交通规划原理-邵春福-课本重点

第一章绪论第一章绪论 1 交通需求的分类 交通需求的分类 本源性交通需求 例如 上学 访友 观光 度假 看病 派生性交通需求 例如 业务 工作 2 交通规划的定义 交通规划的定义 是有计划的引导交通的一系列行动 即规划者如何制定交通发展目标 又如何将发展目标付诸实施的办法 3 交通规划的分类 交通规划的分类 1 按位移对象的分类 旅客交通规划 货物交通规划 2 按交通方式分类 综合交通规划 城市道路交通规划 公路交通规划 铁路交通规划 港湾交通规划 空港 交通规划 3 按交通设施分类 交通网络规划 交通节点规划 4 按交通服务分类 公共交通 规划 特定户交通规划 特定交通服务规划 5 按交通服务对象空间规模分类 国际交通规 划 全国交通规划 区域交通规划 城市交通规划 地区交通规划 6 按规划目标时期分类 近 短期交通规划 中期交通规划 远 长期交通规划 远景交通规划 4 四阶段预测法 四阶段预测法 1 交通发生与吸引 2 交通分布 3 交通方式划分 4 交通流分配 5 四阶段法中每一阶段的内容 作用 目的和常用方法四阶段法中每一阶段的内容 作用 目的和常用方法 第一阶段交通生成预测 第一阶段交通生成预测 内容 求出对象地区的交通需求总量 然后在此量的约束下 求 出各个交通小区的发生与吸引交通量 目的 未来各小区的发生与吸引交通量 常用方法 原单位法 增长率法 聚类分析法 函数法 第二阶段分布交通量预测第二阶段分布交通量预测 内容 是把交通的发生与吸引量预测获得的各小区的发生与 吸引交通量转化成各小区之间的空间 OD 量即 OD 矩阵 目的 预测各小区之间的 qij 常 用方法 增长系数法 常增长系数法 平均增长系数法 底特律法 福莱特法 佛尼斯法 综合法 重力模型法 第三阶段第三阶段 交通方式划分内容 交通方式划分内容 将各小区间的全方式分布量划分为分方式分布量 常用方法 全域模型 TI 模型 出行端点模型 径路模型 probit 模型法 logit 模型法 第四阶段交通流分配第四阶段交通流分配 内容 就是将预测得出的交通小区 i 和交通小区 j 之间的分布 或 OD 交通量 qij 根据已知的道路网描述 按照一定的规则符合实际的分配道路网中的各条 道路上去 进而求出路网中各路段 a 的交通量 xa 目的 求出径路交通量和路段交通量 常用方法 全有全无法 增量分配法 Beckmann 交通平衡分配模型 随机分配法 第二章交通调查第二章交通调查 1 交通量分类按照交通性质分 机动车交通量 非机动车交通量 混合交通量 行人交通 量 2 延误 由于道路和环境条件 交通干扰以及交通管理与控制等驾驶员无法控制的因素所 引起的行程时间延误 3 交通量 指单位时间内通过道路某一断面某一车道的车辆数或行人数 4 小区形心 指小区内出行代表点 小区所有的出行从该点发生 但不是该区的几何中心 5 出行按范围可分为 内内出行 内外出行 外外出行 过境出行 第三章交通与土地利用第三章交通与土地利用 1 我国城市土地的用途分类 城乡用地 城市建设用地 我国城市土地的用途分类 城乡用地 城市建设用地 区域交通设施用地 1 铁路用地 铁路编制站线路等用地 2 公路用地 高速公路 国道 省道 县道 乡道用地及附属设施用地 3 港口用地 海港和河港的陆域部分 包括码头 作业区 辅助生产区 等用地 4 机场用地 民用及军民合用的机场用地 包括飞行区 航站区等用地 5 管道运输用地 运输煤炭 石油和天然气等地面管道运输用地 2 交通与土地利用之间的宏观互动关系 交通与土地利用之间的宏观互动关系 交通与土地利用相互影响 相互作用 交通系统 的发展引起无地利用的特征变化 导致了城市空间形态 无地利用结构及土地开发强度的 改变 反过来 土地利用特征的改变也对交通系统提出新的需求 促使其不断改进完善 引起交通设施 出行方式结构和交通密度特征的改变 最终 形成交通系统与土地利用相 协调的产物 第四章交通网络布局规划与设计第四章交通网络布局规划与设计 1 城市交通网络的基本形态大致可以分为 城市交通网络的基本形态大致可以分为 1 方格网式 带状 放射状 环形放射状和自 由式等 2 方格网式的优缺点 方格网式的优缺点 其优点是各部分的可达性均等 秩序性和方向较好 易于辨别 网 络可靠性较高 有利于城市用地的划分和建筑的布置 其缺点是网络空间形态简单 对角 线方向交通的直线系数较小 例如北京西安的城市的城区道路网 3 带状优缺点 带状优缺点 有点接近自然 对地形水系等条件适应性较好 4 自由式的优缺点自由式的优缺点 较好的满足地形 水系及其他限 制条件 缺点是 无秩序 区别性差 同时道路交叉口易形成畸形交叉 例如上海天津的道路网 第五章交通的发生与吸引第五章交通的发生与吸引 1 发生与吸引交通量的预测是交通需求分析工作中最基本的部分之一 发生与吸引交通量的预测是交通需求分析工作中最基本的部分之一 2 发生与吸引交通量的影响因素发生与吸引交通量的影响因素 1 土地利用 土地利用与交通是互为因果关系 人们的活 动活跃拉动土地利用的发展 相反 土地利用的发展又会诱发人们的生活和出行 2 家庭 规模和人员的构成 随着家庭规模的增大人均出行次数的减少 有老人和幼儿的家庭看病 出行多 年轻夫妇的购物 娱乐和上班等出行多 3 性别 男女出行次数差异不大 女性 出行率略高于男性 4 年龄 36 45 岁年龄段的居民出行次数较高 7 13 年龄段 14 25 随 年龄段出行率最低 56 65 年龄段 的出行率最高 5 汽车保有率 汽车保有率增加人口出行 数增加 6 自由时间 自由时间增加后用于出行时间增加 出行也会增加 7 职业和工种 汽车司机 推销员 采购员 业务员 个体业主的平均出行多 工人 科技人员 公务员 医护人员 教师 行政管理人员的平均出行少 8 外出率 它因工种 年龄的不同而异 9 企业规模 性质 企业大 业务处理量大 外出率高 10 家庭收入 高收入家庭 汽车 购买率高 购物娱乐等需求也高 平均出行次数也多 11 其它 雨雪天气出行不便出行量 小 3 生成交通量的预测方法主要有 生成交通量的预测方法主要有 1 原单位法 2 增长率法 3 聚类分析法 4 函数法 4 聚类分析法的优缺点 聚类分析法的优缺点 优点 1 直观 容易了解 2 资料的有效利用 3 容易检验与更新 4 可以适用于各种研究范围 缺点 1 每一横向分类的小格中 住户彼此之间的差异性被忽 略 2 因个小格样本数的不用 得到的出行率由于预测时 会失去其精确性的一致性 3 同 一类变量类别等级的确定是凭个人主观 失之客观 4 当本方法用于预测时每一小格规划 年的资料预测将是一件繁杂工作 5 原单位法原理 原单位法原理 利用原单位法预测发生与吸引交通量时 首先需要分别计算发生原单位 和吸引原单位 然后根据发生原单位和吸引原单位与人口 面积等属性的乘积预测得到发 生与吸引交通量的值 6 聚类分析法与原单位法的不同聚类分析法与原单位法的不同 第六章交通分布第六章交通分布 1 交通的分布预测交通的分布预测 是把交通的发生与吸引量预测获得的各小区的发生与吸引交通量转化 成各小区之间的空间 OD 量即 OD 矩阵 2 分布交通量预测要解决的问题分布交通量预测要解决的问题 是在目标年各交通小区的发生与吸引交通量一定的条件 下 求出个交通小区之间将来的 OD 交通量 3 分布交通量预测方法分布交通量预测方法 增长系数法 综合法 4 重力模型的分类 重力模型的分类 1 无约束重力模型 2 单约束重力模型 3 双约束重力模型 5 增长系数的特点增长系数的特点 优点优点 1 结构简单 实用的比较多 不需要交通小区之间的距离和时间 2 可以适用于小时交通或日交通量等的预测 也可以获得各种交通目的的 OD 交通量 3 对于变化较小的 OD 表预测非常有效 4 预测铁路车站间的 OD 分布非常有效 这时 一般 仅增加部分 OD 表 然后将增加部分 OD 表加到现状 OD 表上 求出将来 OD 表 缺点 缺点 1 必须有所有小区的 OD 交通量 2 对象地区发生如下规模变化时 该方法不适用 1 将来 的交通小区分区发生变化 有新的开发区时 2 交通小区之间的行驶时间发生变化时 3 土地利用发生较大变化时 3 交通小区之间的交通量值较小时 存在如下问题 1 若现状交通量为零 那么将来预测值也为零 2 对于可靠性较低的 OD 交通量 将来 的预测误差将被扩大 4 因为预测结果因方法的不同而异 所以在选择计算方法时 需要先 利用过去的 OD 表预测现状 OD 表 比较预测精度 5 将来交通量仅用一个增长系数表示 缺乏合理性 6 重力模型的特点 优点重力模型的特点 优点 1 直观上容易理解 2 能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行 产生的影响 3 特定交通小区之间的 OD 交通量为零时 也能预测 4 能比较敏感的反映交 通小区之间行驶时间变化的情况 缺点缺点 1 模型尽管能考虑到路网的变化和入地利用对出 行的影响 但缺乏对人的出行行为的分析 跟实际情况存在一定的偏差 2 一般 人们的 出行距离分布在全区与并非为定值 而重力模型将其视为定值 3 交通小区之间的行驶时 间因交通方式和时间段的不同而异 而重力模型使用了同一时间 4 求内内交通量时的行 驶时间难以给出 5 晓同小区之间的距离小时 有夸大预测的可能性 6 利用最小二乘法标 定的重力模型计算出的分布交通量必须借助于其他方法进行收敛计算 第七章交通方式划分第七章交通方式划分 1 影响交通方式划分的影响因素 交通特性 个人属性 家庭属性 地区属性影响交通方式划分的影响因素 交通特性 个人属性 家庭属性 地区属性 交通特性 交通特性 1 出行目的 出行目的不同对交通方式的服务质量要求不同 2 运行时间和出行 距离 运行时间越短和出行距离越短 则出行次数越多 3 费用 要减少运行时间必须付 出更高的费用 4 舒适性 随着收入水平的提高 对于舒适的要求更高 5 安全性 若交通 工具安全性差 乘客不会利用它 6 准时性 人们上班对准时性要求高 7 换成次数和候车 时间 其导致换乘 移动时间和等待时间的增加 从而延长抵达目的地的时间 出行者属出行者属 性人是 性人是 交通方式选择的主体 因此交通方式的选择理所当然因出行者属性的不同而异 出行者属性包括职业 年龄 性别 收入 驾照持有与否 汽车保有率等 地区特性 地区特性 地 区特性指标主要包括居住人口密度 人口规模 交通设施水平 地形 气候 停车场和停 车费用等 出行时间特性出行时间特性 如进行交通管理规划时 应选择早晚高峰时间段 2 根据方式选择的基本单位可以分为根据方式选择的基本单位可以分为 集计模型 非集计模型 1 集计模型集计模型 首先预测总出行数 然后将其按交通小区之间 交通方式之间 径路之间 利用某种经验规则计算的方式 即是将数据按照交通小区统计之后建立预测模型 2 非集计模型非集计模型 非集计分析交通需求预测 表现出行者个人 家庭 是否出行 出行目 的地 采用何种交通方式 选择哪条径路等的形式 从选择可能的备选方案集合中如何选 取的问题 将得到的个人行动结果加载到交通小区 交通方式 径路上而进行交通需求预 测 3 交通方式划分的模型有哪些 交通方式划分的模型有哪些 1 全城模型 2 出行端点模型 3TI 模型 4 径路模型 4 非集计模型交通方式划分 非集计模型交通方式划分 probit 模型 logit 模型 第八章交通流分配第八章交通流分配 1 交通流分配交通流分配 就是将预测得出的交通小区 i 和交通小区 j 之间的分布 或 OD 交通量 qij 根据已知的道路网描述 按照一定的规则符合实际的分配道路网中的各条道路上去 进而求出路网中各路段 a 的交通量 xa 2 交通阻抗交通阻抗 是指路段行驶时间与路段交通负荷 交叉口延误与交叉口负荷之间的关系 具体分配过程中 由路段行驶时间及交叉口延误共同组成出行交通阻抗 是交通流分配中 经常提到的概念 也是一项重要指标 它直接影响到交通流路径的选择和流量的分配 3 交通阻抗由两部分组成即交通阻抗由两部分组成即 1 路段路阻 2 节点阻抗 4 路段 路段 交通网络上相邻两个节点之间的交通路线称作 路段 5 径路 径路 交通网络上任意 OD 点之间 从发生点到吸引点一串联通的路段的有序排列叫做这 一 OD 点之间的径路 一 OD 点对点之间可以有多条径路 6 最短径路 最短径路 一堆 OD 点之间的径路中总阻抗最小的径路叫 最短路径 7 道路网的平衡状态 道路网的平衡状态 如果所有的道路利用者都准确的知道各条道路所需的行驶时间并选 择行驶时间最短的道路 最终两点之间被利用的各条道路的行驶时间会相等 没有被利用 的道路的行驶时间更长 8Wardrop 第一原理定义第一原理定义 用户最优原理 在道路的利用者都确切知道网路的交通状态并试 图选择最短径路时 网络将会达到平衡状态 在考虑拥挤对行驶时间影响的网络中 到网 络达到平衡状态时 每个 OD 对的各条被使用的径路具有相等而且最小的行驶时间 没有 被使用的径路的行驶时间大于或等于最小行驶时间 作用 第一原理反应了道路用户选 择路线的一种准则按照第一原理分配出来的结果应该是路网上用户实际径路选择的结果 Wardrop 第二原理定义 第二原理定义 系统平衡条件下 拥挤的路网上交通流应该按照平均或总的出行 成本最小为依据来分配 为系统最优原理 作用 第二原理反应一种目标 即按什么样 的方式分配是最好的 第一原理与第二原理的比较 第一原理与第二原理的比较 第一原理主要是建立每个道路利用者是其自身出行成本最小 化的行为模型 是用户选择路线的一种准则 而第二原理旨是在市交通流在最小出行成本 方向上分配 而达到出行成本最小的系统平衡 是设计原理 是面向交通运输规划师和工 程师的 是一种目标 不太可能实现 是为交通管理人员提供了一种决策方法 9 非平衡分配方法 非平衡分配方法 1 全有全无分配方法 全有全无分配方法 是最简单的分配方法 不考虑路网的拥挤效 果 取路阻为常数 即假设车辆的路段行驶速度 交叉口延误不受路段 交叉口交通负荷 的影响 每一个 OD 点对的 OD 交通量被全部分配在连接 OD 点对的最短径路上 其它径路 上分配不到交通流 2 增量分配法 增量分配法 是一种近似的平衡分配方法 在全有全无分配方法的 基础上 考虑了路段交通量对阻抗的影响 进而根据道路阻