第二章--城市交通规划2014-8学时

2020/5/30,1,第一节概述第二节交通因素特性第三节城市交通流理论第四节交通调查第五节道路通行能力第六节交通需求预测第七节城市公共交通系统规划,第二章城市交通规划,2020/5/30,2,第二章城市交通规划,本章的重点和难点1.了解城市交通规划的阶段与层次2.了解城市交通与土地利用的关系3.熟悉用地性质与人流出行特征4.熟悉机动车的交通特性5.掌握交通量调查及OD调查的方法及内容6.掌握交通规划的方法,2020/5/30,3,城市交通规划城市总体规划的重要内容之一，对城市范围内(包括市区和郊区)各种交通作出长期全面合理安排的计划。具体说，是指对城市现状道路交通状况和存在问题进行调查分析研究，结合城市用地发展布局定量研究城市交通的发展和分布，进而确定城市交通发展目标，设计达到该目标的策略，制定实施计划，包括确定城市交通政策、城市交通系统、客货交通组织、道路交通流量分配等主要内容。城市交通规划必须以城市总体规划为基础，满足土地使用对交通运输的需求，发挥城市道路交通对土地开发强度的促进和制约作用,第一节概述,2020/5/30,4,一、城市交通规划的阶段与层次,1、城市交通战略规划是远景指导性规划，年限一般在20年50年。解决的问题有：远景交通发展目标及水平远景交通方式及交通结构远景城市道路综合网络主骨架布局远景城市对外交通和市内客货运输设施的选址及用地规模实施交通规划过程中的重要技术经济政策有关交通发展政策和交通需求管理政策的建议,2020/5/30,5,2、城市交通综合网络规划中长期规划，规划年限一般在520年，规划用地范围与城市总体规划用地范围一致；着眼于整个交通网络，研究整个网络上各种线路、枢纽的定位与规模，以及这些建设项目的投建顺序。重点解决：中长期交通方式及交通结构；中长期道路网络布局；城市公交系统、各种交通的衔接方式、大型公共换乘枢纽、公交场站设施的分布及用地范围等；各级道路红线宽度、横断面形式、主要交叉口形式和用地范围，广场、公共停车场、桥渡的位置及用地范围；大运量轨道交通可行性分析；综合网络方案的技术经济评价分期建设及交通建设项目排序的建议,2020/5/30,6,3、城市交通近期建设规划城市交通的近期建设计划，一般为15年，规划用地范围为适当扩大后的建成区，内容一般包括：现状交通网络评估现状交通网络的完善计划（项目划分及优先排序）道路交通建设项目方案设计阻塞路段、交叉口的交通改造方案近期大型建设项目的可行性分析建设资金筹措建设计划的技术经济评价,2020/5/30,7,城市交通规划工作总体设计现状交通调查及分析城市交通需求发展预测城市交通综合规划方案设计城市交通综合规划评价城市交通综合规划方案调整城市交通综合规划方案实施计划,二、城市交通规划的过程,2020/5/30,8,三、城市交通规划的任务：,1.根据城市性质、用地功能分区与布局、工作与居住地点的分布，分析在规划年限内的城市客运量与货运量，车辆出行次数和流向；通过数学方法计算出行在用地分区之间的分配。2.根据国民经济水平、城市规模、用地布局，分析城市交通特点、研究和选择城市运输和交通式，及所占比例。3.配合城市道路系统规划初步方案或旧城道路系统改造规划方案，提出城市货运与客运交通的流量、流向分布图，为修正道路系统提供依据,2020/5/30,9,第二节交通因素特性,城市交通与土地利用人的交通特性车辆的交通特性道路的交通特性,2020/5/30,10,一、城市交通与土地利用,1.不同交通方式支持下的城市形态及其发展按照交通方式的演变过程，城市的发展大致可以分为步行和马车时代、有轨电车时代、汽车时代和综合交通等不同的发展时期。交通方式不同，人们的活动方式和可到达的范围有很大差别，因此导致城市结构和土地利用形态的不同。,2020/5/30,11,在步行、人力车或马车时代，人们的活动半径很小，城市一般都呈现以城市CBD（中心商务区）为中心、相对密集居住的同心圆形状，其半径一般不超过步行从居住地到工作场所、或商店以及娱乐场所的距离，城市规模较小，人口居住密度较高。有轨电车的出现，极大地提高了人们的出行方便性，人们可以乘座有轨电车快速、省力地达到城市中心区。距离市中心的距离不再成为制约人们选择居住地的唯一条件，而距离有轨电车车站的距离成为选择住宅地的重要因素。因此，有轨电车交通方式的出现大大刺激了城市外围地区，尤其在有轨电车沿线两侧的步行范围内，住宅建设、土地开发利用等活动变得非常活跃。但是有轨电车基础建设投资大，周期长，初期不可能形成非常密集的线网，人们较集中地居住在线路两侧，一些旅馆、商厦等城市设施也尽量建在有轨电车沿线，以达到通畅、便利的目的，因此，城市的形状在原来的同心圆形态基础上，发展为以轨道线路为分支的星形状态，城市的范围扩大，但只是沿有轨电车线路向外扩展，呈现比较分散的形态,2020/5/30,12,小汽车的出现，极大地提高了人们出行的灵活性、方便性，使有轨电车干线之间、郊区之间的交通手段得到加强，轨道线路分支之间的土地开发活动也活跃起来，原来轨道线路两侧狭长走廊型的交通通道被拓宽，较分散的居住格局和星形形态被打破。随着城市快速路、高速公路的修建和小汽车的普及，城区与郊区、郊区与郊区之间的联系更加方便。围绕着城市中心区，形成多个副都心；在城市四周产生多个卫星城。形成以轨道交通线路和汽车快速路为干线骨架、城市整体上比较均衡地向外扩展的形态。,2020/5/30,13,2.城市形态的演变及对城市交通系统的影响,2020/5/30,14,3.城市交通与土地利用的关系,城市交通与土地利用相互联系、相互影响、相互促进。,从交通规划的角度来说，不同的土地利用形态，决定了交通发生量和交通吸引量，决定了交通需求的分布特性，在一定程度上决定了交通结构。土地利用形态不合理或者土地开发强度过高，将会导致超出交通容量范围的交通需求。,从土地利用的角度来说，交通的发达改变了城市结构和土地利用形态，使得城市中心区的过密人口向城市周围疏散，城市商业中心更加集中、规模加大，土地利用功能划分更加明确。交通的规划和建设对土地利用和城市发展具有导向作用，交通设施沿线的土地开发利用异常活跃，各种社会基础设施大都集中在地铁和干道周围。,城市交通与土地利用,交通规划角度,土地利用角度,2020/5/30,15,二、人的交通特性,出行：人、车、货从出发点到目的地移动的全过程，分别称为人出行、车辆出行和货物出行。人出行4要素:出行目的、出行方式、平均出行距离和日平均出行次数。（人指城市居民和流动人口）人交通特性：驾驶员、乘客和行人的交通特性。,2020/5/30,16,1.人的出行4要素,出行目的：上下班出行(含上学)、生活出行(购物、游憩、社交）和公务出行3类。出行方式：步行、骑车、乘公交车、自驾车等等。平均出行距离：居民平均每次出行的距离。还可用平均出行时间和最大出行时间来表示。改善交通条件增大出行距离，多中心缩短出行距离。日平均出行次数：即每日人均出行次数。国内城市日平均出行次数约为1.5-2.7次人，国外为2.4-3次/人。,2020/5/30,17,2.人的交通特性,驾驶员交通特性：视觉特性、反应特性、心理特点和个性特点85-90%的交通事故是由驾驶员造成的，要求有良好的职业道德、身体素质、心理素质和熟练的驾驶技术。驾驶员的视觉机能直接影响到信息获取，行车安全。两眼视力要在0.7以上，无红绿色盲。动视力和视野随车速增大、年龄增大而减小。驾驶员反应时间的长短取决于驾驶员的素质、个性、年龄、对反应的准备程度以及工作经验；反应到制动一般需0.7s。避免疲劳和酒后驾驶。,2020/5/30,18,乘客交通特性：希望省时、省钱、省力，安全、方便、舒适。转弯的横向力大于0.4时，线形设计按标准，路边景物要美观。能容忍的出行时间见表。行人的交通特性：步行速度1.03-1.28m/s,男性比女性快，城里人比乡村人快，且注意力集中，生活出行、街憬丰富时注意力分散。素质高的人对个人空间要求高，文明走路注意交通安全。,2020/5/30,19,三、车辆的交通特性,车：主要是机动车和自行车，是构成城市道路交通的主要内容道路设计必须满足公路和城市道路所服务的各种车辆。车辆的特性决定了车道宽度、竖向净空、路面桥梁荷载等。车辆交通特性包括：设计车辆尺寸、汽车动力性能、制动性能等。,2020/5/30,20,1.汽车主要性能,设计车辆尺寸：城市道路设计规范（CJJ37-90）规定了机动车辆外廓尺寸。长宽高影响路桥设计。最高车速：规定装载状态下，水平良好路面上，变速器最高档，节气门全开时行驶的最高速度。最大爬坡能力：满载时用一档在良好的路面上可能行驶的最大爬坡度。制动距离：规定装载状态下，以一定车速行驶时，实施紧急制动，从踏制动踏板开始到完全停车为止测得的车辆驶过的距离。,2020/5/30,21,2.自行车交通特性,出行比例大：大城市是35-55%，中等城市是45-65%，小城市更高。行程短，一般在6km以内；爬坡坡度不大于5%，长度不能太长。群体性、潮汐性、离散性、赶超现象、并排骑行、不易控制。,2020/5/30,22,第三节城市交通流理论,相关概念1.交通流某一时段内，连续通过道路某一断面的车辆或行人所组成的车流或人流的统称。2.交通流特性某一交通体系中，交通流的定性、定量特征以及在不同时空条件下的变化规律和它们之间的关系。3.交通参数描述和反映交通流特性的一些物理量。（交通量、车速、交通密度、通行能力、车头间距、车头时距等）,2020/5/30,23,一、交通量（流量）,1.概念：单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。交通量应用于交通规划、道路设计、交通管理、交通事故评价及经济分析。,一般指来往两个方向车辆数,2020/5/30,24,2.交通量分类1）按交通组成分类a.机动车交通b.非机动车交通c.折算交通量d.混合交通量e.行人交通量2）按单位时间分类a.小时交通量b.日交通量c.秒交通量d.周、月、年交通量e.信号周期交通量f.5分钟、15分钟交通量g.白天12小时、16小时交通量,2020/5/30,25,3）按交通量变化分类a.平均交通量平均日交通量（AverageDailyTraffic，ADT）周平均日交通量（WeeklyAverageDailyTraffic，WADT）月平均日交通量（MonthlyAverageDailyTraffic，MADT）年平均日交通量（AnnualAverageDailyTraffic，AADT）年平均月交通量（AnnualAverageMonthlyTraffic，AAMT）b.最高小时交通量在以小时为单位进行观测时所得结果中最高的交通量，可以作为道路几何线形设计等的依据。高峰小时交通量（PHT）一天24小时内交通量最高的某一小时的交通量。年最高小时交通量一年8760小时内交通量最大的某一小时交通量。第30位最高小时交通量(30HV)将一年中8760h交通量的观测值依大小顺序排列，排在第30位的小时交通量称为第30位高峰小时交通量。,2020/5/30,26,4）设计小时交通量(DHV)设计小时交通量是作为道路设计标准而确定的交通量，即预计到设计年限将使用的设计道路交通量。,不恰当地降低设计小时交通量会使道路的交通条件恶化、交通阻塞和交通事故增多。据研究表明，第30位小时交通量与年平均日交通量之比K值十分稳定，所以设计小时交通量一般用年第30位小时交通量。,2020/5/30,27,3、交通量的变化规律,1）随时间变化的规律一天内小时交通量的变化称为时变化。高峰小时交通量比高峰小时交通量与该天日交通量之比。反映高峰小时交通量集中的程度。高峰小时系数高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比。反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。昼日流量比昼间12小时（或16小时）交通量与平均日交通量之比，用此可推算日交通量。一周内日交通量的变化称为日变化。交通量日变系数kd=AADT/ADT,以每周的各日为横坐标，周变系数lD为纵坐标绘制的曲线称为周交通量变化图,2020/5/30,28,图是一组各种设施日高峰小时交通量占年平均日交通量的百分比。道路1的斜度最大，它所反映的是该道路在一年中的某几天有非常大的高峰小时流量。,2020/5/30,29,例：某交通观测站测得各个周日的累积交通量如下表，试计算每天的日变系数kd。日一二三四五六全年总计周日年累计11469128809129468128498127030129386126838881516交通量解：由全年总计交通量，可算得：AADT=881516/365=2415(辆/日)周一的ADT=全年所有周一的累积交通量/全年周一的总天数=128809/52=2477（辆/日）周一的交通量日变系数kd=AADT/周一的ADT=2415/2477=0.97,2020/5/30,30,一年内月交通量的变化，称为月变化，用月交通量变化系数km表示：km=AADT/MADT逐年交通量变化根据连续多年的交通量观测统计资料，推算未来年份的交通量，供道路交通规划设计之用。,以月份为横坐标，以月变系数的倒数1M为纵坐标，绘制的一年内路段观测断面上的交通量变化曲线，这种曲线称为月交通量变化图,2020/5/30,31,例：某交通观测站测得全年个月份的累积交通量如下表，试计算个月份的km。已知AADT=2415解：一月份的月平均日交通量：MADT=65785/31=2122（辆/日）km=2415/2122=1.14,2020/5/30,32,2）随空间变化的规律交通量的空间变化，是指同一时间交通量在不同路段、不同车道、不同方向上的变化。a）路段分配b）车道分配c）方向分配交通量方向不均匀系数=主要方向交通量/往返交通量,2020/5/30,33,交通量资料的应用1.交通规划2.道路设计3.交通管理4.交通事故评价,2020/5/30,34,二、交通密度,1.概念：交通密度是指一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬时，单位长度内一条车道或一个方向或全部车道上的车辆数。常用K或D表示，单位是辆/公里。K=N/LN：指定路段上的车辆数L：指定路段长度,1）密度直接反映了交通需求量。2）密度是个瞬间值，它随观测的时刻和观测的路段长度而变化，通常用观测的总计时间内的平均值表示。3）交通流密度应用广泛，还是划分服务水平的依据。,2020/5/30,35,密度,最佳密度,临界密度,阻塞密度,接近或达到道路通行能力时的车流密度，相应车速为临界车速,交通流量最大时的车流密度，相应车速为最佳车速。,密度过大，道路阻塞无法通行时的密度，此时交通量和车速均为零,2020/5/30,36,1）空间占有率在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长度之比，以百分数表示。空间占有率能反映某路段上车队的长度。,式中：空间占有率；L观测路段总长度；第i辆车的长度(m)；n通过该路段的车辆数。,2.车道占有率,2020/5/30,37,2）时间占有率在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间的比值，以百分数表示。,时间占有率；T观测总时间；第i辆车通过观测路段所用的时(s)；N观测时间内通过该路段的车辆数。,式中：,2020/5/30,38,3.车头间距与车头时距车头间距和车头时距是交通流的微观参数，二者应用于对交通流中每对车辆间的关系描述。1）车头间距同向连续行使的两车车头之间的间隔距离，记为hd,单位为米/辆。交通密度K与车头间距hd的关系：K=1000/hd（辆/公里）2）车头时距当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，记为ht，单位为秒/辆。车头时距ht与交通量之间的关系：ht=3600T/N（秒辆）车头时距ht与车头间距的关系：ht=hd/v（秒辆）,2020/5/30,39,交通密度资料的应用1.判断交通拥挤情况，决定交通管理措施。2.划分道路交通设施服务水平的标准。,2020/5/30,40,三、车速,1.几种车速的定义1）地点车速车辆通过道路某一点或某一断面时的瞬间车速2）行驶车速车辆通过某路段的行程与有效运行时间（不包括停车损失时间）之比所得的速度。用于评价该路段的线型和通行能力或做经济效益分析用。,2020/5/30,41,3）区间车速是车辆通过某路段的行程与所用时间（包括有效行使时间、停车时间、延误时间，但不包括客、货车辆装卸货时间和起点、终点的调头时间）之比。行使车速是评价道路通畅程度、估计行车延误时间的依据。4）临界车速道路通过交通量最大时的速度，一般供交通流理论分析用。,2020/5/30,42,5）运行车速指具有一定驾驶水平的驾驶员，在实际的道路和交通环境条件下所能维持的最大速度，一般不超过设计车速。6）设计车速作为道路几何线型设计所依据的车速。在道路几何设计要素具有控制性的路段上，设计车速是具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时所能维持的最高安全速度。,2020/5/30,43,2.车速变化的影响因素,车速的变化特性是反映交通基本特征的一个重要方面，它能说明车速在人、路和环境等因素及交通量和交通密度等交通基本参数影响下所产生的变化。1）驾驶员条件车速除与驾驶者的技术水平高低、行车时间长短有关外，还与驾驶者的生理、心理特性有关。2）车辆条件车型和车龄对地点车速有显著影响，载货车其载重量的多少也将对速度产生影响，单辆车、车队及车队的车辆组成对速度也会产生影响。,2020/5/30,44,3）道路条件道路类型、平纵横线形、坡长、路面类型等对车速有明显的影响；而地理位置、视距、车道位置、侧向净宽和交叉口也均影响到车速。4）环境条件交通量的大小及组成、时间与气候条件均对车速产生一定的影响。,2020/5/30,45,3.车速资料的应用,1）交通规划道路使用者总是希望以最少的行程时间、最佳的速度来达到出行目的。因此，路段上的行驶车速与行程车速是交通规划和道路网规划的重要依据。2）道路几何设计道路的线形设计指标如平曲线半径、超高、纵坡及坡长、视距等）均与车速有关。一定的车速要求一定的几何线形标准，因此车速资料可用以检验已有的道路的几何标准。也可用以确定需要的几何标准。,2020/5/30,46,3）经济效益分析提高一条道路的车速，直接意味着时间的节约和运输成本的降低。利用车速资料即可对道路交通设施可能产生的经济效益进行分析和评价。4）交通管理对有关道路或路段上的车速进行长期观测和分析以确定限速的范围，检验交通控制措施的效果。合理设置交通信号、标志、标线及设计信号灯配时和交通事故分析等也都要应用车速资料。,2020/5/30,47,5）道路现状评价与改善道路或路段上车速的快慢，反映了车辆的拥挤程度。根据车速资料即可分析是否需要改建或新建道路，解决的先后次序，应采取的措施，以及如何将部分车流量转移到其它邻近道路上去。,2020/5/30,48,四、交通量、交通密度和车速的关系,1.基本关系如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段路程，则有下列关系：式中：K为交通密度（辆/公里）；Q为交通量（辆/小时）；V为车速（公里/小时）。上式也常写作：,（1）,（2）,2020/5/30,49,2.车速与密度的关系,车速与密度之间的关系，根据实测和分析之后认为是呈线性关系，如图所示。车速与密度之间关系可用右式表示：,（3）,21,2020/5/30,50,由图有边界条件：当时，K=0，代入式（3）得；当时，V=0，所以，将a、b值代入式（3），则有：式中：为自由车速；为当车速为零时的阻塞密度。由上式及上图可见，当密度逐渐增大则车速逐渐减小，当达到阻塞密度时，车速为零，交通停顿。,（4）,2020/5/30,51,3.交通量与密度的关系,对于，将式（4）代入，有：上式为二次方程，根据一般二次方程图形判别方法可知为抛物线，且当Q=0时有K=0或，为确定抛物线顶点，可对式（5）求极值：得到取得极值的点，代入式（5），则有：,（5）,2020/5/30,52,于是可作出QK关系曲线图如图25，其中取得极值的称为最佳密度。由右图可见，在之前，交通量随密度的增加而增加，而在之后，交通量将随密度的增加而减少。,22,不拥挤,拥挤,2020/5/30,53,4.交通量与车速的关系,由式（4）可得：代入式（2），则有：上式形式上与式（5）一样，可知也为二次抛物线，与前相仿，可得：当Q=0时，V=0或；当V=时，。,（6）,23,2020/5/30,54,于是可作出Q-V关系曲线图如右图。其中为交通量最大时的车速，称为临界车速。,23,不拥挤,拥挤,2020/5/30,55,综上所述，将Q-K、Q-V及V-K关系图作于同一平面上，如图，全面分析可知：当密度很小时，交通量亦小，而车速很高（接近自由车速）。随着密度逐渐增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至时，交通量达到最大，此时的车速称为临界车速，密度称为最佳密度。,24,不拥挤,拥挤,不拥挤,拥挤,2020/5/30,56,当密度继续增大（超过），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大（即阻塞密度）时，交通量与车速都降至为零，此时的交通状况为车辆首尾相接，堵塞于道路上。最大流量、临界车速和最佳密度是划分交通是否拥挤的特征值。当，（即图2-4a、图2-4b的右半部、图2-4c的下半部）时，交通属于拥挤；当，（即图2-4a、图2-4b的左半部、图2-4c的上半部）时，交通属于畅通,不拥挤,拥挤,不拥挤,拥挤,2020/5/30,57,由上述三个参数间的量值关系可知，速度和容量（密度）不可兼得。因此，为保证高等道路（快速路、主干路）的速度，应对其密度加以限制（如限制出入口、封闭横向路口等）。国外多以交通密度作为衡量高等级道路运营服务质量的主要指标之一，而一般性道路着重考虑满足较大交通容量，对速度则不能有过高要求。于是在道路设计、交通控制与管理各方面均与高等级道路有所不同。,2020/5/30,58,第四节交通调查分析,交通调查是交通规划、道路设计、交通管理与控制、交通安全及交通量理论的基础工作。通过调查与分析，明确交通问题的性质，提出解决问题的方案；同时，在路网系统调查的基础上，分析交通变化规律，为建立交通量理论模型、交通预测模型等提供基础资料。一、交通量调查1.交通量调查的种类1）特定地点的交通量调查以研究交叉口设计、交通管理、信号灯控制为主要目的。其特定地点有交叉口、路段以及建筑物出入口等。2）区域交通量调查在制定区域内的众多交叉口和路段设置交通量调查点。了解该区域内交通量的组成及变化。调查工作是在区域内所有调查点上同时进行，有短期的和长期的。,2020/5/30,59,2.交通量调查地点和时间的选择1）调查地点（1）典型路段快速路、主干路、次干路、支路等。（2）交叉口在城市中选择不同形式的交叉口，也可从交通角度选择不同位置、不同等级道路上的交叉口。,2020/5/30,60,（3）大型建筑设施出入口主要掌握对城市干道交通的影响，采取必要而有效的管理措施。如市区内担负对外交通功能的车站、码头、货场、大型文体中心、商贸中心、大型厂矿、机关和学校等客货运交通集散中心。观测断面应选在车流稳定、观测视线清晰、不受干扰处。交叉口观测则在每个入口（或出口）处设置观测点，观测断面可选在停车线附近。,2020/5/30,61,2）调查时间（1）24小时昼夜观测：用于了解一天的时变情况；起讫点时间从早7时到次日早7时。（2）昼间12（或16）小时观测：用于了解白天大部分时间的交通量变化情况；一般始于上午7时，止于下午7时，或始于上午6时，止于下午10时。（3）高峰小时观测：用于了解早、晚高峰小时的交通量变化情况，在高峰时间内进行1-3个小时的连续观测。我国大城市早高峰时间一般为上午7时10时，晚高峰时间为下午4时7时。,2020/5/30,62,人工计数路旁测记法自动计数3.交通量调查方法流动机测定法,2020/5/30,63,2020/5/30,64,4.交通量调查资料整理1）汇总表各种调查方法所获得的交通量资料，经过整理，都应列成总表以供各种分析研究之用，为保证资料使用的可靠性、完整性和科学性，汇总表应包括有时间（年、月、日、星期、上下午及小时等；地点（路线、街道、交叉口等的名称、方向或车道）；天气；调查人员姓名等内容，必要时可绘制平面示意或另附说明。,2020/5/30,65,2020/5/30,66,2）交通量时间分布图柱状图（直方图）常用来表示一天中各小时交通量的变化，从中可看出交通量的变化趋势，高峰小时的出现，是否双峰型或其它型式，白天与夜间交通量的差异等。典型的形式如图所示。一般横坐标为绝对时间，从零点到24点，每隔一小时注记；纵坐标为相应小时交通量，可以是绝对交通量，也可以是小时交通量占日交通量的百分比。一般均采用双向交通量的合计值。,2020/5/30,67,2020/5/30,68,2020/5/30,69,2）交通量空间分布图城市干道网交通流量流向分布图,2020/5/30,70,7:008:00时刻道路交通流量,2020/5/30,71,9:0010:00时刻道路交通流量,2020/5/30,72,17:0018:00时刻道路交通流量,2020/5/30,73,3）流量流向图常用来表示交叉口各向车辆的运行状况。图2-13为一典型的十字交叉口流量流向图，由图可一目了然得看到交叉口的流量流向分布。通常根据高峰小时的当量交通量绘制，拖机动车高峰与非机动车高峰不是同时出现，则应对机动车和非机动车高峰小时交通量分别绘制其流量流向图。,2020/5/30,74,2020/5/30,75,2020/5/30,76,二、车速调查,地点车速调查人工量测法选L=27.8m、54m、83.1m（参考速度40-65km/h）用秒表记录车前轮越过两线的时间t，记录100个以上，取平均值。v=L/t,2020/5/30,77,地点车速调查自动量测法道路检测器法：用两根充气橡皮管，触发计时器，自动计时，经计算得速度。另有雷达、光电管、摄影法测地点速度。,区间车速与行使速度调查汽车牌照法流动车法，见流量调查部分。,2020/5/30,78,三、起讫点（OD）调查什么是OD调查？OD（origin-Destination）调查即起讫点调查，就是出行的起终点调查。一次出行的出发点是起点(Origin），目的地是迄点（Destination）。OD调查将人、车、货的出行视为交通形成的细胞，据此研究交通的产生与分布，揭示城市交通症结的原因，反映交通需求、土地利用和经济活动的规律，是交通规划最基础的调查。40年代国外开始OD调查，60年代盛行。OD调查预测方法与70年代末、80年代初被介绍到我国。,2020/5/30,79,为什么要进行OD调查？（1）发现问题：通过搜集出行类别与数量资料，在计算机上模拟现状的出行，发现主要交通症结。（2）作为依据：调整与改善道路系统功能交通规划交通政策如何进行OD调查？,2020/5/30,80,（一）OD调查的目的为了得到现状出行生成形态、交通设备资料、土地使用动态及影响交通的社会、经济等各项因素。通过搜集出行类别与数量资料，在计算机上模拟现状的出行，和发现主要交通症结，调整与改善道路系统功能，从系统上和政策上对近远期工程项目排队提供依据；由0D调查资料、土地使用资料建立各类交通预测模型，为远期交通规划提供依据；客观地分析评价各类交通的特征，特别是公共交通服务水平，为提高公共交通系统运行效率，制定近期、远期交通政策提供有效信息。由0D调查资料、土地使用资料建立各类交通预测模型，为远期交通规划提供依据；利用OD调查结果计算转换交通量，结合土地利用、人口分布等经济指标预测未来交通量需求，作为道路交通网规划的依据。,2020/5/30,81,（二）基本概念与常用术语,出行指交通元（人、货、车）从出发地到目的地移动的全过程。出行端点出行的出发地和目的地，又分别叫做起点和终点，或O、D点调查区整个被调查的区域，一般是规划的整个对象区域。调查区域边界：包围整个调查区的一条假想的边界线，又叫境界线区内出行起迄点都在小区内的出行。区间出行起迄点分别位于不同小区间的出行。过境出行起迄点都在调查区域范围外的出行。,2020/5/30,82,小区形心指小区内出行端点(发生或吸引)密度分布的重心位置，即小区内交通出行的中心点，不是该小区的几何面积重心。期望线又称愿望线，为连接各小区形心间的直线，它的宽度表示区间出行的次数。因为反映人们期望的最短距离而得名，与实际出行距离无关。主流倾向线：又称综合期望线，是将若干条流向相近的期望线合并汇总而成，目的是简化期望线图，突出交通的主要流向。,2020/5/30,83,2020/5/30,84,OD表：一种表示各小区之间出行的表格。a）矩形OD表格：当小区之间的出行不仅需要了解区间流量而且需要了解流向时，用表示双向的OD表格。b）三角形OD表格：当小区之间的出行只需要流量时，则用表示双向之合的三角形OD表格。,2020/5/30,85,（三）OD调查的抽样率及抽样方法,抽样率的大小与母体数量、调查对象的复杂程度以及调查统计分析的目标有关。母体的数量越大，抽样率可越小；调查对象越复杂，抽样率应越大；调查统计分析的目标越多，抽样率越大。抽样率的大小还和抽样的方法有一定关系。OD调查抽样率的确定一般可采用两种方法：一是利用试调查或其它城市已经拥有的OD调查资料，考虑调查对象的母体数量、调查统计分析的目标以及抽样的方法，用数理统计的原理，通过分析抽样的误差确定；二是参照国内外的经验确定。,2020/5/30,86,2020/5/30,87,2020/5/30,88,（四）OD调查分类：主要包括人出行OD调查、车辆OD调查、货流OD调查。1.人出行OD调查包括城市居民和流动人口的出行，居民出行调查内容：主要包括居民的职业、年龄、性别、收入等基础情况，以及各次出行的起点、讫点、时间、距离、出行目的、所采用的交通工具等出行情况。流动人口出行调查内容：是城市总人口中特殊的组成部分，流动人口的出行规律如出行次数、出行方式等与城市居民出行规律一般有较大的差异。流动人口的组成十分复杂，按其在城市中停留的时间可分常住、暂住、当日进出等，按其来城市的目的又可分为出差、旅游、探亲、看病、经商、转车等。,2020/5/30,89,居民出行OD调查方法：(1)家访调查法：由调查人员当面了解该住户中包括学龄儿童在内的全体成员全天的出行情况，按调查表格逐项填写。或由调查员将表格发放到家庭时对表格内容及填写要求作详细说明，由家庭成员在指定的调查日自己填写，然后再由调查员负责回收。此种方法精度高，表格回收率高(2)电话询问法：被调查者可在电话本中随机选择，电话询问。与家访调查法相比成本低，取样可较多，结果有倾向性。(3)明信片调查法：将印有调查项目的名信片寄或发给居民，调查项目务必少而精，一般为57个题目，以免费寄回的方法可以增加回收率。回收率不应小于20方为有效。此法简便，但调查内容不全面，有一定的局限性，可用于对居民出行0D的某一方面进行的重点调查，或作为补充调查的方法。,2020/5/30,90,(4)工作出行调查法：对调查区内的职工抽样进行居住地点(即O点)和工作地点(即D点)的调查，该资料可从工作单位获得，因此工作量很小。由于工作出行对城市客运交通有很大影响，一般是形成交通高峰的主体，因此，此法可用于对居民工作出行0D所进行的重点调查。(5)职工询问法：将调查表分发给就业中心，如大工厂或办公楼的全部职工，要求当天填好并交回。要登记分发给各个单位的表格总数和每个单位的职工总人数，以便能对每个单位的出行数据加以扩算。此法只能调查职工的出行0D，可用于对职工的出行OD所进行的重点调查。职工出行一般在城市居民出行中占有相当的比重。(6)月票调查法：此法规定凡是购买公共汽车、电车、轮渡月票和铁路通勤票者均要填写一张出行OD调查表方能购票。此法方便、简单，但调查的对象代表性较差，调查结果有片面性。,2020/5/30,91,.,2020/5/30,92,。,2020/5/30,93,.,2020/5/30,94,。,2020/5/30,95,.,2020/5/30,96,.,2020/5/30,97,流动人口出行OD调查法（1）常住、暂住流动人口可采用采用家访调查、电话询问等方法（2）当日进出的流动人口则可采用在城市的出入口，如车站、码头等直接询问,2020/5/30,98,2020/5/30,99,2.货流OD调查货运交通是城市交通的一个重要组成部分。城市货流的特点：品种多而杂、货流点和吸引点多且分布广，运载车辆所有者多。调查内容：货物所属单位的属性、经济指标、职工人数、占地面积以及货流的起讫点、时间、货物种类、吨位等。,2020/5/30,100,。,2020/5/30,101,货运交通是城市交通的一大组成部分，在我国城市交通中占有较大的比重。调查通常可采用发放、回收表格，或由调查人员到各个单位进行直接询问的方法。结合车辆出行OD调查进行，即通过后者载货情况的调查指标，反映一部分货流状况，不足部分再作适当的补充调查。,2020/5/30,102,3.车辆OD调查机动车出行OD调查包括公交车和非公交车两大类。城市公交车的行车线路、行车次数、行车时间可从公交公司的行车记录查得。非公交车OD调查可采用：发收表调查、路边调查法、登记车辆牌照法、标签调查法、明信片调查法。,2020/5/30,103,。,2020/5/30,104,自行车出行OD调查调查内容：起讫地点、行车时间、距离等调查方法：路边询问、或结合居民出行调查进行,2020/5/30,105,（五）OD调查的步骤,1、成立专门机构统一负责。OD调查是一项涉及面十分广的社会性调查，没有强有力的工作队伍和政府的号召与支持是很难完成的。2、资料准备，包括调查区域内的居民点、人口分布造册、土地利用现状、各级行政组织(行政区、街道、居委会、派出所)、道路、车辆资料。,2020/5/30,106,3、编制调查技术方案：拟定调查区域、交通区划分、决定抽样方法和抽样率、设计调查表格、并组织实施大纲。划分交通区应符合下列条件：交通区应与城市规划和人口等调查的划区相协调，以便于综合一个交通区的土地使用和出行生成的各项资料；交通区的划分应便于把该区的交通分配到交通网上；应使一个交通区预期的土地使用动态和交通的增长大致相似；交通区的大小也取决于调查的类型和调查区域的大小。一般中等城市分50个，大城市分100-150个。如上海1995年设置100个交通区，进行综合分析时合并为21个；北京4km2一块，分248块，后合并为21个小区；天津分了87个小区。,2020/5/30,107,4、试调查与技术培训准备：修改技术方案，包括表格内容检验、抽样方法。对调查员分级培训，统一认识与标准、提高调查精度。5、编写培训讲义和市民宣传提纲。6、全面实施调查：居民出行调查应尽可能将家访、流动人口访问、境界线调查和分隔核查线调查同步进行。,2020/5/30,108,第五节道路通行能力和服务水平,一、道路通行能力通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的重要参数，它是度量道路在单位时间内可能通过车辆(或行人)的能力。研究道路的通行能力，对于现有道路功能的评价、确定道路改建方案、改进交通管理和控制方式、规划新建道路及选择交叉口型式等都具有重要意义。道路通行能力是指道路上某一点、某一车道或某一断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体（车辆或行人）数,2020/5/30,109,道路通行能力与交通量的区别,交通量是指道路在某一定时段内实际通过的车辆数。而通行能力是道路在一定条件下单位时间内所能通过的车辆的极限数，是道路所具有的一种“能力”。一般道路的交通量均小于道路的通行能力。,当道路上的交通量比其通行能力小得多时，则司机驾车行进时操作的自由度就越大，既可以随意变更车速，转移车道，还可以方便地实现超车。,当交通量等于或接近于道路通行能力时，车辆行驶的自由度就逐渐降低，一般只能以同一速度循序行进，如稍有意外，就会发生降速、拥挤，甚至阻滞。,当交通量超过通行能力时，车辆就会出现拥挤，甚至堵塞。,2020/5/30,110,道路通行能力的种类,基本通行能力,可能通行能力,设计通行能力,在一定的时段，理想的道路、交通和管制条件下，道路的一条车道或一均匀段或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。,在一定的时段，在具体的道路、交通和管制条件下，一条车道或一均匀段或一交叉点，合情合理地期望能通过人或车辆的最大小时流率。,在一定的时段，在具体的道路、交通和管制条件下，一条车道或一均匀段或一交叉点，对应服务水平的通行能力。,2020/5/30,111,城市道路通行能力可以分为路段通行能力、交叉口通行能力、自行车通行能力。,2020/5/30,112,2.服务水平服务水平是交通流中车辆运行以及驾驶员和乘客所感受的质量量度。亦即道路在某种交通条件下所提供运行服务的质量水平。如可以提供的行车速度、舒适、安全及经济等方面所能得到的实际效果与服务程度。服务水平亦称服务等级，是用来衡量道路为驾驶员、乘客所提供的服务质量的等级，其用量可以从自由运行、高速、舒适、方便、安全满意的最高水平，到拥挤、受阻、停停开开、难以忍受的最低水平。服务等级高的道路车速快，驾驶员开车的自由度大，舒适性好，但其相应的服务交通量就小；反之，允许的服务交通量大则服务水平低。,2020/5/30,113,评定服务水平的高低应包括下列各项因素：(1)行车速度和行驶时间；(2)车辆行驶时的自由程度；(3)行车受阻或受限制的情况，可用每公里停车次数和车辆延误时间来衡量；(4)行车的安全性，以事故率和所造成的经济损失来衡量；(5)行车的舒适性和乘客满意的程度；(6)经济性，以行驶费用来衡量。,2020/5/30,114,2）服务水平分级美国道路通行能力手册（1965年）将道路的服务水平分为A-F六个等级：A级：自由状态的车流。行使通畅，车速基本不受限制，路上没有或少由耽搁，车速高，流量低，行车密度小；B级：稳定状态的车流。车速开始受到交通条件的限制，但司机还可以自由的选择合理的车速和行使车道。这一级的低限（最低车速、最大流量）常作为郊区公路设计的服务流量标准；C级：稳定状态的车流。多数司机在车速、交换车道、货超车方面的选择自由受到限制，但仍可以达到相当满意的运行车速。这一级常作为城市道路设计的服务流量标准；D级：车流趋于不稳定。流量稍有变动或车流偶尔受阻，运行车速已有相当水平下降。司机操纵的自由、舒适和方便性受到很大制约。这一级服务水平短时间内尚可忍受；E级：不稳定状态的车流。车辆时停时开，车速很少超过50km/h，流量接近或达到道路本身的容量；F级：阻滞状态的车流。车流流动已属勉强，车速低，流量小于道路容量，出现车辆排队现象以致于完全阻塞。,2020/5/30,115,2020/5/30,116,我国道路服务水平分级我国道路服务水平现分为四级，一级自由车流，相当于美国的A、B两级；二级稳定车流，相当于美国的C级、三级饱和车流，相当于美国的D级，四级强制车流，相当于美国的E、F两级。,2020/5/30,117,.服务流量指在所选择的那一级服务水平的行车条件下，单位时间内通过道路某断面的最大车辆数。不同的服务水平不同的服务流量道路服务等级越高车速越高形式自由度越大舒适性、安全性越好服务流量小最大服务交通量：每一服务水平有其服务质量的范围。因此，除四级下半段(相当于美国的F级)外，一、二、三级及四级上半段服务水平都有相应于该级服务水平最差时的服务交通量，该服务交通量在该级服务水平中是最大的，故称最大服务交通量。,2020/5/30,118,三、通行能力和服务水平的作用,1用于道路设计。根据设计通行能力与设计小时交通量的对比，可分析得出所设计公路的技术等级及多车道公路的车道数，以及是否需要设置爬坡车道，亦可在道路设计阶段，进行公路各组成部分的通行能力和服务水平分析，发现潜在的瓶颈路段，设计改进后，可在设计阶段就消除将来可能形成的瓶颈段。2用于道路规划。在分析当前交通流的质量水平，评估现有公路网承受交通的适应程度的基础上，通过交通量预测及投资效益和环境影响等的评估，提出改善和提高公路网的规模和建设项目及其实施步骤。3用于道路交通管理。根据预测交通量增长情况对运行条件的分析，计算各阶段交通管理措施。,2020/5/30,119,第六节交通需求预测,交通需求预测是利用资料调查与分析的成果建立各种预测模型(forecastingodels)，并运用这些模型预测规划区域未来交通需求状况，其目的是为交通系统的规划、评价提供依据。,2020/5/30,120,远景交通量的预测（出行预估）与分配是一件很复杂的工作，国际上比较常用的是“四阶段”模型，即：出行生成、出行分布、方式划分及交通分配：出行产生：通过对城市社会经济资料（人口、土地利用性质等）分析，预测远景年限各交通区的出行发生量及出行吸引量，即O-D矩阵中的行和及列和。出行分布：将各交通小区的出行发生量及出行吸引量转换成各交通区之间的O-D分布矩阵；出行方式划分：预估各小区之间采用的交通方式及其所占重，方式划分通常在出行分布结束后进行，也可在出行生成后、出行分布前进行；交通分配：按照规划的道路网和公共交通网初步方案，根据出行确定的客货交通量，按照出行时间最少、费用最小的原则，把各出行方式的O-D矩阵分配到具体交通网络上，产生道路交通量或公交线路乘客量。,2020/5/30,121,一、出行产生出行目的分上班、上学、公务、购物、文体、访友、看病、回程及其他九类。“生存出行”：上班、上学、回程占了绝大部分，一般在90%左右。“弹性出行”：其他出行比例较少，只占10%左右。弹性出行占的比例越高，生存出行占的比例越低，则这个城市的生活水准就越高。,2020/5/30,122,同一个出行对于不同的交通区有不同的含义：对于起点交通区，这一出行称为“发”，该区称为“发区”；对于终点交通区，这一出行称为“吸”，该区称为“吸区”。出行的起、终点统称为出行端。每一个交通区都有出行产生，其数量为出行生成的“发量”；每一个交通区都有出行吸引，其数量为出行生成的“吸量”。无论出行的“吸”还是“发”，都以土地使用和社会经济条件为主要因素。可以采用分区最小二乘方回归分析法和分类分析法对出行调查资料进行分析，得到不同情况下的出行生成模型。,2020/5/30,123,1、回归分析法根据调查资料，建立交通产生或吸引与其主要影响因素之间的回归方程，利用所建立的回归方程，通过对主要影响因素的预测，进而预测交通产生量或吸引量。如国外某城市根据调查资料分析，得出居民出行产生量预测回归方程为：其中X为私人小汽车拥有量。,2020/5/30,124,2、类别回归分析法Q=a0+a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+.Q-预测的运输量a0a1a2a3.-回归系数X1