's ground access system

3.2 機(jī)場快速道層求解

根據(jù)目前北京大興國際機(jī)場外部路網(wǎng)情況，使用快速道層模型對現(xiàn)有機(jī)場快速道路網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。為了減小運(yùn)算量，文中篩選出備選的機(jī)場快速道，保證銜接點(diǎn)盡可能與機(jī)場直連，并且樞紐點(diǎn)之間也盡可能相互連接，以減少旅客出行時(shí)間，見圖7。

圖7 大興機(jī)場備選快速道Fig.7 Daxing Airport's alternate highway

根據(jù)1.5中的機(jī)場快速道模型，并使用模擬退火算法進(jìn)行求解，求解過程見圖8。

圖8 快速道層求解迭代過程Fig.8 Iterative solution at the highway layer

最終，可得優(yōu)化后的機(jī)場快速道層需消耗資金19.62億元，旅客加權(quán)平均出行時(shí)間縮減到約39 min。相較未來大興機(jī)場規(guī)劃快速道層減少3 min，減少約7%的時(shí)間。

機(jī)場快速道層的布設(shè)結(jié)果見圖9。

圖9 快速道層布設(shè)結(jié)果Fig.9 Final layout of highway layer

3.3 機(jī)場支線道層求解

根據(jù)目前機(jī)場支線道層情況，為了減小運(yùn)算量，文中篩選出備選的機(jī)場支線道，保證銜接點(diǎn)盡可能與機(jī)場直連，并且銜接點(diǎn)之間也盡可能相互連接，以減少旅客出行時(shí)間，見圖10。

圖10 大興機(jī)場備選支線道Fig.10 Daxing Airport's alternate brunch roads

根據(jù)1.3中的機(jī)場一般支線道層模型，以總可達(dá)性最大為目標(biāo)，使用模擬退火進(jìn)行求解。由于模擬退火算法是求最小值，所以在求解時(shí)，需將總可達(dá)性取反，求解過程見圖11。

圖11 支線道層求解迭代過程Fig.11 Iterative solution at the highway layer

機(jī)場支線道層的布設(shè)結(jié)果見圖12。

圖12 支線道層布設(shè)結(jié)果Fig.12 Final layout of the branch layer

最終，優(yōu)化后的機(jī)場支線道層需消耗資金19.59億，一般樞紐點(diǎn)到機(jī)場的總可達(dá)性提升到約0.77。相較未來大興機(jī)場規(guī)劃支線道層的可達(dá)性提升了約7.0%。

3.4 大興機(jī)場外部路網(wǎng)規(guī)劃最終結(jié)果

根據(jù)機(jī)場快速道布設(shè)結(jié)果和機(jī)場支線道布設(shè)結(jié)果，并對新建道路進(jìn)行了檢查，尋找是否存在斷頭路或者相鄰過近。最終結(jié)果見表9。

表9 大興機(jī)場道路規(guī)劃最終結(jié)果Tab.9 Final result of Daxing's ground access system

最終總投資約39.2億元，新建道路共93.9 km，改造道路60.8 km。對于規(guī)劃后的快速道路網(wǎng)，通行時(shí)間為39 min；對于規(guī)劃后的支線道路網(wǎng)，可達(dá)性為0.77。

3.5 路網(wǎng)規(guī)劃結(jié)果對比與分析

不同方法規(guī)劃后的機(jī)場整體路網(wǎng)的特征，見表10。本文規(guī)劃后的機(jī)場外部路網(wǎng)規(guī)模在大于北京市未來規(guī)劃路網(wǎng)約1%的情況下，快速道層與支線道層的參數(shù)均優(yōu)于北京市未來規(guī)劃路網(wǎng)約7%，體現(xiàn)了本文方法的有效性。

表10 不同方法規(guī)劃后大興機(jī)場外部路網(wǎng)特征Tab.10 Characteristics of different planning of Daxing's ground access

從規(guī)劃后的機(jī)場外部的快速道層和支線道層來看，見表11，本文在新建/改造快速道層的規(guī)模上均小于北京市未來新建/改造的規(guī)模，體現(xiàn)了本文方法的高效性。在新建支線道層的規(guī)模上，本文規(guī)劃方法大于北京市未來規(guī)劃方案；在改造支線道層的規(guī)模上，本文規(guī)劃方明顯小于北京市未來的規(guī)劃方案。同時(shí)，也能體現(xiàn)出北京市的規(guī)劃方案更偏向于對已有道路的改造，盡可能的減少新建道路；而本文的規(guī)劃方法更側(cè)重于新建道路，提升整體路網(wǎng)的通達(dá)性。

表11 不同方法規(guī)劃后的新建/改造道路長度Tab.11 Lengths of new/renovated roads after planning by different methods km

4 結(jié)束語

1）文中針對傳統(tǒng)單層機(jī)場外部路網(wǎng)規(guī)劃的方法，提出了基于可達(dá)性的機(jī)場外部路網(wǎng)分層規(guī)劃方法，將機(jī)場外部路網(wǎng)分為機(jī)場快速道層與機(jī)場支線道層，分別進(jìn)行研究，采用模擬退火算法進(jìn)行求解。

2）以北京大興國際機(jī)場外部路網(wǎng)為實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證并與北京市總體規(guī)劃中的道路網(wǎng)進(jìn)行了對比。驗(yàn)證結(jié)果表明，對于機(jī)場快速道層，旅客加權(quán)平均出行時(shí)間縮減了約7.1%；對于機(jī)場支線道層，可達(dá)性提升了約7%，表明文中提出的方法是有效可行。

3）文中對于重要樞紐點(diǎn)與一般樞紐點(diǎn)的選取采取的是定性的方法，在以后的工作中可以考慮采用定量與定性結(jié)合的方法對其進(jìn)行區(qū)分。模擬退火算法的計(jì)算時(shí)間較長，之后可以考慮改進(jìn)算法減少運(yùn)算時(shí)間。