交通规划课程论文.doc

北京交通大学 交通运输学院 运输0902 魏苑琦 09251048交通规划原理及其相关发展北京交通大学 交通运输学院运输0902 09251048魏苑交通规划原理及其相关发展魏苑琦（北京交通大学交通运输学院 09251048）摘要：结合交通规划原理课上所学知识，并查找有关资料，本文阐述了交通规划理论在实际中的应用和发展，交通需求预测理论（四阶段法）的局限性及发展趋势以及非集计理论的研究状况及未来发展等等。关键词：交通规划；应用；四阶段法；发展趋势；非集计理论；研究状况The Priniple and Development of Traffic Planning（School of Taffic and Transportation, Beijing Jiaotong University,09251048）Abstract: this airticle which is combined with the knowledge learned from the class of traffic planning and the information checked from the internet elaborates the apply in our society and development of traffic planning, the limits and trends of Four - step Traffic Demand Forecast Model and the and development of etc. Keywords: Traffic Planning; apply; Four - step Traffic Demand Forecast Model; trends; Disaggregate Model; study0 引言：交通规划在实践中的引用越来越广泛，因此，越来越多人将精力放在对交通规划的研究上，交通规划也经历了不同的发展阶段。而交通网络的数学模型作为公路网络或者城市道路网络分析的基础，已有比较成熟的研究基础。然而，传统的数学模型通常以独立的静态路网为研究对象，无法对动态演变中的路网进行有效的描述。交通需求预测作为交通规划的核心内容之一,是城市规划必不可少的提，也是确保交通规划符合未来发展状况的重要条件发展到今天, 四阶段预测法被更多地应用于实际的交通规划中, 随着生产力水平的日益提高, 社会需求逐渐呈现多样化的特点, 导致交通需求也呈现多样化的趋势。因此, 交通规划的目的、限定条件以及对象范围也呈现出多样化的特点。面对交通规划多样化的特点, 经典的四阶段法由于其自身的局限性, 人们期待着研究更加符合现代社会和居民出行行为、符合可持续发展的交通需求预测理论。正是由于经典四阶段法自身具有的局限性, 使得人们不断地去探索和开发新的交通需求预测模型, 其中非集计模型的研究近些年来也有了一定的发展。非集计模型是非集计分析的产物, 它主要是针对传统的“集计的”四阶段预测法而言的。1 交通规划理论在实践中的应用一个城市具备可持续发展潜力的一个最重要的条件是构成这个城市的各个子系统的协调能力和每个子系统的自身发展能力。研究土地利用与交通相互约束、相互协调的有关重要理论问题及其测算方法，是实现城市可持续发展的重要内容。因此，交通规划在实践中的应用，其中之一必然体现在对城市的土地利用上。因此，这里，重点说说，交通规划在土地利用上的利用。改变后的土地利用增加了土地价值增加了可达性增加出行产生较大的交通需求改善交通设施图1为城市土地利用与交通的关系 交通规划还在现代城市物流规划中起到了相当重要的作用。在应用四阶段法对物流需求进行预测分析讨论后，物流工作更加有效率。另外，如何根据已知或可求的交通规划方案,得到相应的环境影响评价和能源消耗分析,已经成为交通系统可持续发展的必然要求。通过在交通规划模型与环境影响模型之间建立合理的衔接,强化了环境影响和资源消耗对交通规划的影响,符合可持续发展的价值观。2 交通规划理论的发展在我们学习的交通规划原理中，谈到了交通规划的发展，交通规划的发展的发展过程分了六个阶段，从1930年一直到现在，从最初的采用的技术方法是道路交通调查，以机动车保有量为基础的交通量成长预测和基于经验方法的交通量分配，到现在的技术特征是ITS的重视和产品化、动态预测技术和方法等等。 那么，现在具体说说动态路网技术。目前，越来越多的学者致力于动态交通的研究，因为未来的交通需求预测不仅仅为制定交通规划服务，而且要未指定交通管理规划以及交通管理与控制服务；近来，随着计算机、信息通信技术的发展和车辆检测器技术的进步，使得实时处理交通成为可能；实际的交通规划过程往往是针对多个规划期进行的，需要在现状路网的基础上不断改造、完善，由近及远地提出各个规划特征年的路网规划方案，同时每个规划特征年也可能存在多个比选方案以供比较，从中选取最为合理的一个作为此特征年的规划方案。交通规划发展的关键就在于将重点放在研究得到的相互联系的一系列路网，及动态路网。而不是传统的数学模型中以独立的静态路网为研究对象，因为原来的方式无法对动态演变中的路网进行有效的描述。动态路网在本质上是由单个初始路网经过多个阶段的演变而衍生成的一系列有着直接或间接派生关系的路网方案，其相关概念如下。1）直接派生关系中，被派生的路网方案称为基础方案，在基础方案的基础上调整得到的方案称派生方案。基础方案和派生方案是相对的，一个直接派生关系中的基础方案在其它直接派生关系中可以是派生方案，类似地，派生方案亦可能是基础方案。2）直接派生关系是一对多的，即一个基础方案可直接派生多个派生方案，但是一个派生方案只对应一个基础方案。3）动态路网中的其它方案都是从初始方案直接派生或间接派生得到的，直接派生关系揭示了动态路网的动态性。基本内容有：1）增加节点+ 路段：可以单独添加路段，但添加节点的同时必然也添加路段，因为实际路网中不会有孤立节点的存在。2）删除节点+ 路段：这种情形的现实意义是，被删除的路段因为其交通功能或重要度弱化，失去保留在派生方案中进行分析的必要，也可能是双向通行路段改成了单向通行路段；若与某个节点连接的所有路段被删除，则同时删除这个节点。3）更新节点+ 路段：更新节点或路段的相关数据，不涉及路网的拓扑结构，比如节点控制方式、路段宽度的改变等。图2 一个简单路网及其临接表模型图3 一个动态路网的方案树结构图4 动态路网模型尽管有很多书学者致力于关于动态交通需求，交通行为分析的研究，但无论是从理论、还是从实践上都还残存着许多尚未解决的问题。3 交通需求预测理论（四阶段法）的局限性及发展趋势四阶段法以居民出行调查( person trip survey)为基础, 由发生/吸引交通量( trip generation/attraction)、分布交通量( trip distribution) 、交通方式划分(modal split) 以及交通量分配( traffic assignment)四个基本阶段组成。在交通需求预测四个阶段的基础之上, 各个阶段又都有具体的理论和相应的模型, 其中较具代表性的研究有Fratar法、Furness法、最大熵法、最短路径探索法以及交通网络均衡理论等。然而, 随着上述理论和方法的广泛应用, 四阶段预测法自身的问题日益显露出来, 其中较为突出的问题为对交通方式划分方法存在争议, 预测过程数据量大、耗时长, 交通服务水平变量不协调, 小区划分主观性大等。 举几个例子。在现实中OD交通量的大小可能会受到网络运行情况的影响。在交通堵塞严重时，有些道路利用这可能会放弃自己开车而乘坐地铁，有些可能会改变自己的出行目的地，有些甚至会取消原计划的出行。因而，在交通分配中将OD交通量看成是已知常量、采用固定需求的平衡分配模型是不恰当的。又例如，四阶段法是以大规模的居民出行调查为基础的。进行这种调查需要大量的人力、物理和时间，而且由于调查时小区的划分与道路网的表示水平不一定协调，导致交通流分配预测的路网交通量与实际交通量不一定一致。 另外，“四阶段”方法在中小城市中应用存在明显局限。中小城市与大城市有着根本的区别，在城市规模、经济实力、出行结构等方面存在较大差别，相应的交通问题、症结也表现小同。盲目的照搬、引用会带来交通体系结构上的弊病。 “四阶段”交通需求预测方法用于一个国家或一个地区城市化进程处于成熟阶段，城市发展相对稳定时是适应的，但对于我国目前城市处于快速发展阶段初期，城市发展和城市建设异常迅猛，把握城市交通发展这个巨系统的规律应用基于严密数理推倒的“四阶段”法显然不能适应，这也正是二十年来我国城市交通预测受到质疑的原因。其预测值与客观实际相差太大，致使我国城市交通规划声誉严重受损，其实际作用不能得到应有发挥的根源所在。在这种思想背景下提出了一种新的交通规划理念，即交通分区控制规划理论和方法，其核心内容是“逆四阶段”交通规划模式，“逆四阶段”交通分区控制规划当中用到了OD 反推的关键技术，其实现的手段需要应用目前的一些交通分析软件，通过分析应用结果，发现其对路网结构有限制，不同的路网结构会影响到反推结果的有效性，通过多次试验可以得出，OD 反推适用于结构规则、布局紧凑的棋盘式或环形放射式的路网结构，并不适用在组团式的路网结构，而且更适合在中小城市中应用。图5 “逆四阶段”交通分区控制规划基本流程4 非集计理论的研究状况及未来发展 在传统的交通规划理论中, 一般先将对象地区或群体划分成若干个小区或群体等特定的集合体,然后以这些小区或群体为基本单位, 展开有关问题的讨论。因此, 在建立模型时, 需要以这一类的集合体为单位对数据进行集计( aggregate) 处理。比如用小区质心间的距离表示小区之间的距离, 而这些距离在很大程度上代表两小区之间的平均距离。类似的例子还有小区的平均出行次数、小区出行者的平均年龄、小区之间利用某种交通方式出行的平均所需时间等。通过上述集计处理得到的数据称为集计数据( aggregate data) , 而用集计数据所建立的模型称为集计模型。与之相对应的, 不将样本进行上述集计或扩大处理的数据称为非集计数据(disaggregate data), 而以每一个样本为单位, 直接利用非集计数据建立的模型称为非集计模型。 因为非集计模型具有效率高、成本低，可操作性强，包含多种变量，可移植性较高。因此，非集计模型的应用广泛，非集计模型是在适应时代及技术发展要求的背景下研究开发的, 基于经济学理论提出并在交通工程、经济学以及社会学等多个领域的研究中被广泛应用。例如，美国和日本都对非集计理论有了较多研究。见下表美国日本劳动力市场人口移动问题职业选择、交通选择、雇佣及企业立地、耐用消费品购买、劳工问题出生, 教育, 选举等分布交通路线, 交通方式选择工业、商业立地问题近年来, 非集计模型作为替代、补充集计模型的手段, 正从研究阶段迅速转向应用阶段, 越来越多地被应用到工程实践当中。5 总结：本文阐述了交通规划理论在实际中的应用和发展，交通需求预测理论（四阶段法）的局限性及发展趋势以及非集计理论的研究状况及未来发展等等。体会到对这些知识的学习还需再深入、再灵活，达到融会贯通。参考文献：1 马凯，艾力斯木吐拉. 交通规划四阶段法在物流需求预测中的应用J重庆交通大学学报（自然科学版），2009,28(4)：745-750.2 邵春福. 交通规划原理M . 北京:中国铁道出版社,2004.3 陈鹏,李杰,邹志云. 结合土地利用再谈交通需求预测J.华中科技大学学报：城市科学版，2004（1）.4 曲大义,王炜王,殿海. 城市土地利用与交通规划系统分析术J.城市