第十章-交通规划.ppt

10 1交通规划的内容和程序10 2交通规划调查10 3交通需求分析及发展预测10 4道路系统规划10 5交通规划的评价 第10章交通规划 确定目标与设计 达到目标的策略和行动的过程 在调查分析的基础上 研究未来交通需求 交通方式与土地开发的关系 确定交通系统的建设目标及为实现该目标应采取的方针政策 1 规划 2 交通规划 Traffic TransportationPlanning 了解城市地区内现有的交通形态和土地的使用情况 研究目前的交通路线及设施是否合理 是否足够 应如何加以改进 以配合将来发展的需要 或引导城市走向计划的目标 3 城市交通规划 10 1交通规划的内容与程序 交通规划类型 按规划性质分 综合交通规划专项交通规划按研究对象的空间范围分 全国交通规划区域交通规划城市交通规划按规划目标时限分 近期规划 3 5年 中远期规划 5 20年 发展战略规划 20年以上 城市交通规划工作总体设计交通调查与分析交通需求发展预测制订交通系统规划方案交通系统规划方案评价交通系统方案优化与调整交通系统规划方案的实施计划安排 城市交通规划的主要内容 某城市道路交通规划总体流程图 交通调查 交通规划的前提和基础 主要是为制订交通规划提供全面 系统而又真实可靠的实际参考资料和基础数据 交通规划调查 需要先把研究区域划分为交通小区 然后以小区为单位进行调查 与交通相关的基础数据调查起讫点调查 10 2交通规划调查 一 交通规划基础数据调查 1 社会经济及自然条件社会情况 人口 与交通有关政策 政治 国防等经济情况 收入 资源 产业等自然情况 地形 气候 水文等 2 土地利用调查内容土地使用性质情况就业 就学岗位调查主要设施调查土地规划调查 3 交通系统情况交通设施情况 道路网 停车场 车站 运输工具交通系统运营状况调查 交通管理 交通法规 运营状况 公共交通网现状等 二 起讫点调查 起讫点调查 又称OD调查 主要包括 居民出行OD调查车辆OD调查货流OD调查 出行 人车货从出发地到目的地移动的全过程 完成一个目的算一次出行 出行的三个基本属性 两个端点 出行目的 采用一种或几种交通方式 起点 一次出行的出发点 讫点 一次出行的目的地 出行端点 出行的起讫点的总称 每次出行必有且仅有两个端点 境内出行 起讫点皆在调查区范围内的出行 过境出行 起讫点皆在调查区范围外的出行 区内出行 调查区分成若干小区后 起讫点皆在一个小区内的出行 区间出行 调查区分成若干小区后 起讫点分别位于不同小区内的出行 一 OD调查基本概念 小区形心 代表同一小区内所有出行端点的的某一集中点 是该小区交通流的中心点 不是该小区几何面积的重心 OD表 表示起讫点调查或预测成果的表格 期望线 连接各小区形心间的直线 是交通区之间的最短出行距离 其宽度表示交通区之间出行的次数 调查区境界线 包围全部调查区域的一条假想线 分隔查核线 为了校核OD调查成果精度而在调查区内部按天然或人工障碍设定的调查线 根据需要可能有多条线 其沿线断面通过的交通量可作为查核用 一 OD调查基本概念 二 交通小区划分 交通小区 以小区为基本单位来讨论交通产生 吸引和小区间的交通流 划分的是否恰当直接影响到交通规划的工作量和精度 分区的原则 交通分区是结合调查和规划后续阶段的研究统盘考虑的 分区太细 太多 会使分析难度加大 分区太粗 太少则会影响抽样精度 且产生不求实际的出行端点和出行线路 分区内应有一种主要的土地使用性质 分区内居民出行特征应尽量一致 分区尽量配合行政规划 尽量迁就自然或人空界限 尽量不要以主要干道作为分界线 1 调查目的获取交通相关数据 预测远景年的交通量 为规划方案提供基础数据 2 调查分类居民出行OD调查 起讫分布 出行目的 出行方式 出行时间 出行距离 出行次数等 车辆OD调查 车辆类型 起讫点分布 载客 货 量 出行距离 出行时间等 货流OD调查 货源点与吸引点分布 货流分类数量 货运方式等 三 调查的目的和分类 家访调查 广泛宣传 依靠当地各级组织 发 收 表调查 表格应易于理解 为提高回收率应采取措施 行政的 奖励措施等 特别适应于驾驶员的调查 路边询问调查 抽样调查 流量调查 同步 交通警察的配合很重要 明信片调查 车牌照调查 运输集散点调查 公交线路乘客调查 电话询问调查 境界出入调查 雇员询问调查 四 调查方法 五 调查步骤与实施 建立机构准备资料划分交通小区确定抽样率人员培训制定计划典型实验实地调查数据处理 OD表交通发生与吸引统计图 期望线图相关曲线图 出行时间 出行距离 出行方式分布图等 六 调查结果的整理分析 各区出行生成量图 居民出行期望图 分区出行方式图 分区出行目的图 出行平均时长图 出行时段分布图 25 10 3交通需求预测 一 概述交通需求预测 是制定交通规划方案和对其进行可行性研究的基础工作 交通预测通常分四个阶段 交通发生与吸引预测交通分布预测交通方式划分预测交通量分配预测 二 交通的发生与吸引 出行分类家庭出行工作出行出行非工作出行非家庭出行生成率 吸引率 由起讫点 OD 调查统计得出的与土地利用有关的单位出行量 出行发生量 Gi tripgeneration 家庭出行中全部家庭端点 起点 的出行量与非家庭出行中起点一端的出行量之和 出行吸引量 Aj tripattraction 家庭出行中全部非家庭端点 终点 出行量与非家庭出行中终点一端出行量的总和 出行生成量 tripproduction 研究区域内发生的总出行量T 发生量 吸引量 生成量 一 影响因素 1 城市人口2 就业岗位数与商业开发3 在校学生数与就学岗位总数4 车辆拥有量5 城市规模和布局指标6 其他 30 交通与土地利用 LandUse 有着不可分割的关系 是影响交通产生的主要因素之一 城市土地利用分10大类 住宅用地是交通的主要发生源和居民出行的主要起讫点 该用地的发生与发生 吸引交通量通常用居住面积 住户数 人口 住户平均人数等指标表示 与住宅用地相关的出行有 上班 上学 自由 购物 娱乐 回家 1 土地利用 10大影响因素 了解 31 公共设施用地包括行政办公用地 商业金融业用地 文化娱乐用地 体育用地 医疗卫生用地 教育科研设计用地 文物古迹用地等 当然 也是交通的主要发生源之一 该用地的发生与发生 吸引交通量通常用办公 营业面积 从业人口等指标表示 与公共设施用地相关的出行有 上班 上学 自由 娱乐 业务 回家 32 工业用地是工作日上班交通的主要发生源 该用地的发生与发生 吸引交通量通常用从业人口 产值等指标表示 与工业用地相关的出行有 上班 业务和回家 仓储用地是货物的主要集散点 因此是货物交通的主要发生源 该用地发生与发生 吸引交通量通常用仓库面积 货物吞吐量等指标表示 与仓储用地相关的出行有 上班 业务 回家 33 家庭是构成人们出行的基础 上班 自由 走亲访友 购物等私人出行 多以家庭为出发点 家庭规模和成员构成是影响家庭出行的主要因素 随着家庭规模的增大 人均出行次数减少 如购物可由一人代替 有老人和幼儿家庭的看病出行 自由 多 年轻夫妇的购物 娱乐 自由 和上班等出行多 2 家庭规模和人员的构成 34 由于性别和年龄的不同 人们的出行次数和内容也不相同 一般而言 受体力 工作性质等影响 男性以20 45岁之间的平均出行次数多 女性20 40岁平均出行次数多 3 年龄 性别 35 4 汽车保有率 汽车保有率增加 出行数增加 5 自由时间 自由时间增加 出行也会增加 6 职业和工种 7 外出率 8 企业规模 性质 9 家庭收入 10 其他 天气 工作日 休息日和季节等 二 预测方法 1 增长率法增长率法 把现状已有的交通小区的发生 吸引量乘以增长率 得到各小区未来年的发生 吸引交通量 交通量表达式 增长率表达式 37 关键 如何确定增长率Fi 通常用表示各交通小区活动的指标的增长率 或组合 作为发生 吸引 交通量增长率 人口 就业岗位 交通工具 优点 计算简便 可以处理原单位 函数法难以解决的问题 研究区域与区域外的交通联系 二 预测方法 2 原单位法原单位法 将单位交通源产生的平均交通量作为原单位 将原单位与总单位数量相乘而得到整个研究地区的总生成交通量 二 预测方法 3 回归分析法回归分析 是一种统计学方法 根据对因变量与一个或多个自变量的统计分析 建立因变量和自变量之间的相互关系 一元回归分析表达式 多元回归表达式 40 所谓交通分布就是区与区之间的交通流 描述各交通小区之间交换的交通出行次数和各交通小区自身的交通发生 吸引量的相互关系的数学模型称为交通分布模型 交通分布预测 首先应建立现状分布模型 然后依靠交通出行产生预测 进而确定未来的交通分布 三 出行分布预测 41 发生量 吸引量 生成量 一 OD表 二 预测方法 1 增长率法 增长率法 利用现状OD表 考虑各小区发生量 吸引量的增长率来直接推算未来的OD表 平均增长率法底特律法弗雷塔法计算模式 现状分布 增长系数 未来分布 未来年i区到j区的出行量 现状i区到j区的出行量 平均增长系数法 了解 平均增长系数是i区与j区增长系数的平均值 44 优点 构造简单易懂 不需要小区间出行所需时间 小时交通量 日交通量的预测都可以使用 对于变化较小的OD表预测非常有效 计算铁道旅客的站间OD分布很有效 增长系数法的优缺点 45 缺点 要求有基准年完整的OD表 当预测对象地域土地利用方式发生较大变化时 将来的交通小区分区发生变化 有新开发区 交通小区之间的行驶时间发生变化 土地利用发生较大变化 现状OD交通量如果是0 将来的OD交通量也是0 对于可靠性较低的OD交通量 将来的预测误差将被扩大 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 将来交通量仅用一个增长系数表示缺乏合理性 收敛较慢 2 重力模型法 借鉴牛顿万有引力定律来描述城市居民出行行为 考虑了两小区之间的吸引强度和吸引阻抗因素 1 无约束重力模型 2 行程时间模型 3 美国公路局模型 4 双约束重力模型 四 交通方式划分预测 一 基本概念城市交通方式 步行 非机动车 公交 出租车 摩托车 单位公车 私人汽车等 方式划分 各种交通方式在小区间交通量中所承担的比重 交通方式划分 4类模型 与出行发生结合在一起出行端点模型重力分布模型出行交换模型 二 影响出行方式选择的因素 1 出行者特征2 出行特征3 交通方式服务水平 出行特性影响因素 1 出行时间与距离2 费用3 舒适性4 安全性5 准时性6 换乘次数与候车时间7 出行目的 三 交通方式划分预测方法 1 转移曲线法2 函数模型法线性模型Logit模型 1 转移曲线法 转移曲线是根据大量的调查统计资料绘出的各种交通方式的分担率与其影响因素间的关系曲线 从而依据该曲线求出该地区间交通方式分担率的方法影响因素 地区间距离 交通方式所需时间 费用 比 出行着的经济条件 出行目的 两种方式非乘车时间所耗费时间比等该方法特点 简单 方便 但要绘出这些曲线需进行大量的调查 进行大量的统计分析 且只能反映相关因素变化相对较小的情况 诺模图 2 函数模型法 线性模型线性模型是最为简单的模型 多项Logit模型 Pit表示个体t对方式i的选择概率Vit表示方式i对个体t而言的效用C t表示备选的交通方式集 五 交通分配 交通方式 即出行者所采取的交通形式 如公共交通系统 小汽车 自行车等 行程时间 即在某起点之间采用某一交通方式所需时间 它直接影响着出行分布 交通方式的选择和交通分配 路段上的速度与流量之间的变化关系 分配采用的目标 1 交通分配的概念 2 交通分配需考虑到以下几个因素 将前面预测的各分区之间不同交通方式的交通量分配到具体的道路网上去 Wardrop第一原理 网络上的交通以这样一种方式分布 就是所有使用的路线都比没有使用的路线费用小 Wardrop第二原理 车辆在网络上的分布 使得网络上所有车辆的总出行时间最小 满足Wardrop第一 第二原理 则该模型为平衡模型 且满足Wardrop第一原理称为用户优化平衡模型 满足Wardrop第二原理称为系统优化平衡模型 分配模型没有使用Wardrop原理 则成为非平衡模型 3 交通分配原理 过程 从计算费用最少出发 通常以各区矩心之间的行程时间为基准 从某一区的矩心出发以最短路径 最少费用 时间 到达其他各区的矩心的一组路线称为最短通路 当所有的起始点交通量在道路网图上都通过最短通路 即完成了全有全无分配 寻找网络最短路径的方法 线性规划法 距离矩阵法 动态规划法等 优点 计算简便 缺点 出行量分布不均匀 全部集中在最短路上 3 非平衡模型 1 全有全无分配法 过程 分解OD表 计算最短路 分配第一个OD表流量 计算分配了流量的最短路 分配第二个OD表流量 优点 容量限制分配是一种动态的交通分配方法 它考虑了路权与交通负荷之间的关系 即考虑了交叉口 路段的通行能力限制 比较符合实际情况 缺点 计算复杂 2 容量限制分配法 过程 在城市区域里起讫点之间有许多条线路可通 实际情况使出行者将布满于这些线路上 因为出行者不可能精确地判断哪条道路是费用最少的 不同出行者将有不同的选择 多路径概率分配就是企图模拟这种实际情况 将交通量以不同的概率分配到各条路段上 优点 不是少数借条路段得到全部交通量 而是大部分路段负担着多少不等的交通量 缺点 将导致某些通行能力低的道路上分配到较大的出行交通量 而通过能力大的干线道路可能分配到较小的出行交通量 3 多路径概率分配法 六 城市货运交通需求发展预测 城市货物出行总量预测交通小区货运发生 吸引量预测城市货运分布预测城市货运的交通量分配 一 概述城市道路系统是组织城市各种功能用地的 骨架 又是城市进行生产和生活活动的 动脉 城市道路系统一旦确定 实质上决定了城市发展的轮廓 形态 这种影响是深远的 在一个相当长的时期内发挥作用 影响城市道路系统布局的因素主要有三个 城市在区域中的位置 城市外部交通联系和自然地理条件 城市用地布局形态 城市骨架关系 城市交通运输系统 市内交通联系 10 4道路系统规划 1 满足组织城市各部分用地布局的 骨架 要求 1 城市各级道路应成为划分城市各分区 组团 各类城市用地的分界线 2 城市各级道路应成为联系城市各分区 组团 各类城市用地的通道 3 城市道路的选线应有利于组织城市的景观 并与城市绿地系统和主体建筑相配合形成城市的 景观骨架 二 城市道路系统规划的基本要求 2 满足城市交通运输的要求 1 道路的功能必须同毗邻道路的用地 道路两旁及两端的用地 的性质相协调 2 城市道路系统完整 交通均衡分布 3 道路系统要有利于实现交通分流