交通规划课程设计.docx

1、.城建学院城市交通规划课程设计说明书课程名称:城市交通规划题目 :某地区交通需求预测专业 :交通工程学生姓名:学号 :指导教师:开始时间:2013年06月24日完成时间:2013年06月28日课程设计成绩：学习态度及平时技术水平与实际能说明书撰写质量（总 分等级成绩（ 30）创新（ 5）45）力（ 20）（ 100）指导教师签名：年月日.z.目录1.设计任务12.设计方案的拟定及说明23. 交通生成预测33.1 交通生成总量预测33.2 发生与吸引预测54.交通分布预测94.1 理论知识94.2 计算过程105.交通方式划分155.1 换算基础资料155.2 计算过程165.3 划分结果166

2、.交通分配预测176.1 理论知识176.2 计算过程176.3 预测结果227.设计小结237.1 设计过程中碰到的问题及解决办法237.2 对城市交通规划及交通需求预测的认识及看法237.3 设计收获及感想体会23参考文献25.z.1.设计任务首先对任务书中提供的数据进行交通现状分析；然后选用原单位法、 增长率法或交叉分类法对出行产生和吸引进行预测；接下来采用增长系数法或重力模型法对交通分布进行预测；对于交通方式划分只需按照提供的出行比例等相关数据将出行转化为标准交通量（单位： pcu）；最后的交通分配预测可以选择最短路法或多路径交通分配法进行。1、交通现状分析；2、出行产生和吸引预测；（

3、 1）交通生成总量的预测可供选择的方法： 原单位法、增长率法， 或者利用研究对象地区过去的交通量或经济指标等的趋势法和回归分析法。（ 2）发生与吸引预测：可供选择的方法：原单位法、增长率法等。3、交通分布预测；利用调查的现状交通数据，任选一种方法：平均增长系数法（设定收敛标准3% ）、底特律法（设定收敛标准3% ）、福莱特法（设定收敛标准3% ）、无约束重力模型法并计算未来时段的分布交通量。4、交通方式划分；按照提供的出行比例等相关数据将出行转化为标准交通量（单位：pcu）5、交通分配预测；采用非平衡模型中的一种。6、对预测结果进行分析。.z.2.设计方案的拟定及说明1、交通量预测（1）交通生

4、成总量的预测选择的方法：原单位法。计算出将来生成交通辆。（2）发生与吸引预测选择的方法：原单位法。经过计算与调整得出各小区的交通发生与吸引交通量，并使之和等于交通生成量。2、交通分布预测利用调查的现状交通数据，选择平均增长系数法（设定收敛标准3% ），通过迭代计算、收敛判定得到未来时段的分布交通量。3、交通方式划分：按照提供的出行比例等相关数据将出行转化为标准交通量（单位：pcu）4、交通分配采用非平衡模型中的容量限制交通分配方法。.z.3.交通生成预测3.1 交通生成总量预测3.1.1 理论知识交通生成预测市交通需求四阶段预测中的第一阶段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一，其目标是求得各

5、个对象地区的交通需求总量，即交通生成量，进而在总量的约束下，求个小区的发生与吸引交通量。交通生成预测与土地利用、家庭规模和家庭成员构成、年龄和性别、汽车保有率、自由时间、职业工种、家庭收入等因素存在着密切的关系，因此，在进行预测时，必须充分考虑影响因素的作用。交通生成总量的预测方法主要有原单位法、增长率法、交叉分类法和函数法。除此之外还有利用研究对象地区过去的交通量或经济指标等的趋势法和回归分析等方法。本报告中采用原单位法对交通生成总量进行预测，根据人口属性，用居住人口每人平均交通生成量来预测未来的居民出行量。单位出行次数为人均或家庭平均每天的出行次数，由规划基年 2012 年的居民出行调查结

6、果统计得出。预测不同出行目的交通生成量可采用如下方法：TT k（3.1）T kalk N El（3.2）式中： T 研究对象地区总的交通生成量；T k 出行目的为 k 时的交通生成量；k 出行目的；l 人口属性（常住人口、就业人口、工作人口、流动人口） ； alk 某出行目的和人口属性的平均出行生成量；NE 某属性的人口。3.1.2 计算过程此次规划的对象为某地区，划分为5 个交通小区，如图3-1 所示。.z.图 3-1 某地区交通小区划分示意图设定此次交通规划为中长期规划，规划年限为 10 年，规划基年为 2012 年，即规划期为 2013 年到 2027 年。表 3.1 是各小区现状的 O

7、D 调查结果，表 3.2 是整理后的各小区现在的出行发生量和吸引量。 在常住人口原单位不变的情况下采用原单位法预测其将来的出行生成量。表 3.1 2012 年现状 OD 调查结果（万人）O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计D小区 A043526539199小区 B520475279230小区 C637307359268小区 D724257048219小区 E367565390215合计2232332212292251131表 3.2 各区现在的出行发生量和吸引量O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计现状人口将来人口D小区 A199117.500209.330小区 B23012

8、2.600203.150小区 C268121.200199.760小区 D219124.100197.916小区 E215123.400207.056合计2232332212292251131608.8001017.212根据上表中的数据可得：现状出行生成量 T1992302682192151131（万次 /日）.z.现状常住人口N=608.800（万人）将来常住人口M=1017.212（万人）常住人口原单位T/N=1131/608.800=1.858（次 /（日 ·人）因此，将来的生成交通量X=M ×(T/N)=1017.212×1.858=1890.0（万次

9、/日）3.2 发生与吸引预测3.2.1 理论知识与交通生成总量的预测方法相同，发生与吸引交通量的预测方法也分原单位法、增长率法、交叉分类法和函数法。 本报告中仍采用原单位法对发生与吸引交通量进行预测。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，可用下式表示。OibxiD jcxj（3.3）式中： Oi 小区 i 的发生交通量；b 某出行目的的单位出行发生次数（次/（日 ·人）；x 常住人口、白天人口、从业人口、土地利用类别、面积等属性变量；D j 小区 j 的吸引交通

10、量；c 某出行目的的单位出行吸引次数（次/（日 ·人）；i ， j 交通小区。当个小区的发生交通量与吸引交通量之和不相等， 且各小区的发生交通量或吸引交通量之和均不等于交通生成总量时，需要对其进行调整，根据区域的交通生成总量对推算到各小区的发生量进行校正。假设交通生成总量 T 是由全人口 P 与生成原单位 p 而得到的，则：Tp P（3.4）如果交通生成总量 T 与总发生交通量 OnOi 有明显的误差，则可以将 Oi 修正为：i1OTOi1,2, , n（3.5）iOin为了保证 T 与总吸引交通量 DD j也相等，这样发生交通量之和、吸引交通量j1之和以及交通生成总量三者才能全部相

11、等，为此，需将D j 修正为：.z.D jT D jj 1,2, , n（3.6）D3.2.2 计算过程假设各小区的发生与吸引原单位不变，由表3.1 中计算得到的结果对将来的发生交通量与吸引交通量进行预测。1）求现状发生与吸引原单位。小区 A 的发生原单位： 199/117.5=1.694（次 /（日 ·人）小区 A 的吸引原单位： 223/117.5=1.898（次 /（日 ·人）同理，可以计算其他交通小区的原单位，结果如表3.3 所示。.z.表 3.3现状各小区发生与吸引原单位（单位：次/（日 ·人）O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计D小区 A1.

12、694小区 B1.876小区 C2.211小区 D1.765小区 E1.742合计1.8981.9001.8231.8451.8232）计算各交通小区的将来发生与吸引交通量。小区 A 的发生交通量： 209.33×1.694=354.605（万次 /日）小区 A 的吸引交通量： 209.33×1.898=397.308（万次 /日）同理，其他小区的发生与吸引交通量计算结果如表3-4 所示。表 3-4 各小区未来的出行发生与吸引交通量（单位：万次/日）O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E将来D小区 A354.605小区 B381.109小区 C441.669小区 D34

13、9.322小区 E360.692将来397.308385.985364.162365.155377.4633）调整计算。由上面的结果可知，各小区发生交通量之和不等于其吸引交通量之和，所以，需要进行调整计算。调整的目标是使上述两者相等，即满足下式：D jOiji（3.7）调整方法采用总量控制法，即使各小区发生交通量之和等于其吸引交通量之和，且都等于将来交通生成总量。根据总量控制法的基础公式可推导得到：.z.OiOiT /OiN（3.8）iD j D jT /D jN（3.9）j按上式的计算结果如下：O A'354.6051890.0 / 1887.400355.090OB'381

14、.1091890.0 / 1887.400381.630OC'441.6691890.0/ 1887.400442.273OD'349.3221890.0/ 1887.400349.800OE'360.6921890.0/ 1887.400361.185D A'397.605 1890.0 / 1890.070397.289DB'385.9851890.0/ 1890.070385.967DC'364.162 1890.0 / 1890.070364.145DD'365.155 1890.0 / 1890.070365.138DE'

15、;377.4631890.0/ 1890.070377.443调整后的结果如表 3-5。表 3-5各区未来的出行发生与吸引交通量（单位：万次/日）O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计D小区 A355.090小区 B381.630小区 C442.273小区 D349.800小区 E361.185合计397.289385.967364.145365.138377.4431890.0由上可以看出，调整以后，各小区的发生与吸引交通量之和相等，均等于交通生成总量 1890.0 万次 /日。.z.4.交通分布预测4.1 理论知识交通分布预测是交通规划四阶段预测模型的第二步， 是把交通的发生与吸引

16、量预测获得的各小区的出行量转换成小区之间的空间 OD 量，即 OD 矩阵。本报告中对交通分布的预测采用增长系数法中的底特律法。在交通分布预测中，增长系数法的原理是，假设在现状交通分布量给定的情况下，预测将来的交通分布量。增长系数法的算法步骤如下：（1）令计算次数 m 0 。（2）给定现状 OD 表中 qijm 、 Oim 、 D mj、 T m 及将来 OD 表中的 U i 、 V j 、 X 。（3）求出各小区的发生与吸引交通量的增长率FOm、 F m 。iD jF mU/ Om（4.1）OiiiFDmjV j/ D jm（4.2）（4）求第 m 1 次交通分布量的近似值 qijm 1 。q

17、ijm 1qijm f FOm , FDm（4.3）ij（5）收敛判别。Oim 1qijm 1jD jm 1qijm 1i1FOm 1U i / Oim 11i1FDjm 1V j / D jm 11式中： U i 将来 OD 表中的发生交通量；V j 将来 OD 表中的吸引交通量；X 将来 OD 表中的交通生成量；FOmi i 小区的第 m 次计算发生增长系数；（ 4.4）（ 4.5）（ 4.6）（ 4.7）FDm j 小区的第 m 次计算吸引增长系数；j 任意给定的误差常数。底特律法是假设 i ， j 小区间交通分布量qij 的增长系数与 i 小区出行发生量和j 小区出行吸引量增长系数之积

18、成正比，与全规划区出行生成总量的增长系数成反比，即：.z.f DFOm , FDmFOm FDm T mijijX（4.8）4.2 计算过程3% ，现状设定收敛标准为OD表见表，将来的发生与吸引交通量见表。3.13-5（1）求发生交通量增长系数00。OF i和吸引交通量增长系数 FD j0U1/O1355.090 /1991.7844FO A0U2/O2381.630 / 2301.6593FOB0U3 /O3442.273/ 2681.6503FOCFO0U4 /O4349.800 / 2191.5973DFO0EU5/O5361.185/ 2151.6799FD0AV1/D1397.289

19、 / 2231.7816FD0BV2 /D2385.967 / 2331.65650V3/D3364.145 / 2211.6477FDCFD0V4/D4365.138 / 2291.5945DFD0EV5 /D5377.443 / 2251.6775（2）第 1 次近似：1000qijqijFOiFDj / 2 。1000/ 2 0qAAqAAFOAFD Aq1ABqAB0(FO0AFD0B )/243(1.78441.6565) / 273.979100052(1.78441.6477) / 289.235qACqAC(FOAFDC)/2q1ADqAD0(FO0AFD0D)/265(1.7

20、8441.5945) / 2109.814100039(1.78441.6775) / 267.507qAEqAE(FOAFDE)/2q1BAqBA0(FO0BFD0A )/ 252(1.65931.7816) / 289.463.z.q1BBq1BCq1BDq1BEq1CA1qCBq1CCq1CDq1CEq1DAq1DBq1DCq1DDq1DEq1EAq1EBq1EC1qEDq1EE.qBB0FO0FD0/ 2 0BB000) / 247(1.65931.6477) / 277.715qBC(FOBFDCqBD0(FO0FD0) / 252(1.65931.5945) / 284.599BD

21、qBE0(FO0BFD0E )/279(1.65931.6775) / 2131.804qCA0(FO0FD0) / 263(1.65031.7816) / 2108.105CA00073(1.65031.6565) / 2120.698qCB ( FOCFDB )/2qCC0FO0CFD0C /2 0qCD0(FO0FD0) / 273(1.65031.5945) / 2118.435CDqCE0(FO0CFD0E )/259(1.65031.6775) / 298.170qDA0(FO0DFD0A)/272(1.59731.7816) / 2121.640qDB0(FO0DFD0B)/24

22、2(1.59731.6565) / 268.330qDC0(FO0DFD0C)/257(1.59731.6477) / 292.483qDD0FO0FD0/ 2 0DDqDE0(FO0DFD0E)/248(1.59731.6775) / 278.595000) / 236(1.67991.7716) / 262.307qEA(FOEFDAqEB0(FO0FD0) / 275(1.67991.6565) / 2125.115EBqEC0(FO0FD0) / 265(1.67991.6477) / 2108.147EC00039(1.67991.5945) / 263.851qED(FOEFDD)

23、/2qEE0FO0EFD0E/ 2 0计算后的结果见表4.1。.z.表 4.1 第一次迭代计算 OD 表（万次）O小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计D小区 A0.00073.97989.235109.81467.507340.535小区 B89.4630.00077.71584.599131.804383.581小区 C108.105120.6980.000118.43598.170445.408小区 D121.64068.33092.4830.00078.595361.048小区 E62.307125.115108.14763.8510.000359.42合计381.515388.

24、122367.580376.699376.0761890.0（3）重新计算 FO1i 和 FD1j 。FO1AU1/O1355.090 / 340.5351.04271U2/O2381.630/ 383.5810.9949FOBFO1CU3 /O3442.273/ 445.4080.9930FO1DU4 /O4349.800 / 361.048 0.9688FO1EU5 /O5361.185/ 359.420 1.0049FD1AV1 /D1397.289 / 381.5151.0413FD1BV2/D2385.967 / 388.122 0.9944FD1CV3/D3364.145 / 36

25、7.5800.99071V4/D4365.138 / 376.699 0.9693FD DFD1EV5/D5377.443 / 376.0761.0036（4）收敛判定。由于 FO1i 和 FD1 j 各项系数均大于3%的误差，因此需要继续迭代。（5）第 2 次近似： q2q1F 1F1/ 2 。ijijOiDj2111qAAqAA(FOAFDA)/2 0qAB2q1AB(FO1AFD1B )/273.979(1.0427 0.9944) / 2 75.351.z.2qACq2ADq2AEqBA2qBB2qBC2qBD2qBE2qCA2qCB2qCC2qCD22qCEqDA2qDB2qDC2q

26、DD22qDEqEA2qEB2qEC2z.11189.235(1.04270.9907) / 290.725qAC(FOAFDC)/2q1AD(FO1AFD1D)/2109.814(1.04270.9693) / 2110.473qAE1(FO1FD1) / 267.507(1.04271.0036) / 269.070AEqBA2(FO1BFD1A)/289.463(0.99491.0413) / 291.082qBB1(FO1FD1)/2 0BB111) / 277.715(0.99490.9907) / 277.155qBC(FOBFDCqBD1(FO1FD1) / 284.599(0.

27、99490.9693) / 283.085BD111) / 2131.804 (0.9949 1.0036) / 2 131.705qBE(FOBFD EqCA1(FO1CFD1A )/2108.105(0.99301.0413) / 2109.959qCB1(FO1FD1) / 2120.698(0.99300.9944) / 2119.938CBqCC1(FO1FD1)/2 0CCqCD1(FO1FD1D) / 2118.435(0.99300.9693) / 2116.203C11198.170(0.99301.0033) / 298.003qCE(FOCFDE )/2q1DA(FO1D

28、FD1A)/2121.640(0.96881.0413) / 2122.254111) / 268.330(0.96880.9944) / 267.073qDB(FODFDBqDC1(FO1DFD1C)/292.483( 0.96880.9907) / 290.610qDD1(FO1DFD1D)/2 011178.595(0.96881.0036) / 277.510qDE(FODFDE)/2q1EA ( FO1EFD1A)/262.307(1.00491.0413) / 263.746qEB1(FO1FD1) / 2125.115(1.00490.9944) / 2125.071EBqEC1

29、(FO1FD1) / 2108.147(1.00490.9907) / 2107.909EC.21110.9693) / 2 63.027qEDqED(FOEFDD ) / 2 63.851 (1.0049qEE2qEE1(FO1EFD1E )/2 0计算后得表 4.2。表 4.2 第二次迭代计算OD 表（万次）D小区 A小区 B小区 C小区 D小区 E合计O小区 A0.00075.35190.725110.47369.070345.619小区 B91.0820.00077.15583.085131.705383.027小区 C109.959119.9380.000116.20398.0034

30、44.103小区 D122.25467.07390.6100.00077.510357.447小区 E63.746125.071107.90963.0270.000359.753合计387.041387.433366.399372.788376.2881890.0（6）重新计算22FO i和 FDj 。2U1/O1355.090 / 345.6191.0274FO AFO2BU2/O2381.630 / 383.0270.99642U3 /O3442.273/ 444.1030.9959FOCFO2DU4 /O4349.800 / 357.4470.9786FO2EU5 /O5361.185/

31、 359.7531.00402V1 /D1397.289 / 387.0411.0265FD AFD2BV2 /D2385.967 / 387.4330.99622V3/D3364.145 / 366.3990.9938FDCFD2DV4/D4365.138 / 372.7880.9795FD2EV5 /D5377.443 / 376.2881.0031（ 7）收敛判定。由于 FO2i 和 FD2j 各项系数误差均小于 3%，因此不需要继续迭代。表 4.2 即为平均增长系数法所求的将来分布交通量。.z.5.交通方式划分5.1 换算基础资料交通方式划分是四阶段法中的第三个阶段。所谓交通方式划分就

32、是出行者出行时选择交通工具的比例，它以居民出行调查的数据为基础，研究人们出行时的交通方式选择行为，建立模型从而预测基础设施或交通服务水平等条件变化时交通方式间交通需求的变化。经调查得知：该地区居民出行方式的比例如表5.1 所示。车型分类及车辆折算系数如表 5.2 所示 。表 5.1 该地区区居民出行方式（长期保持不变）出行方式自行车公交车出租车单位班车单位小汽车私家车百分比 ( )15.940.42.916.42.422平均单车载客量 （人）15044044满载率100%80%75%90%51%36%表 5.2车型分类及车辆折算系数车型折算系数荷载及功率备注小客车1.0额定座位 19座大客车1

33、.5额定座位 >19 座机汽小型货车1.0载质量 2吨中型货车1.52 吨<载质量 7吨包括吊车大型货车2.07 吨<载质量 14吨动车特大型货车3.0载质量 >14 吨拖挂车3.0包括半挂车、平板拖车集装箱车3.0车1.0包括轻骑、载货摩托车及摩托车载货（客）机动三轮车等拖拉机4.0畜力车4.0人畜力车1.0非机动车人力车包括人力三轮车、手推车自行车0.2包括助动车注：交通量换算采用小客车为标准车型。各小区之间交通分布见表4.2。.z.5.2 计算过程按照提供的出行比例等相关数据将出行转化为标准交通量， 就是用总的出行次数乘以某种出行方式占总出行方式的百分比，除以单车

34、载客量和满载率，然后乘以其车辆折算系数，将不同出行方式折算后的结果求和，即可得到转化后的标准交通量。自行车折算结果： 15.9%× 0.2/1/100%=0.0318万次 /日公交车折算结果： 40.4%× 1.5/50/80%=0.0152万次 /日出租车折算结果： 2.9%×1.0/4/75%=0.0097万次 /日单位班车折算结果： 16.4%×1.5/40/90%=0.0068万次 /日单位小汽车折算结果： 2.4%× 1/4/51%=0.0118万次 /日私家车折算结果： 22%× 1/4/36%=0.1528 万次 /日对各出行方式折算结果求和： 0.0318+0.0152+0.0097+0.0068+0.0118+0.1528=0.228 万次/日。5.3 划分结果对不同小区之间的交通量进行折算，得到结果如表5.3 中所示：表 5.3标准交通量表D小区 A小区 B小区 C小区 D小区 EO小区 A0.00017.18020.68525.18815.748小区 B20.7670.00017.59118.94330.0