交通工程中级考试交通规划课件

1、交通工程中级考试交通规划 1 交通规划 Traffic Planning 北京交通大学 交通运输学院 谷远利 电话： Email： 交通工程中级考试交通规划 2 内容安排内容安排 掌握交通规划的基本步骤 掌握交通数据收集及处理方法 掌握OD数据的采集与处理方法 掌握交通与土地利用的关系 掌握出行及其分类 掌握影响出行的因素分析 熟悉交通量的预测方法 掌握增长系数法的基本原理及计算方法 交通工程中级考试交通规划 3 l掌握重力模型的基本原理及计算方法 l掌握影响交通方式选择的因素 l掌握最短路径方法 l熟悉非均衡分配方法 l熟悉均衡分配理论及方法 l熟悉交通评价的基本概念 l掌握评价指标体系及评

2、价方法 内容安排内容安排 交通工程中级考试交通规划 4 主要教学参考书主要教学参考书 1.交通规划原理，邵春福主编，中国铁道出版社，2004 2.交通规划理论与方法，陆化普等著，清华大学出版社， 1998 3.城市交通规划，肖秋生、徐慰慈编，人民交通出版社， 1989 4.Transportation Network Analysis, M.G.H.BELL and Y.IIDA, Wiley,1998 5.现代交通规划学，刘灿齐，人民交通出版社，2001 6. 交通规划模型及其应用，毛保华等著，中国铁道出版社， 1999 7. 交通运输系统规划，杨兆升编著，人民交通出版社，1998 8. 城

3、市交通规划理论与方法，王炜等著，人民交通出版社， 1992 交通工程中级考试交通规划 5 规划：是确定目标与设计达到目标的策略和行动的过 程。 交通规划是确定交通目标与设计达到交通目标的策略和 行动的过程。 交通规划是有计划地引导交通的一系列行动，即规划 者如何提示各种目标，又如何将提示的目标付诸实施 的方法。 交通规划的定义交通规划的定义 交通工程中级考试交通规划 6 具体来讲，交通规划是根据国家、区域、城市 社会与经济发展情况对交通运输设施未来一段 时间的发展做出安排，其主要内容包括确定运 输线网结构、港站地点位置、能力规模及建设 序列。 交通工程中级考试交通规划 7 一一 掌握交通规划的

4、基本步骤掌握交通规划的基本步骤 一、交通调查(Traffic Survey) 二、交通与土地利用 三、交通需求量的预测 四、交通网络规划与设计 五、交通网络分析评价 交通工程中级考试交通规划 8 一、交通调查(Traffic Survey) l交通调查是为交通规划提供基础数据和资料的交通调查是为交通规划提供基础数据和资料的 必要手段必要手段,并且是交通规划的主要内容之一并且是交通规划的主要内容之一,一一 般有以下几种般有以下几种: 居民出行调查(Person Trip Survey，统称PT 调查) l以地区内居民为对象以地区内居民为对象,主要调查城市居民某日主要调查城市居民某日 的出行情况和

5、交通工具利用情况的出行情况和交通工具利用情况,为城市综合为城市综合 交通规划提供基础数据。为了保证调查的精度，交通规划提供基础数据。为了保证调查的精度， 通常还进行补充调查。通常还进行补充调查。 交通工程中级考试交通规划 9 一、交通调查(Traffic Survey) 货物流动调查 l货物流动调查被作为城市圈域综合交通规划的一环，货物流动调查被作为城市圈域综合交通规划的一环， 为了把握工作日一天的货物的流动而进行。为了把握工作日一天的货物的流动而进行。 机动车OD调查 l调查车辆的调查车辆的OD(Origin and Destination)属性，出发属性，出发 和到达时刻、载运情况、匝道和

6、到达时刻、载运情况、匝道(IC-Inter Change or Ramp)的利用等情况。的利用等情况。 断面交通量调查 l调查路网某一断面的道路属性，交通属性和车辆行驶调查路网某一断面的道路属性，交通属性和车辆行驶 属性。属性。 交通工程中级考试交通规划 10 土地利用改变居民出行的变化 改善交通设施 土地价格改变 可达性的变化 交通需求的变化 交通与土地利用之间的互动关系 二、交通与土地利用 交通工程中级考试交通规划 11 三、交通需求量的预测三、交通需求量的预测 l交通需求量预测是交通规划的核心内容之一，交通需求量预测是交通规划的核心内容之一， 是决定网络规模、断面结构等的依据。其内容是决

7、定网络规模、断面结构等的依据。其内容 包括交通发生与吸引（第一阶段）、交通分布包括交通发生与吸引（第一阶段）、交通分布 （第二阶段）、交通方式划分（第三阶段）和（第二阶段）、交通方式划分（第三阶段）和 交通量分配（第四阶段）。四阶段法是预测交交通量分配（第四阶段）。四阶段法是预测交 通网络交通需求的比较成熟的方法。它分为发通网络交通需求的比较成熟的方法。它分为发 生与吸引交通量预测、分布交通量预测、交通生与吸引交通量预测、分布交通量预测、交通 方式划分交通量预测和交通量分配四个阶段方式划分交通量预测和交通量分配四个阶段, 具体内容如下：具体内容如下： 交通工程中级考试交通规划 12四阶段预测法

8、示意图 交通工程中级考试交通规划 13 四、交通网络规划与设计四、交通网络规划与设计 一、 交通网络结构与布局 1城市交通网络基本结构形式 城市交通网络的基本结构形式大致可以分为 ：方格网式、带状、放射状、环形放射状和 自由式等。 交通网络结构形式，尤其是城市交通网络结 构，决定了城市的骨架和城市的发展。 交通工程中级考试交通规划 14 (1) 方格网式 是一种常见的交通网络形式 优点：各部分的可达性均等，秩序性和方向感较 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。 缺点：网络空间形式简单、对角线方向交通的直 线系数较小。 交通工程中级考试交通规划 15 图4.3-1方

9、格网式交通网 交通工程中级考试交通规划 16 (2)(2) 带状带状 由一条或几条主要交通线路沿带状轴向延伸，并与一 些相垂直的次级交通线路组成类似方格状的交通网。 可使城市的土地利用布局沿着交通轴线方向延伸并接 近自然，对地形、水系等条件适应性较好。 交通工程中级考试交通规划 17 (3)(3) 放射状放射状 放射状交通网络常被用于连接主城与卫星城之间 交通工程中级考试交通规划 18 (4)(4) 环形放射状环形放射状 由环形和放射交通线路组合而 成。 放射状交通线路承担内外出行 ，并连接主城与卫星城； 环形交通网承担区与区之间或 过境出行，连接卫星城之间， 减少卫星城之间的出行穿越主 城中

10、心。 交通工程中级考试交通规划 19 (5)(5) 自由式自由式 多为因地形、水系或其他条件限制而自由布置。 优点：较好地满足地形、水系及其他限制条件。适 合于地形条件较复杂及其他限制条件较苛刻的城市 。在风景旅游城市或风景旅游区可以采用自由式路 网，以便于与自然景观的较好协调。 缺点：无秩序、区别性差，同时道路交叉口易形成 畸形交叉。 交通工程中级考试交通规划 20 五、交通网络分析评价五、交通网络分析评价 l在网络设计阶段提出的交通规划方案，其上的在网络设计阶段提出的交通规划方案，其上的 交通流动是否合理、局部线路的交通负荷度或交通流动是否合理、局部线路的交通负荷度或 运输能力以及环境等指

11、标能否满足预定目标等，运输能力以及环境等指标能否满足预定目标等， 均需要对方案的优劣进行必要的评价，以便于均需要对方案的优劣进行必要的评价，以便于 优化规划方案，获得预期效果。此外，成本效优化规划方案，获得预期效果。此外，成本效 益评价也是交通网络规划方案评价的内容之一。益评价也是交通网络规划方案评价的内容之一。 考虑到交通项目的社会性和公共性，成本效益考虑到交通项目的社会性和公共性，成本效益 分析不仅是财务分析，更重要的是它的社会效分析不仅是财务分析，更重要的是它的社会效 益。益。 交通工程中级考试交通规划 21 二、 交通网络布局规划指标 1评价指标 (1)道路网密度(km/km2) M

12、L ：道路网密度； L：道路长度(km)； M：用地面积(km2)。 城市道路交通规划设计规范(GB50220-95) 交通工程中级考试交通规划 22 项 目 城市规模与人口 （万人） 快速路主干路次干路支 路 机动车设计速度 (km/h) 大城市 20080604030 20060-8040-604030 中等城市-404030 道路网密度 (公里平方公里) 大城市 2000.4-0.50.8-1.21.2-1.43-4 2000.3-0.40.8-1.21.2-1.43-4 中等城市-1.0-1.21.2-1.43-4 道路中机动车车道 条数 (条 ) 大城市 2006-86-84-63-

13、4 2004-64-64-62 中等城市-42-42 道路宽度(m) 大城市 20040-4545-5540-5015-30 20035-4040-5030-4515-20 中等城市-35-4530-4015-20 表4-1 大、中城市道路网规划指标 交通工程中级考试交通规划 23 项 目城市人口（万人）干 路支 路 机动车设计速度 (km/h) 54020 1-54020 53-43-5 1-54-54-6 52-42 1-52-42 525-3512-15 1-525-3512-15 抽样（人口普查除外） 原则：)调查精度高； )不要造成调查对象太偏； )一般应采用随机抽样和有意抽出法；

14、)费用与时间的平衡。 交通工程中级考试交通规划 53 确定抽样调查目标 确定抽样调查的母体 选择抽样方法 统计整理调查数据 1、简单随机抽样 2、系统抽样法 3、分层抽样法 4、整群抽样法 5、多阶段抽样法 对调查数据进行校正 、拓展和有效性检验 调查结果 图1 抽样调查流程图 交通工程中级考试交通规划 54 （2）OD表表 OD表可以分为矩形表和三角形表两种，表可以分为矩形表和三角形表两种， 能够明确地反映出调查区域内的客、货能够明确地反映出调查区域内的客、货 流的流量、流向、经过路线以及起点和流的流量、流向、经过路线以及起点和 终点，还能够反映出车流是否为区间流终点，还能够反映出车流是否为

15、区间流 动、区内流动还是过境流动。动、区内流动还是过境流动。 交通工程中级考试交通规划 55 发生、吸引交通量与生成交通量的关系 O D12jn合计 1 2 i m 合计 . . 1 O 2 O i O T 1 D 2 D j D . . . . m O n D 发生交通量 吸引交通量生成交通量 交通工程中级考试交通规划 56 交通与土地利用相互联系、相互影响，交通发展与交通与土地利用相互联系、相互影响，交通发展与 土地利用相互促进。土地利用相互促进。 1.交通对土地利用的作用交通对土地利用的作用 交通的发展引起土地利用布局的变化交通的发展引起土地利用布局的变化 2.土地利用对交通的作用土地利

16、用对交通的作用 土地利用布局决定了交通的发展方向土地利用布局决定了交通的发展方向 四、掌握交通与土地利用的关系四、掌握交通与土地利用的关系 交通工程中级考试交通规划 57 五、掌握出行及其分类五、掌握出行及其分类 （1）出行）出行 指居民或车辆为了某一目的从一地向另一地移指居民或车辆为了某一目的从一地向另一地移 动的过程，可以分为车辆出行和居民出行。出行作为计动的过程，可以分为车辆出行和居民出行。出行作为计 测单位，具备三个基本属性：每次出行有起、讫两个测单位，具备三个基本属性：每次出行有起、讫两个 端点；端点； 每次出行有一定的目的；每次出行有一定的目的； 每次出行采用一种每次出行采用一种

17、或几种交通方式。或几种交通方式。 （2）出行起点）出行起点 一次出行的起始地点。一次出行的起始地点。 （3）出行终点）出行终点 一次出行结束地点。一次出行结束地点。 （4）境内出行）境内出行 起讫点均在调查区域内的出行。起讫点均在调查区域内的出行。 （5）过境出行）过境出行 起讫点均在调查区域外的出行。起讫点均在调查区域外的出行。 （6）内外出行）内外出行 起讫点中有一个在调查区域内的出行。起讫点中有一个在调查区域内的出行。 （7）小区形心）小区形心 小区内出行代表点，小区所有的出行从该小区内出行代表点，小区所有的出行从该 点发生，但不是该区的几何中心。点发生，但不是该区的几何中心。 交通工程

18、中级考试交通规划 58 （8）境界线（）境界线（Cordon Line） 规定调查区域范围的边界线。规定调查区域范围的边界线。 （9）核查线（）核查线（Screen Line） 为校核起讫点调查结果的精为校核起讫点调查结果的精 度，在调查区域内设置的分隔线，一般借用天然的或人工度，在调查区域内设置的分隔线，一般借用天然的或人工 障碍，如河流、铁道等。可设一条或多条，将调查区分为障碍，如河流、铁道等。可设一条或多条，将调查区分为 几部分，在穿过该线的所有道路断面上进行交通流量调查，几部分，在穿过该线的所有道路断面上进行交通流量调查， 将通过该线的实测交通量同起讫点调查中所得到通过该线将通过该线的

19、实测交通量同起讫点调查中所得到通过该线 的的OD交通量进行比较；交通量进行比较； （10）期望线）期望线 连接个各个小区形心的直线，代表了小区之连接个各个小区形心的直线，代表了小区之 间的出行，其宽度通常根据出行数大小而定；间的出行，其宽度通常根据出行数大小而定； （11）OD表表 根据根据OD调查结果整理而成的表示各个小区间调查结果整理而成的表示各个小区间 出行量的表格。出行量的表格。 交通工程中级考试交通规划 59 期望线图 交通工程中级考试交通规划 60 六、掌握影响出行的因素分析六、掌握影响出行的因素分析 一、土地利用一、土地利用 交通与土地利用交通与土地利用(Land Use)有着不

20、可分割的关系有着不可分割的关系, 是影响交通产生的主要因素之一。按照我国国是影响交通产生的主要因素之一。按照我国国 家标准家标准城市用地分类与规划建设用地标准城市用地分类与规划建设用地标准 规定，城市土地利用分规定，城市土地利用分10大类，分别为：居大类，分别为：居 住用地；公共设施用地；工业用地；仓住用地；公共设施用地；工业用地；仓 储用地；对外交通用地；道路广场用地；储用地；对外交通用地；道路广场用地； 市政公共设施用地；绿地；特殊用地；市政公共设施用地；绿地；特殊用地； 水域及其他用地。水域及其他用地。 交通工程中级考试交通规划 61 住宅用地是交通的主要发生源和居民出行的主要住宅用地是

21、交通的主要发生源和居民出行的主要 起讫点。该用地的发生与吸引交通量通常用居住面积、起讫点。该用地的发生与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）、地相关的出行有：上班、上学、自由（购物、娱乐）、 回家。回家。 公共设施用地包括行政办公用地、商业金融业用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，也是交通的科研设计用地、文物古迹用地等。当然，

22、也是交通的 主要发生源之一。该用地的发生与吸引交通量通常用主要发生源之一。该用地的发生与吸引交通量通常用 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）、业用地相关的出行有：上班、上学、自由（娱乐）、业 务、回家。务、回家。 交通工程中级考试交通规划 62 工业用地是工作日上班交通的主要发生源。工业用地是工作日上班交通的主要发生源。 该用地的发生与吸引交通量通常用从业人口、该用地的发生与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：产值等指标表示。与工业用地相关的出行有： 上班、业务

23、和回家。上班、业务和回家。 仓储用地是货物的主要集散点，因此是货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。该用地发生与吸引交通物交通的主要发生源。该用地发生与吸引交通 量通常用仓库面积、货物吞吐量等指标表示。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。与仓储用地相关的出行有：上班、业务、回家。 交通工程中级考试交通规划 63 l可以说，土地利用与交通是互为因果关系。人可以说，土地利用与交通是互为因果关系。人 们活动的活跃们活动的活跃(交通的发展交通的发展)拉动土地利用的发拉动土地利用的发 展，相反，土地利用的发展（城市建设）又会展，相反，

24、土地利用的发展（城市建设）又会 诱发人们的生活和出行。诱发人们的生活和出行。 交通工程中级考试交通规划 64 二、家庭规模和人员的构成二、家庭规模和人员的构成 家庭是构成人们出行的基础，上班、自由（走亲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。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要因素。随着家庭规模的增大, 人均出行次数人均出行次数 减少，如购物可由一人代替。有老人和幼儿家减少，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

25、购物、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。娱乐（自由）和上班等出行多。 交通工程中级考试交通规划 65 三、年龄、性别三、年龄、性别 年龄段年龄段 由于性别和年龄的不同，人们的出行次数和内容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、工作性质等影也不相同。一般而言，受体力、工作性质等影 响，男性以响，男性以2045岁之间的平均出行次数多岁之间的平均出行次数多, 女性女性2040岁平均出行次数多。通常，用居民岁平均出行次数多。通常，用居民 出行调查中不同性别和年龄的平均出行次数评出行调查中不同性别和年龄的平均出行次数评 价和预测出行的

26、发生与吸引交通量。价和预测出行的发生与吸引交通量。 交通工程中级考试交通规划 66 四、汽车保有率四、汽车保有率 女性不同年龄的平均出行次数女性不同年龄的平均出行次数 年龄段年龄段 汽车保有率增加汽车保有率增加,人口出行数增加，其原因有人口出行数增加，其原因有: 出行需求高的人购买车辆，出行次数多；出行需求高的人购买车辆，出行次数多； 购买车辆以后更容易诱发出行。购买车辆以后更容易诱发出行。 通常，用汽车保有量或户均汽车保有量指标表示和评价。通常，用汽车保有量或户均汽车保有量指标表示和评价。 随着我国城镇居民生活水平的不断提高和加入国际贸随着我国城镇居民生活水平的不断提高和加入国际贸 易组织易

27、组织(WTO)，对汽车的购买力的上升和汽车价格的，对汽车的购买力的上升和汽车价格的 不断下调，私人汽车保有量将逐渐成为影响城市道路不断下调，私人汽车保有量将逐渐成为影响城市道路 交通的主要因素之一。交通的主要因素之一。 交通工程中级考试交通规划 67 五、自由时间五、自由时间 这里将自由时间定义为从一天的这里将自由时间定义为从一天的24h中，除去睡眠、饮食中，除去睡眠、饮食 等生活必需时间和工作、学习等约束时间的剩余值。等生活必需时间和工作、学习等约束时间的剩余值。 显然，自由时间增加后，用于出行时间增加，出行也显然，自由时间增加后，用于出行时间增加，出行也 会增加。研究表明，私用出行数与自由

28、时间可以用以会增加。研究表明，私用出行数与自由时间可以用以 下线性方程表示，下线性方程表示， 即：即： 式中式中 T私用出行数；私用出行数； t自由时间；自由时间； ,分别为系数和常数。分别为系数和常数。 batT 交通工程中级考试交通规划 68 六、职业和工种六、职业和工种 职业和工种的不同是造成出行量不同的主要原因职业和工种的不同是造成出行量不同的主要原因 之一，各国的居民出行数据都表明了这一点。之一，各国的居民出行数据都表明了这一点。 汽车司机、推销员、采购员、业务员的平均出汽车司机、推销员、采购员、业务员的平均出 行多，工人、学生、教师、行政管理人员的平行多，工人、学生、教师、行政管理

29、人员的平 均出行少。均出行少。 交通工程中级考试交通规划 69 七、外出率七、外出率 外出率是工作中外出业务占总业务的比率。它因外出率是工作中外出业务占总业务的比率。它因 工种、年龄的不同而异。工种、年龄的不同而异。 八、企业规模、性质八、企业规模、性质 一般来说，企业大，业务处理量大，外出率高。一般来说，企业大，业务处理量大，外出率高。 九、家庭收入九、家庭收入 家庭收入也是影响出行，尤其是自由出行的主要家庭收入也是影响出行，尤其是自由出行的主要 因素之一。高收入家庭，汽车购买率高，购物、因素之一。高收入家庭，汽车购买率高，购物、 娱乐等需求也高，平均出行次数多。娱乐等需求也高，平均出行次数

30、多。 交通工程中级考试交通规划 70 十、其他十、其他 天气、工作日、休息日和季节等的不同也影响人天气、工作日、休息日和季节等的不同也影响人 们的出行。雨雪天气人们出行不便，出行量小；们的出行。雨雪天气人们出行不便，出行量小； 周一至周五工作日出行量大且时间集中，周六、周一至周五工作日出行量大且时间集中，周六、 周日等休息日出行量小且分散；炎热的夏天和周日等休息日出行量小且分散；炎热的夏天和 寒冷的冬天出行量小，春秋天气候宜人出行多。寒冷的冬天出行量小，春秋天气候宜人出行多。 交通工程中级考试交通规划 71 七、熟悉交通量的预测方法七、熟悉交通量的预测方法 l交通量的预测方法主要有原单位法、增

31、交通量的预测方法主要有原单位法、增 长率法、聚类分析法和函数法。除此之长率法、聚类分析法和函数法。除此之 外，还有利用研究地区过去的交通量或外，还有利用研究地区过去的交通量或 经济指标等的趋势法、时间序列方法、经济指标等的趋势法、时间序列方法、 弹性系数法和回归分析等方法。弹性系数法和回归分析等方法。 交通工程中级考试交通规划 72 出行生成的单位出行生成的单位 l出行生成有两种单位：一种是以出行生成有两种单位：一种是以车车为单为单 位；另一种是以位；另一种是以人人为单位。在大城市中，为单位。在大城市中， 交通工具复杂，一般都用人的出行次数交通工具复杂，一般都用人的出行次数 为单位，小城市交通

32、工具较为简单，英、为单位，小城市交通工具较为简单，英、 美等国家就以小汽车为单位。车辆出行美等国家就以小汽车为单位。车辆出行 和人的出行之间可以相互换算。和人的出行之间可以相互换算。 交通工程中级考试交通规划 73 1.原单位法（平均生成交通量法） 原单位的求得原则通常有两种： l（1）根据人口属性以不同出行目的单位出行次 数为原单位进行预测。 l（2）以土地利用或经济指标为基准的原单位， 即以单位用地面积或单位经济指标为基准对原单 位进行预测。 交通工程中级考试交通规划 74 K TT E l k l K NaT. K：出行目的； l：人口属性； 的平均出行生成量；某出行目的和人口属性: k

33、 l a ：某属性的人口； e N 成量。：某出行目的的出行生 k T 预测方法 交通工程中级考试交通规划 75 不同出行目的的人均出行原单位 交通工程中级考试交通规划 76 原单位指标值的确定 l对于预测生成交通量来说，怎样决定生成原单位的将 来值是一个重要的课题。根据以往的研究成果，通常 有以下几种做法： l直接使用现状调查中得到的原单位数据。 l将现状调查得到的原单位乘以其他指标的增长率来推 算，即增长率法。 最常用的也是最主要的为函数法。通常按照不同的出 行目的预测不同出行目的的原单位。其中，函数的影 响因素多采用性别、年龄等指标。 交通工程中级考试交通规划 77 【例1】 在某对象区

34、域常住人口平均出行率不变的情况下， 求其将来的出行生成量。 O D123合计 人口(万 128.0 11.0/15.0 251.0 20.0/36.0 326.0 10.0/14.0 合计28.050.027.0105.0 41.0/65.0 （单位：万出行数日） 交通工程中级考试交通规划 78 出行生成量： T=28.0+51.0+26.0=28.0+27.0+50.0=105.0 现状常住人口： N=11.0+20.0+10.0=41.0 将来常住人口： 15.0+36.0+14.0=65.0 平均出行率T/N： 105.0/41.0=2.561(出行数/日、人) 将来的生成交通量： X=

35、M* (T/N )=65.0*2.561=166.5(万出行数/日) 交通工程中级考试交通规划 79 2聚类分析法 聚类分析（Cross-Classification or Category Analysis）是出 行生成预测的另一个可选用的模型，英国人称其为类型（别） 分析，美国人则称其为交叉分类方法，它突出以家庭作为基 本单元，用将来的出行发生率求得将来的出行量。它与原单 位法有很多相似之处，但又存在很大不同。 把家庭按类型分类，从而求得不同类型家庭的平均出行率。 该研究认为小汽车拥有量、家庭规模和家庭收入是决定交通 发生的三个主要影响因素。因此，根据这些变量把家庭横向 分类，并且由家庭访

36、问调查资料计算每一类的平均出行生成 率，预测时以将来同类型家庭的预测值乘以相应的出行率。 交通工程中级考试交通规划 80 （1）聚类分析法必须服从的假定 l一定时期内出行率是稳定的。 l家庭规模的变化很小。 l收入与车辆拥有量总是增长的。 l每种类型内的家庭数量，可用相应于该家庭 收入、车辆拥有量和家庭结构等资料所导出的 数学分布方法来估计。 交通工程中级考试交通规划 81 （2）构造聚类分析模型的步骤 l有关家庭的横向分类。澳大利亚根据其中西部的交通调 查，规定家庭大小、家庭收入各分为6类，家庭拥有小汽 车数分为3类。我国家庭中自行车使用比较广泛，可以考 虑作为分类的项目，上海曾以住宅类型、

37、家庭人口及自行 车拥有量作为分类项目研究出行发生模型。 l把每个家庭定位到横向类别。就是对家庭访问调查资料 进行分类，把每个家庭归入其所述类别。 l对其所分的每一类，计算其平均出行率。用调查的每类 出行发生量除以每类的家庭总数，则可分别得出每类家庭 的平均出行率。 交通工程中级考试交通规划 82 （2）构造聚类分析模型的步骤 l计算各分区的出行发生。把分区每一类的家 庭数乘以该类的出行发生率，并将分区中所有 类别的家庭总加起来，得到出行总量。 n c cic iNQP 1 类家庭数。区内的 类家庭的平均出行率； ；区出行产生数的计算值式中 CiN CQ iP ci c i 交通工程中级考试交通

38、规划 83 （3）类型的划分）类型的划分 在20世纪60年代，英国伦敦进行交通规划。 经分析发现，一个家庭有三大特性对其出行产生 量起主要决定作用：人口(指6岁以上者)、收入、 车辆拥有量。显然，人口越多，出行次数越大； 收入越多，越爱购物和消费，因此出行次数也越 多；车辆拥有量越大，出行越方便，出行的可能 性也就越大。类型分析法是根据家庭的特性对家 庭进行分类。 交通工程中级考试交通规划 84 具体类型分法具体类型分法 (1)年收入(英镑)分6级 交通工程中级考试交通规划 85 (2)家庭构成分6类： 无就业者：1人； 无就业者：1人； 就业人1，无业人1； 就业人1，无业人2； 就业人2，

39、无业人1； 就业人2，无业人2。 (3)汽车拥有量分3类：0辆，1辆，主2辆。 这样共分成了6*6*3=108个类型的家庭。 交通工程中级考试交通规划 86 （4）应用聚类分析法的注意问题）应用聚类分析法的注意问题 (1)(1)运用聚类分析模型的关键前提是：假定未来规划运用聚类分析模型的关键前提是：假定未来规划 年年 各类家庭的出行率与现在的出行率相比基本不变。各类家庭的出行率与现在的出行率相比基本不变。 因为模型中的因为模型中的Q Qik ik其实是用现实调查数据求得的， 其实是用现实调查数据求得的， 是现年的出行率。是现年的出行率。 (2)(2)为保证模型具有一定的精度，在计算各类家庭的为

40、保证模型具有一定的精度，在计算各类家庭的 平平 均出行率时应该抽取足够多的家庭样本。均出行率时应该抽取足够多的家庭样本。 交通工程中级考试交通规划 87 【例2】 l某小区作交通调查时，把居民分成某小区作交通调查时，把居民分成1818类，其类别产生率为：类，其类别产生率为： 小汽车拥有率小汽车拥有率 低收入低收入 中等收入中等收入 高收入高收入 1-3 41-3 4人以上人以上 1-3 4 1-3 4人以上人以上 1-3 41-3 4人以上人以上 0 3.4 4.9 3.7 5.0 3.8 5.1 0 3.4 4.9 3.7 5.0 3.8 5.1 1 5.2 6.9 7.3 8.3 8.0

41、10.2 1 5.2 6.9 7.3 8.3 8.0 10.2 2 and more 5.8 7.2 8.1 11.8 10.0 12.92 and more 5.8 7.2 8.1 11.8 10.0 12.9 l已知：已知： 低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户3 3人：人：100100户；户； 低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户4 4人：人：200200户；户； 中等收入、有中等收入、有1 1小汽车、每户小汽车、每户4 4人：人：300300户；户； 高收入、有高收入、有2 2小汽车、每户小汽车、每户5 5人：人：100100户。户。 交通工程中级考试交通规划 88 【

42、例2】 若在五年后：若在五年后： “低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户3 3人人”中有中有5050户转变为户转变为 “中等收入、无小汽车、每户中等收入、无小汽车、每户3 3人人”； “低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户4 4人人”中有中有100100户转变为户转变为 “中等收入、有中等收入、有1 1小汽车、每户小汽车、每户4 4人人”； 从其他小区迁进从其他小区迁进“高收入、有高收入、有1 1小汽车、每户小汽车、每户3 3人人”5050户。户。 求：本小区五年后的总出行次数？求：本小区五年后的总出行次数？ 出行次数的增长率？出行次数的增长率？ 交通工程中级考试交通规划 89

43、 解：解： （1 1）现状条件下的总出行次数：）现状条件下的总出行次数： 1001003.4+2003.4+2004.9+3004.9+3008.3+1008.3+10012.9=510012.9=5100次次 （2 2）五年后本小区的居民状况：）五年后本小区的居民状况： 低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户3 3人：人： （100-50100-50）户；）户； 中等收入、无小汽车、每户中等收入、无小汽车、每户3 3人：人： 50 50 户；户； 低收入、无小汽车、每户低收入、无小汽车、每户4 4人：人： （200-100200-100）户；）户； 中等收入、有小汽车、每户中等收入、有

44、小汽车、每户4 4人：人： （300+100300+100）户；）户； 高收入、有高收入、有2 2小汽车、每户小汽车、每户5 5人：人： 100 100 户；户； 高收入、有高收入、有1 1小汽车、每户小汽车、每户3 3人：人： 50 50 户。户。 交通工程中级考试交通规划 90 （3 3）五年后的总出行次数：）五年后的总出行次数： 50 503.4+503.4+503.7+1003.7+1004.9+4004.9+4008.38.3 +100+10012.9+5012.9+508.0=58558.0=5855次；次； %8 .14%100 5100 51005855 （4 4）出行次数的增

45、长率：）出行次数的增长率： 交通工程中级考试交通规划 91 （5）聚类分析的优缺点 l该方法的主要优点有： l直观、容易了解。人们容易接受出行发生与住户特性关系的 观念，不像回归分析那样必须了解相关性、参数值等因素。 l资料的有效利用。从现有的OD调查中就可获得完整的资料， 即使没有，也可通过小规模调查得到。 l容易检验与更新。出行发生率很容易通过小规模抽样调查与 小区的特性分析而校核其正确性。 l可以适用于各种研究范围。由于出行发生基于住户的特性， 出行吸引基于土地利用特性。因此，其出行生成、吸引率可以 用于各种范围研究，如区域规划、运输通道规划和新发展区。 交通工程中级考试交通规划 92

46、（5）聚类分析的优缺点 l该方法的缺点有： l每一横向分类的小格中，住户彼此之间的差异性被忽略。 l因各小格样本数的不同，得到的出行率用于预测时，会 失去其一致的精确性。 l同一类变量类别等级的确定是凭个人主观，失之客观。 l当本方法用于预测时，每一小格规划年的资料预测将是 一项繁杂工作。 交通工程中级考试交通规划 93 3个人分类方法 交通工程中级考试交通规划 94 个人分类方法的优点 l（1）个人出行产生模型同经典的交通需求模型的其他部分完 全兼容，它们都是基于出行者而不是基于家庭。 l（2）也可采用交叉分类方法。 l（3）个人分类模型所需要的样本数比基于家庭模型少几倍。 l（4）很容易考

47、虑人口统计的变化。如在基于家庭的模型中无 法兼顾某些关键的人口变量(如年龄)。 l（5）个人分类较家庭分类预测起来更容易。因为后者需要预 测家庭构成、大小等。 l个人分类模型的主要限制是很难兼顾家庭间的相互影响、家庭 的花费和预算。 交通工程中级考试交通规划 95 一、原单位法 l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。 l一般，在交通需求预测时，要求各小区的发生交通量 之和与吸引交通量之和相等，并且各小区的发生交通 量或吸引交通量之和均等于生成交通量。如果它们之 间不

48、满足上述关系，则可以采用如下方法进行调整。 交通工程中级考试交通规划 96 【例3】 在某对象区域常住人口平均出行率不变的情况下， 求其将来的出行发生与吸引量。 O D123合计 人口(万 128.0 11.0/15.0 251.0 20.0/36.0 326.0 10.0/14.0 合计28.050.027.0105.0 41.0/65.0 （单位：万出行数日） 交通工程中级考试交通规划 97 解： 首先求出行的发生与吸引的原单位： 平均出行发生与吸引量 OD123合计 12.545 22.550 32.600 合计2.5452.5002.700 交通工程中级考试交通规划 98 165.97

49、5 166.375 TDO j ji i D 1 2 3 合计 O 1 38.175 2 91.800 3 36.400 合计 38.175 90.000 37.800 交通工程中级考试交通规划 99 调整方法调整方法：总量控制法(Control Total) i N iii OTOO/ j N jjj DTDD/ 因为，T=166.5 万出行数日 所以， 交通工程中级考试交通规划 100 D 1 2 3 合计 O 1 38.204 2 91.869 3 36.427 合计 38.296 90.285 37.920 166.5 交通工程中级考试交通规划 101 【例4】 某小区有172家独户住

50、宅，287家集体住宅，550家公寓房屋， 其产生率为： 2.38, 2.38, 2.31车次/户； 另有40000平方米商业中心，平均每1000平方米有2.2个雇员， 其吸引率为1.82车次/雇员。 用原单位法计算该小区的出行发生量与吸引量。 出行产生量 O1=2.38*(172+287)+2.31*550=2363 （车次/日） 出行吸引量 D1=2.2*(40000/1000)*1.82=160 （车次/日） 多个小区时：如果 Oi Dj 令f为调整系数：f= Oi / Di 可得： Dj= Dj*f 交通工程中级考试交通规划 102 二、增长率法（Growth Factor Method

51、） ii N i OFO i F ：发生、吸引交通量增长率，例如， iii F 的人口基准年度小区 的预测人口目标年度小区 i i i 的人均车辆拥有率基准年度小区 的人均车辆拥有率目标年度小区 i i i 交通工程中级考试交通规划 103 【例5】增长系数法 一个区域共有500户家庭，250户有1辆小汽车，另 外250户没有小汽车。假设有汽车家庭出行发生率为 6.0次/天，无汽车家庭为2.5次/天。假设未来所有 家庭都有1辆小汽车，家庭收入和人口数不变，用增 长率法求出规划年的出行发生量 Ti。 解： 根据出行发生率，易得： 该区域现在出行量： t=250*2.5+250*6=2125次/天

52、 交通工程中级考试交通规划 104 假设未来所有家庭都有1辆小汽车，家庭收入和人 口数不变，则增长系数为： Fi=Cid/Cic=500/250=2.0 最后得该区域未来出行量Ti=2*2125=4250次/天。 增长系数法比较简单，是早期城市规划所采用的方 法之一。该方法计算的结果偏大，西方一些规划专 家们推荐用此方法预测研究区域外部的出行。 【例5】增长系数法 交通工程中级考试交通规划 105 四、 函数法 p i pp i ppp i xbxbbO 22110 p j pp j ppp j xcxccD 22110 其中，b，c：回归系数； 常使用的变量：区内平均收入、平均汽车保有 率、

53、家庭数、人口、就业人数、土地利用面积 。 回归预测的规范步骤可分为建立模型、检验模型 和实施预测三个阶段。 交通工程中级考试交通规划 106 1.建立模型阶段 l(1)准备和整理必要的资料数据，资料应该全面、完整。 l(2)确定因变量和自变量，尤其是自变量。确定时采用定性 和定量相结合的方式，更能体现水平。 l(3)根据资料数据作出散点图。直观分析其相关程度，例如 强弱、正负相关,非线性关系等。 l(4)确定模型形式，即选择方程的线性、非线性，一元或多 元。 l(5)求解回归系数，计算估计误差和相关系数。 交通工程中级考试交通规划 107 2.检验模型阶段 l(1)初步经验检验，即考察模型是否

54、符合基本常识和公认的 理论，如交通量随经济发展反而下降等，对于此类情况则 必须检查原因。 l(2)统计检验包括离散系数（V=S/Y*，标准差/因变量实际 均值一般在10%15%之间）、相关系数R（一般0.7） 等检验，以及t检验和F检验。 l(3)判定预测效果。简易的方法是把非样本期内的因变量实 际值与同期的预测值比较，如果误差不大，说明模型的预 测功效良好，反之，则需重新修订该模型。 交通工程中级考试交通规划 108 3.实际预测阶段 l 通过上述检验后，进入实际预测，提供有价值的信息。 交通需求预测的其他方法： 弹性系数法 时间序列分析 基于出行链的交通需求研究 交通工程中级考试交通规划

55、109 一元线性回归（实例） 回归方程为： a、b回归系数。 回归系数通过最小二乘法估计得到，计算公式 如下： 回归系数公式： ii bXaY n X b n Y a ii n X X n YX YX b i i ii ii 2 2 )( 交通工程中级考试交通规划 110 一元线性回归 l标准差S计算公式： 22 ) ( 22 n YXbYaY n YY S iiiiii 2222 )()( iiii iiii YYnXXn YXYXn r l式中n-2为自由度，因为a,b是由实际资料计算的，所 以自由度比n少2。 相关系数r计算公式： 交通工程中级考试交通规划 111 l相关系数r的值在-1

56、,1，当r0为正相关；r0为负相 关。R的绝对值越接近1，相关程度越高。 l可决系数r2（也称判定系数），数值上等于相关系数 的平方。它与相关系数提供相互补充的信息。当 r2=1，说明离差为零，Yi完全在回归直线上；当r2=0， 说明因变量与自变量完全不相关；若r2=0.95，说明 回归方程可以解释总离差的95%，只有5%未被解释。 交通工程中级考试交通规划 112 m oi F 假设在给定 的条件下，预测 。 0 ij t N ij t 一、增长率法算法步骤 第1步 令计算次数m=0； 第2步给出现在OD表中 、 、 、 及将 来OD表中的 、 、 。 第3步求出各小区的发生与吸引交通量的增

57、 长率 , 。 m i O m j D m T X i U j V m Dj F m ij t 八、掌握增长系数法的基本原理及计算方法 交通工程中级考试交通规划 113 m ii m Oi OUF/ m jj m Dj DVF/ 第4步 求第m+1次分布交通量近似值 。 1m ij t ),( 1m Dj m Oi m ij m ij FFftt 第5步 重新进行收敛判别 j m ij m i tO 11 i m ij m j tD 11 1/1 11m ii m Oi OUF 1/1 11m jj m Dj DVF 交通工程中级考试交通规划 114 式中： 表示将来OD表中的发生交通量； 表

58、示将来OD表中的吸引交通量； 表示将来OD表中的生成交通量； 表示第m次i小区发生增长系数； 表示第m次j小区吸引增长系数； 表示任意给定的误差常数，一般取0.05或0.03或 0.01。 i U j V X m Oi F m Dj F 如果上式满足要求，则停止迭代；否则，另m=m+1 ，返回第二步继续迭代。 交通工程中级考试交通规划 115 根据函数 的种类不同，增长系数法可以分 为： 常增长系数法（Unique Growth Factor Method） 平均增长系数法（Average Growth Factor Method） 底特律法（Detroit Method） 福莱特法（Frat

59、ar Method) 佛尼斯法（Furness Method） 下面分别进行介绍。 ),( m Dj m Oi FFf 交通工程中级考试交通规划 116 二、常增长系数法二、常增长系数法 常增长系数法认为， 的增长仅与i小区的发生量增长 率有关，或仅与j小区的吸引量增长率有关，或仅与 生成量的增长率有关，是一个常量。 ij t 增长函数为： 常量 常 ),( DjOi FFf 交通工程中级考试交通规划 117 例1：已知规划区域的3个小区目标年出行发生量预 测值和基础年的出行分布矩阵如表6.2.1所示，求目 标年的出行分布矩阵。 表6.2.1现状OD表和未来各小区预测值（单位：万人） OD12

60、3合计预测值 1 17.0 7.0 4.0 28.0 38.6 2 7.0 38.0 6.0 51.0 91.9 3 4.0 5.0 17.0 26.0 36.0 合计 28.0 50.0 27.0 105.0 166.5 交通工程中级考试交通规划 118 解：采用常增长系数法，即 （1）求各个小区的发生增长系数： 3786. 10 .28/6 .38/ 11 0 1 OUFO 8020. 10 .51/9 .91/ 22 02 OUFO 3846. 10 .26/0 .36/ 33 03 OUFO （2）以表6.2.1为基础矩阵，各项均乘以发生 增长系数，则得到表6.2.2 交通工程中级考试