长沙理工大学交通规划课程设计.doc

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY交通规划课程设计题目： 长沙市湘府路过江通道 交通量预测学生姓名： 郭俊学 号： 200911010116班 级: 交通工程0901专 业： 交通工程指导教师： 况爱武、王正武、弓晋丽2012年6月长沙市湘府路过江通道交通量预测学生姓名： 郭俊学 号： 200911010116班 级： 交工0901班所在院(系): 交通运输工程学院指导教师：况爱武、王正武、弓晋丽 完成日期: 2012年6月22日课程设计任务书 交通运输工程 学院 交通工程 专业 2009级-1/2 班课程设计名称： 交 通 规 划 课 程 设 计 课程设计题目： 长沙市湘府路过江通道交通量预测 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 况爱武、王正武、弓晋丽 任务起止日期 2012年06月11日2012年06年22日 一、课程设计目的与意义通过本次交通规划课程设计，使交通工程专业学生在实践环节中进一步巩固课堂教学知识，掌握交通规划设计的全过程，特别是交通需求预测理论；培养学生的动手能力，要求学生熟练掌握与交通规划相关的预测技术、分析及评价技术，能运用规划软件TransCAD开展相关预测；锻炼学生的程序设计能力，能编制相关计算机程序进行辅助计算，为今后可能从事的相关工作奠定基础。二、课程设计时间与地点安排1、课程设计地点本次课程设计地点在学校，17周周二周五、18周周一周五在交通运输工程学院计算机中心安排了上机时间，方便集中辅导及讨论。2、课程设计时间本次课程设计的时间为2周，自2012 年6 月11 日起至2012 年6 月22 日止，具体时间安排如下：（1） 6月11日上午：课程设计动员、下达课程设计任务书；（2） 6月11日下午：收集课程设计所需的数据资料；（3） 6月12日6月21日：根据任务要求和提供的基础数据资料，提出解决问题的方案，根据拟定的解决方案，进行分析、程序设计、计算、绘图等作业，完成课程设计报告；（4） 6月22日下午：提交本次课程设计的成果。三、课程设计内容本次课程设计的题目为：长沙市湘府路过江通道交通量预测。目前，长沙市中心城区（界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域）现有4 处过江通道，从北到南依次为银盆岭大桥、营盘路隧道、橘子洲大桥和猴子石大桥，4 条过江通道的交通均已趋向饱和；为进一步加强湘江东西两岸的联系、缓解中心城区过江交通压力，同时也是加强省政府、武广高速铁路客运站、黄花国际机场等与长沙市大河西先导区联系的需要，长沙市政府拟修建湘府路过江通道（湘府路大桥）。湘府路过江通道交通量分析预测是论证该通道建设规模的基础本项设计的具体内容包括：（1） 过江通道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范围；（2） 交通小区的划分，根据土地利用规划合理划分交通小区；（3） 各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采用原单位法分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出行平衡分析；（4） 交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量；（5） 交通方式划分预测，参考长沙市公共交通规划（20042020 年）的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的影响，采用logit模型进行方式分担率预测，根据方式分担预测结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量；（6） 交通分配预测，采用UE 模型预测过江通道远景交通需求（2020 年）；（7） 多方法（至少两种）开展长沙市经济社会发展预测，并基于2020 年的通道交通量预测结果，采用弹性系数法预测目标年（2031 年）的过江通道交通量；（8） 通道建设规模分析，根据预测的过江通道远景交通需求，采用多方案分析法从经济性、适用性等角度论证通道建设规模，并给出相关研究结论；（9） 编制与交通需求预测相关的计算机通用程序（至少编写一个程序），包括：社会经济发展预测程序、交通生成预测程序、双约束重力模型交通分布预测程序、用户均衡交通分配预测程序等。四、课程设计要求（1） 各项任务均要求独立完成，课程设计结束，每位学生提交1 份课程设计报告，作为课程设计成绩考核的主要依据。（2） 严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及格计，并给予批评教育和严肃处理。（3） 由于要提交大量的图表，课程设计报告书应递交打印件。一律用Word 打印在A4 纸上（包括图表），要注意图表的规范性（图应有图名/表应有表头/图表要进行编号/TransCAD 数据文件不能直接截图处理/表格应提供数据的单位）、直观性、整洁性，相关数据分析要有依据，要保持课程设计报告的结构性和逻辑性。（4） 课程设计期间服从指导老师的安排，遵守各项纪律。（5） 课程设计期间，不得无故缺勤。凡被抽查发现无故缺勤者，将给予严厉批评或处分。（6） 课程设计成果要得到指导老师的一一认可后方可通过。（7） 课程设计报告按规定的格式撰写。（8） 课程设计报告应在规定时间内提交，预期不再受理，作不及格论处。五、基础资料和成果1、基础资料本次课程设计将提供如下基础资料：（1） 拟建项目区位图；（2） 研究区域路网图；（3） 研究区域土地利用规划图，含相关用地指标；（4） 长沙市历年社会经济发展资料（19982010年）；（5） 长沙市公共交通规划（20042020年）；（6） 其它相关资料。2、课程设计成果课程设计结束后，每人应提交如下成果：（1） 课程设计报告1份（2） 课程设计报告按如下顺序进行装订l 封面（参考标准格式）l 扉页（参考标准格式）l 课程设计任务书（直接打印，手写姓名和学号）l 课程设计成绩评定书正文l 目录l 正文l 参考文献l 附录（公式的推演，相关详细计算书，计算机程序等）（3） 课程设计正文要分章节书写，如“第一章绪论”、“第二章土地利用现状与规划”、“第三章交通系统现状与规划”等。 （4） 课程设计正文要提交如下数据及图表：解决本问题的技术路线图、研究范围图、用地分析图、路网图、现状道路及规划道路一览表、交通小区划分图、各小区生成交通量预测数据表（平衡前后的数据）、居民出行OD 分布数据、居民出行OD 期望线图、机动车高峰小时出行OD 分布数据、社会经济预测数据、目标年路网流量图、通道规模分析论证的相关数据等。（5） 课程设计结束后，各班班长负责收齐全班同学的课程设计电子文档，每位同学的电子文档以其“学号+姓名”命名，并制作一张光盘，在规定时间内提交给指导老师。六、成绩评定课程设计成绩评定依据：（1） 课程设计期间考勤情况；（2） 课程设计报告质量。按照上述两项，综合评定课程设计成绩，按照优、良、中、及格、不及格5个等级评定。抄袭、剽窃他人成果或找人代做、未按时提交等行为，一经发现成绩以不及格计。七、参考文献（1） 陆化普交通规划理论与方法（第二版）北京：清华大学出版社，2006（2） 邵春福交通规划原理北京：中国铁道出版社，2004（3） 裴玉龙公路网规划北京：人民交通出版社，2004（4） 刘灿齐现代交通规划学北京：人民交通出版社，2001（5） 王炜城市交通规划理论及其应用南京：东南大学出版社，1998（6） 杨兆升交通规划方法北京：人民交通出版社，1996（7） 李旭宏道路交通规划南京：东南大学出版社，1994（8） 长沙市城市总体规划（20032020）（9） 长沙市综合交通规划（20042020）（10） 长沙市公共交通规划（20042020）（11） 湘府新城片控制性详细规划（12） 大学城新发展区东片控制性详细规划（13） 岳麓山大学城南片控制性详细规划（14） 长沙市国民经济和社会发展统计公报（19982010年）长沙理工大学交通运输工程学院交通工程系 2012年2月15日 指导老师评定意见：评分要求满分得分工作态度认真，模范遵守纪律，考勤良好。10能很好的完成任务书规定的全部工作量。20课程设计撰写符合规范要求。结构严谨，逻辑性强，层次清晰，表达准确，文字流畅，图表美观。20解决问题的方案合理，技术路线可行，交通小区划分合理，各项计算与分析正确，结论合理，有较强的实践和计算机应用能力。研究成果有较大的实用价值，成果能反映出作者很好地掌握了交通规划课程的基础理论和知识。50成 绩总分等级指导教师评语：指导教师签名：批阅日期： 目 录第一章 1 1.1课程设计目的和意义 11.2课程设计时间 11.3课程设计主要内容 1第二章 22.1引言 22.2.绪论 22.2.1.研究的背景 32.2.2.研究的依据 32.2.3.主要研究内容 42.2.4.研究的范围与期限 42.2.5.所采用的技术路线 5第三章 63.1土地利用现状与规划 63.1.1. 土地利用现状 63.1.2 土地利用规划 8第四章 94.1交通系统现状与规划 9第五章 105.1交通需求预测 105.1.1预测思路与方法 105.1.2交通小区的划分 105.1.3交通生成预测 125.1.4交通分布预测 135.1.5交通方式分担预测 175.1.6交通分配预测 20第六章 216.1隧道建设规模分析论证216.1.1 社会经济发展预测 216.1.2 弹性系数法 246.1.3 隧道建设规模的分析 26第七章 277.1总结27参考文献28附录29II长沙市湘府路过江通道交通量预测第一章 课程设计的目的与内容1.1课程设计目的和意义交通规划课程设计是交通工程专业实践教学重要组成部分，是贯彻理论联系实际，培养实事求是的良好作风，培养高素质人才的重要环节。通过本次交通规划课程设计，使交通工程专业学生在实践环节中进一步巩固课堂教学知识，掌握交通规划设计的全过程，特别是交通需求预测理论；培养学生的动手能力，要求学生熟练掌握与交通规划相关的预测技术、分析及评价技术，能运用规划软件TransCAD开展相关预测；锻炼学生的程序设计能力，能编制相关计算机程序进行辅助计算，为今后可能从事的相关工作奠定基础。1.2课程设计时间本次课程设计的时间为 2 周，自2012 年6 月11 日起至2012 年6 月22 日止，具体时间安排如下：（1） 6 月11 日上午：课程设计动员、下达课程设计任务书；（2） 6 月11 日下午：收集课程设计所需的数据资料；（3） 6 月12 日6 月21 日：根据任务要求和提供的基础数据资料，提出解决问题的方案，根据拟定的解决方案，进行分析、程序设计、计算、绘图等作业，完成课程设计报告；（4） 6 月22 日下午：提交本次课程设计的成果，成果提交地点为工三A-1201.3课程设计主要内容摘要：我国国民经济已经进入高速成长期，国民经济的持续高速发展、城市化进程的加快、机动车保有量的迅猛增加，导致了交通运输需求的迅速增长，较之我国交通基础设施长期欠账过多和建设速度缓慢，使得交通运输供需不平衡的矛盾日趋尖锐。 在解决交通问题的手段中，交通规划是一个重要的环节。为使我国建立高速、安全、准时、舒适、可持续发展的交通环境和综合交通体系，必须做好不同层次的交通规划，尤其是加强区域交通规划、城市综合交通规划和交通管理规划的制定和实施。关键词：过江隧道 交通量预测 经济社会发展预测 隧道建设规模第二章 引言与绪论2.1引言目前，长沙市中心城区（界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域）现有4 处过江通道，从北到南依次为银盆岭大桥、营盘路隧道、橘子洲大桥和猴子石大桥，4 条过江通道的交通均已趋向饱和；为进一步加强湘江东西两岸的联系、缓解中心城区过江交通压力，同时也是加强省政府、武广高速铁路客运站、黄花国际机场等与长沙市大河西先导区联系的需要，长沙市政府拟修建湘府路过江通道（湘府路大桥）。考虑到长沙市城市总体规划编制到 2020 年，因此，建议先用四阶段模型预测2020 年的通道交通量，然后，在此基础上根据社会经济发展预测采用弹性系数法预测目标年2031 年的通道交通量。2.2.绪论2.2.1.研究的背景目前，长沙市中心城区（界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域）现有3处过江通道，从北到南依次为银盆岭大桥、橘子洲大桥和猴子石大桥，3条过江通道的交通均已趋向饱和，为进一步加强湘江东西两岸的联系、缓解中心城区过江交通压力，长沙市政府拟建湘府路过江隧道，长沙市湘府路过江通道交通量预测是论证隧道建设规模的基础2.2.2.研究的依据根据土地利用规划合理划分交通小区。交通生成预测可采用原单位法进行，根据各小区的土地利用规划，基于不同性质用地的出行发生率和出行吸引率预测各小区的到发交通量。根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量。参考长沙市公共交通规划（20042020年）的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量。交通分配预测，采用多路径交通分配模型预测过江隧道远景交通需求（2020年）。社会经济发展预测是开展弹性系数法预测的基础，本次设计主要针对GDP数据开展预测，要注意对GDP数据开展组合预测，如可以采用指数平滑法、回归分析法、增长率法、灰色预测法等方法进行。并基于2020年的隧道交通量预测结果，采用弹性系数法预测目标年（2033年）的过江隧道交通量。隧道建设规模分析，根据预测的过江隧道远景交通需求，采用多方案分析法从经济性、适用性等角度论证隧道建设规模，并给出相关研究结论。2.2.3.主要研究内容（1）过江隧道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范围。（2）交通小区的划分，根据土地利用规划合理划分交通小区。（3）各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采用原单位法分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出行平衡分析。（4）交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量。（5）交通方式划分预测，参考长沙市公共交通规划（20042020年）的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量。（6）交通分配预测，采用多路径交通分配模型或用户均衡交通分配模型预测过江隧道远景交通需求（2020年）。（7）开展长沙市未来经济社会发展预测。（8）基于2020年的隧道交通量预测结果，采用弹性系数法预测目标年（2033年）的过江隧道交通量。（9）隧道建设规模分析，根据预测的过江隧道远景交通需求，采用多方案分析法从经济性、适用性等角度论证隧道建设规模，并给出相关研究结论。2.2.4.研究的范围与期限考虑到长沙市城市总体规划编制到 2020 年，因此，建议先用四阶段模型预测2020 年的通道交通量，然后，在此基础上根据社会经济发展预测采用弹性系数法预测目标年2031 年的通道交通量。采用四阶段模型预测 2020 年的通道交通量时假定研究范围内各地块得到了充分开发。研究对象的范围东到万芙路，西到长潭西高速公路，南到长沙绕城高速公路，北到二环线。2.2.5.所采用的技术路线先用四阶段模型预测2020年的隧道交通量，然后，在此基础上根据社会经济发展预测采用弹性系数法预测目标年2033年的隧道交通量。下图3.2.5-1为解决本问题的技术路线图：图3.2.5-1 技术路线图第三章 土地利用现状与规划3.1.1土地利用现状长沙市湘府路过江通道研究范围涉及了轻工业、大专学校、中小学校、行政办公、商服医疗、文体休憩、旅馆用地、独立仓库、停车场地、车站码头、施工场地、农业用地和住宅用地。其中施工场地和农业用地相对建筑面积较少，住宅用地相对建筑面积较大。长沙市湘府路过江隧道研究范围内各类用地划分如下表3.3.1-1所示：用地代号用地性质用地代号用地性质用地代号用地性质R1一类居住用地S3社会停车场库用地U42粪便垃圾处理用地R2二类居住用地U11供水用地U9其它市政公用设施R22中小学托幼用地U12供电用地G11公园C2商业金融业用地U13供燃气用地G12街头绿地C3文化娱乐用地U21公共交通用地G22防护绿地C5医疗卫生用地U29其它交通设施用地B综合用地C6教育科研设计用地U3邮电设施用地E1水域等用地S2广场用地U4雨水污水处理用地 用地划分表对于长沙市湘府路过江通道研究对象区域，具体土地利用现状如下图：土地利用现状图3.1.2. 土地利用规划在土地利用的过程中，为达到一定的目标，对各类用地的结构和布局进行调整或配置的长期计划。是根据土地开发利用的自然和社会经济条件，历史基础和现状特点，国民经济发展的需要等，对一定地区范围内的土地资源进行合理的组织利用和经营管理的一项综合性的技术经济措施。 长沙市湘府路过江通道研究范围面积为984余平方米。具体用地性质划分如下表所示：轻工业木材、烟草、石油、供水用地和供电用地雨水污水处理用地、粪便垃圾处理用地文体游憩广场用地、体育用地、文化娱乐用地大专院校大专学校、大学、教育科研设计用地旅馆用地大酒店、招待所和旅馆中小学校中小学托幼所用地车站码头公交公司、公交车站、码头行政办公省、市属机关，企事业管理等办公用地住宅用地市政低、中、高层住宅用地，居住小区用地商服医疗商业金融业用地、综合商住用地、邮电设施服务用地、市政公用设施服务用地、医疗卫生用地停车场地社会停车场库用地、交通设施用地表3.3.1-2 用地性质划分表研究范围现状用地主要以住宅用地、大专院校、中小学托幼、商服医疗、行政办公、轻工业用地为主；文化娱乐用地、旅馆用地、独立仓库用地、停车场用地、车站码头用地较少。其中河东用地性质主要以住宅用地、商服医疗、行政办公为住；外围区主要以住宅用地、商业金融业用地和绿地为主。河西中心区主要以教育科研设计用地和绿地为主；河西外围区主要以住宅用地和绿地为主。从土地现状图和土地利用规划中可以直观看出，住宅用地、商业金融业用地、行政办公用地主要分布在河东，教育科研设计用地、绿地和农业用地主要分布在河西。河东经济较为发达商业气息浓厚，而河西文化旅游资源丰富，在大学城和岳麓山等人文和自然环境的影响下，可以适当发展旅游行业。第四章 交通系统现状与规划 4.1交通系统现状与规划区域路网如下图所示 ：研究区域内路网较为密集，河东主要服务于商业和出行，河西主要服务工业和旅游。河东主干路较多，道路交通压力较大；河西次干路和支路较多，由于道路较窄，车流量较大，道路压力也较大。第五章 交通需求预测5.1.1预测思路与方法现代交通规划理论中进行区域交通需求预测一般分为四个阶段进行，即交通产生预测、交通分布预测、交通方式预测和交通网路分配预测。这一四阶段预测模式在区域交通员规划领域，由于涉及的地域范围较广大，行政单元众多，管理层次复杂等，难于完全按照传统的四阶段模式操作。因此，需要针对区域的具体大小、特征、背景，对预测理论方式作深入的研究，然后才能进行具体的区域交通需求预测分析。采用“四阶段法”得到2020年长沙市湘府路过江隧道上的交通量，然后再由2020年隧道上的交通量，根据由组合预测（线性回归法、指数平滑法、移动平均法、增长率法、生长曲线法等）法预测出未来GDP的增长率，来预测2033年过江隧道上的交通量。5.1.2交通小区的划分交通小区划分是进行交通预测的基础。一般而言，小区划分的数量及大小应适宜，不能太多或太少，小区过多会使统计分析工作复杂化，太少又不能满足预测的精度要求。根据如下基本原则划分：（1） 同质性：小区内土地使用（工业区/居民区/商业区/学校区）、经济、社会等特性尽量相一致；（2） 尽量以铁路、河川等天然、人工屏障作为分区界限；（3） 尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区政府现成的统计资料；（4） 小区的划分还应与路网相协调一致，仅可能地使小区的形心位于路网节点上；（5） 分区数量应适当；（6） 小区的规模大小应适宜，小区人口适当，约1000020000人，小区面积靠市中心的小些、靠市郊的大些；（7） 小区内部的出行应尽量少；（8） 所划分的小区不应重迭；（9） 各小区发生和吸引的出行最好大致接近。根据确定的研究区域以及该区域内的路网结构，将该区域划分为29个小区，河东一共18个小区，河西一共11个小区。加载上路网和小区质心的交通小区划分如下图5.1.3.交通生成预测交通生成预测可采用原单位法进行，根据各小区的土地利用规划，基于不同性质用地的出行发生率和出行吸引率预测各小区的到发交通量。相关公式为：式中：出行发生量（人次/天）；出行吸引量（人次/天）；第k类用地的建筑面积（m2）；第k类用地单位面积的出行发生率（人次/m2）；第k类用地单位面积的出行吸引率（人次/m2通过数据算出来，与TRANSCAD无关）。出行平衡用“以发生交通量和吸引交通量的平均值为基准进行平衡”的方法。根据上面公式，可预测出各小区的发生量与吸引量。导入TransCad中进行计算，并采用交通吸引和发生量的平均值进行平衡，得到交通出行平衡结果如表所示：平衡后的小区发生、吸引量表（人次/日）小区吸引量发生量平衡后吸引量平衡后发生量1256465.0238720.98167871.9681991.13235620.0770258.8723315.50148772.1532780.461448.041819.983066.1941474.593519.16965.217451.76533255.258344.1221767.5917668.5568551.7424983.195597.6352901.54720893.849006.1913676.2919070.498188956.565872.92123683.5712435.82933153.9554865.1621701.28116176.211019039.856701.8712462.7414191.111152523.3713732.2434379.7429077.821218588.0332557.9812167.0068941.0513100417.4116648.9465729.3135253.9014590228.258473.59386340.3117942.711551371.2280896.9933625.59171298.231679948.659963.8752331.2621098.351771935.7110692.6747086.3022641.581840646.5718231.3426605.6538604.601951061.8842640.7033423.1090291.082070256.4023274.8745987.0949284.202130032.6126992.4619658.1757156.142230922.288851.9620240.5118743.892325352.5427958.9516594.7859202.682434015.3725492.7922265.1353980.622518235.17935.5111936.031980.942641047.356559.1926867.9913888.992771737.606856.3846956.6314518.292869957.1361215.8245791.20129623.642967829.968497.2144398.8417992.72 5.1.4交通分布预测“四阶段交通量预测法”中的交通分布预测是指“交通发生于吸引”预测中获得的个小区交通发生、吸引总量推算出各小区之间的OD量（OD矩阵）。交通分布预测是给定发生量和吸引量（i、j为分区号码），求全部OD对（i，j）之间的分布交通量。对于长沙市湘府路过江隧道研究范围内交通分布的预测，分析制约因素，建立约束条件，从而对未来2020年的出行分布进行预测。根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交通分布预测，获取各小区之间的出行分布量。采用双约束重力模型进行分布预测，相关公式为：式中：小区到小区的交通分布量；小区的发生总量；小区的吸引总量；小区到小区的距离；分布阻抗函数，其形式为（为模型的参数）。建立的模型使用了交通阻抗函数，因此交通阻抗函数及其所含参数的确定就非常重要，为了更好的拟合现实世界，就需要引进更多的制约因素，这往往会加大模型求解的难度和复杂性，如对于模型参数的标定和对模型有效性的检验。关于模型参数的取值，由于没有基础数据资料，不便进行标定，规定其取值如下（为学号的后两位，1 班取+号，2 班取-号，取三位小数），故取为16，1班取加号，所以1.900。居民出行OD期望线如下图所示：由上图可以直观看出，和东居民出行较为平凡且基数较大，相比较河西而言，对道路交通造成的压力也较大。利用transcad进行交通分布预测得到出行分布结果如表（见附录2）345.1.5交通方式分担预测方式分担预测采用logit模型，参考长沙市公共交通规划的研究结论。2004年长沙市公共交通规划中对居民出行方式结构的调查分析与预测如下图所示：居民出行方式结构表方式年限步 行自行车公交方式小汽车及其他日总量（万人次）比例（%）日总量（万人次）比例（%）日总量（万人次）比例（%）日总量（万人次）比例（%）2005204.363983.8416115.2822120.52232010256.2836106.7915177.9825170.85242020309.8632116.2012290.4930251.7526根据方式预测结论，采用地区间模型获得机动车高峰小时出行OD分布，将全天的出行OD转化为机动车高峰小时出行OD要注意下面4个方面的问题：（1） 机动车的组成：公交车方式和小汽车方式；（2） 车辆换算系数：以小汽车为标准车，将公交车折算为标准小汽车；（3） 车辆的载客系数：参考国内外的取值或做简单的实地调查；（4） 高峰小时流量比：可参考长沙市的实地调查数据，2007年和2008年长沙市内主要道路的高峰小时流量比如下表所示。高峰小时流量比数据表道路年度五一大道三一大道芙蓉路韶山路人民路八一路2007（24h高峰小时流量比）7%8%6%6%2008（12h高峰小时流量比）9.5%10%9.4% 由于机动车由公交车和小汽车构成，而且以小汽车为标准车辆，则公交车的转算系数为2.5，又根据惯例公交车的载客系数为35，小汽车为1.5，又根据长沙市几条路段的调查可得高峰小时的流量比取10%。则转换系数为0.3*0.1*2.5/35+0.26*0.1/1.5=0.0195，得到机动车高峰小时出行OD分布数据如下图所示：机动车高峰小时出行OD分布表（见附录3）5.1.6交通分配预测交通分配预测用户均衡交通分配模型，相关公式为： s.t. 式中：路段的车辆数；路段的广义出行时间；小区到小区的第条路径上的车辆数；小区到小区的机动车出行量； 常系数，当路段属于从小区到小区的第条路径时，否则。利用transcad进行分配得到的网络流量图如下图所示：2020年路网流量图 虽然对有效路径的评定标准进行了精简， 同时也设计出了一种更有效的算法。但是， 通过对多路径分配模型的计算发现， 阻抗特别大的路径上的流量非常小， 可以忽略不计， 它们参与或不参与交通分配都不会对流量分配的最终结果带来太大的影响， 因而在交通分配的实际操作中， 可以将这些路径去掉。在现实路网中， 具体的某些OD对之间也总存在一些节点或路径， 无论路网的拥挤程度如何， 出行者都没有访问它们， 这些没有被访问倾向的路径可以不参加交通分配， 这也将大大地减少计算的工作量。第六章 通道建设规模分析论证 6.1.1 社会经济发展预测 社会经济发展预测是开展弹性系数法预测的基础，本次设计主要针对 GDP 数据开展预测，要注意对GDP数据开展组合预测（至少用2种方法），如可以采用指数平滑法、回归分析法、增长率法、灰色预测法等方法进行。长沙市历年GDP发展变化年份GDP总值（亿元）年份GDP总值（亿元）1998542.8520051519.901999588.4420061790.662000656.4120072190.252001728.0820083000.982002812.920093744.82003928.222010450020041108.85长沙市历年GDP发展变化散点图如下图所示： 历年GDP发展变化图 由图中可以看出，长沙市历年GDP发展成上升趋势，且趋势越来越明显。2004年长沙市GDP超过1000亿元，2010年长沙市GDP是1998年的8倍多。 为得到2033年过江隧道的预测交通量，首先开展回归分析法预测未来GDP发展变化，预测年限为2033年。预测结果如下表回归分析预测数据表所示：年份GDP总值年份GDP总值年份GDP总值1998542.852010450020227233.61999588.4420113858.820237540.42000656.4120124165.620247847.22001728.0820134472.4202581542002812.920144779.220268460.82003928.222015508620278767.620041108.8520165392.820289074.420051519.920175699.620299381.220061790.6620186006.42030968820072190.2520196313.220319994.820083000.982020662020093744.820216926.8 根据上表可得到2020年的经济总量为6620亿元，2031年的经济总量为9994.8亿元。然后再根据增长率法预测2033年GDP总量。其中，1998年到2010年的增长率如下表所示：年份GDP总值（亿元）增长率年份GDP总值（亿元）增长率1998542.85-20051519.90.37 1999588.440.08 20061790.660.18 2000656.410.12 20072190.250.22 2001728.080.11 20083000.980.37 2002812.90.12 20093744.80.25 2003928.220.14 201045000.20 20041108.850.20 可求得1998年到2010年的年平均增长率：X=20%，可以根据平均增长率预测2031年的数据。年份GDP(亿元)年份GDP(亿元)年份GDP(亿元)1998542.85 20104500.00 202240122.451999588.44 20115400.00 202348146.942000656.41 20126480.00 202457776.33 2001728.08 20137776.00 202569331.6 2002812.90 20149331.20 202683197.92 2003928.22 201511197.44 202799837.5 20041108.85 201613436.93 2028119805.0020051519.90 201716124.312029143766.00 20061790.66 201819349.18 2030172519.220072190.25 201923219.01 2031207023.00 20083000.98 202027862.8120093744.80 202133435.38 根据上表可得到2020年的GDP为27862.81亿元，2031年的GDP为207023.00亿元。两种方法得出的结果可知，平均增长率发得到的结果误差较小，由回归分析法得到的结构比较接近实际。由回归分析法得到的结果为：2020年的GDP为6620亿元，2031年的GDP为9994.8亿元；由平均增长率法的得到的结果为：2020年的GDP为27862.81亿元，2031年的GDP为207023.00亿元。采用加权平均法，回归法取权系数0.85，平均增长法取权系数0.15。故可得2020年GDP为9806.42亿元，2031年GDP为39549.03亿元。长沙市经济年平均增长速度为14.14%6.1.2 弹性系数法交通量是社会、经济和技术发展对交通需求的具体反应，交通量的增长和经济发展互为因果关系，交通制约经济，反过来，经济又影响交通。交通量的规模和增长速度与国民经济水平和增长速度紧密相关，因此可采用弹性系数法开展预测，并基于2020年的隧道交通量预测结果，预测目标年（2031年）的过江隧道交通量。在对一个因素发展变化预测的基础上，通过弹性系数对另一个因素的发展变化作出预测的一种间接预测方法。采用弹性系数法开展预测的关键是对弹性系数的确定，预测期弹性系数应以现状弹性系数为基础，并考虑未来国民经济和社会发展与交通运输之间的相互作用综合确定，如可以采用时间序列方法确定弹性系数的取值。相关公式为：式中：预测目标年的交通量预测基年的交通量预测期经济指标的年平均增长速度交通量相对于经济指标的弹性系数预测期年数由交通需求预测的四阶段法已经预测出预测基年（2020年）的交通量取4710.98pcu/h。由社会经济发展预测得到长沙市经济年平均增长速度为14.14%， 则R取值为0.141. 采用弹性系数法开展预测的关键是对弹性系数的确定，预测期弹性系数应以现状弹性系数为基础，并考虑未来国民经济和社会发展与交通运输之间的相互作用综合确定，如可以采用时间序列方法确定弹性系数的取值，此处取E=0.35。=4710.98（1+0.35*0.141）11=8002.68=（1+0.35*0.141）11=1.698在TransCAD操作中，将2020年的机动车高峰小时流量乘以1.698，得到目标年2031年机动车高峰小时流量，从而生成2031年路网流量图，如下图所示： 2031年路网流量图综合以上由弹性系数法所得出的预测结果，不难看出长沙2020年一2031年间公路交通量均将呈继续上升的态势，预测年份里其年均增长率为14.14%，预测结果与国家宏观的国民经济与社会发展目标基本吻合，或者说基本有能力支撑预期的国内生产总值年均增长速度。 另外，预测结果也提醒我们，未来几年公路交通量的增长势头仍然比较强劲，因而对道路基础条件的改善提出了新的挑战，需要决策者们未雨绸缪，认真加以应对。要紧紧抓住国家扩大内需，实施积极财政政策的机遇，加快发展公路交通，使公路交通运输生产力水平跃上一个新台阶，为拉动国民经济增长和改善人民群众的出行条件做出新的贡献。 与此同时，还要进一步加快道路运输结构的调整，以市场为导向，通过政策引导、行业推动、企业自愿、外引内联等途径，按