城市道路网内部结构特性分析的分形维数方法.pdf

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1、第31卷第2期交通科学与工程Vo1．31No．22015年6月JOURNALOFTRANSPORTSCIENCEANDENGINEERINGJun．2015文章编号：1674—599X(2015)02—0096—06城市道路网内部结构特性分析的分形维数方法何石坚，李清波，匡姣姣(长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410004)摘要：为科学规划和改造城市道路网，引入分形维数D(r)的有关理论，以城市道路网中i级子路网的分形维数D(r)作为该级子路网覆盖效率的评价指标，对分形维数的运算过程进行深入研究。建立了各级子网分形维数D(r)与网格边长r之间的关系模

2、型，提出了连通深度指标R用以评价各级路网的有效连通距离。研究结果表明：分形维数D(r)能较好地描述路网的覆盖程度。D(r)一1．585时，各级子路网相应地处于最优覆盖效率，对应的连通深度R可用于描述各级子路网的交通服务特性。关键词：道路工程；城市道路网；结构特性；分形维数；连通深度中图分类号：U419．1文献标识码：AFractaldimensionmethodfortheanalysisoftheinternalstructureofurbanroadnetworksHEShi—jian，LIQing—bo，KUANGJiao-jiao(Schoolof

3、Traffic&TransportationEngineering，ChangshaUniversityofScience8LTechnology，Changsha410004，China)Abstract：Inordertorebuildurbanroadnetworksscientificallyandrationally，thetheoryaboutfractaldimensionD(r)wasintroduced，inwhichfraetaldimensionofsub—networkgradiinurbanroadnetworkswasuseda

4、stheevaluatingindexforthissub—network．Inaddition，thecalculationprogressoffractaldimensionwasstudiedindepth，therelation—shipmodelbetweenfractaldimensionD(r)ofalllevelsofsub—networkandsidelengthrandindexpenetrationRwassuggestedtoevaluatetheeffectiveconnectivitydistanceofalllevelsofr

5、oadnetworks．TheresultsshowthatcoveragelevelofroadnetworkscouldbewelldescribedbyfractaldimensionD(r)．WhenD(r)一1．585，thecoveragerateofalllevelsofsub—networkscouldbethebest，andthecorrespondingpenetrationRcouldbeappliedtodepictthetrafficservicecharacteristicsofalllevelsofsub—networks．

6、Keywords：roadengineering；urbanroadnetworks；structuralcharacteristics；fractaldimension；penetration城市道路交通网络的形成与发展自始至终贯完善和城市规模的扩大，城市道路网的规模随之彻于城市的形成和发展过程之中，城市道路网既壮大Ⅲ。针对合理规划布局和评价城市道路网的是城市的过境交通重要载体，又是城市对内交通问题，将传统的公路网评价方法。中路网密度相的主体。城市与城市道路交通网络的关系犹如人关指标沿用于城市道路网的分析评价中，这样的体与血液循环系统的关系，随着城市功能

7、的逐渐评价存在着一定的缺陷。城市道路网不同于公路收稿日期：2O14—11—16作者简介：何石坚(1993一)，男，长沙理工大学硕士生。第2期何石坚，等：城市道路网内部结构特性分析的分形维数方法97网，其具备的功能较公路网更丰富多样，城市道路比，并对分形维数在路网评价中的应用做了相关网既服务于过境流量，又服务于工业企业、住宅小研究n。-1。研究结果表明：分形维数可直观描述区及车站等城市内部用地。多数情况下，城市道公路、铁路交通网络在其网络区域上的覆盖状况路功能决定了其技术等级，而路网密度指标只能和均匀性等内部结构特性。笼统地描述路网整体的布局状况，却不能对路

8、网分形维数可用于公路和铁路等交通网络内部内部结构进行深入、直观的分