交通规划课件 第1章 交通规划软件与Transtar

教学内容第一章交通规划软件与TranStar国外常用交通规划软件介绍TranStar开发过程TranStar功能设计与界面设置作业：熟悉交运之星第二章基础数据库构建与大数据运用交通数据库结构设计交通数据库文件（五个TXT文件等）基于大数据的交通基础数据库获取技术作业：小网络创建第三章图形编辑系统与交通方案设计图形编辑系统（基本操作交通方案设计（按五大功能）作业：生成1个交通方案第四章交通需求分析基本输入要求交通生成分析交通分布分析交通方式划分OD矩阵分析作业：交通分布预测第五章交通运行分析交通运行分析功能交通阻抗模型交通分配技术体系道路交通网络分配道路交通网络负荷分析作业：1个案例网络的交通分配第六章公共交通系统分析基本输入要求公交基础网-愿望客流分析公交线路网-网络客流分析公交超级网-线路客流分析作业：1个案例城市的公交客流分析第七章综合评估与一键式流程设计交通方案综合评估分析结果展示面向业务的一键式流程设计作业：综合实验第八章TranStar综合交通版简介第一周：一、二、三；第二周：四、五第三周：六、七、八；第四周：辅导、答疑第一章交通规划软件与TranStar1.

国外常用交通规划软件介绍2.TranStar开发过程3.TranStar功能设计4.TranStar界面设置5.TranStar的存储结构与一键式流程6实验作业：熟悉交运之星城市交通规划的流程根据城市交通系统现状特征及城市交通需求的发展势态，梳理城市交通发展的关键问题。确定规划期发展目标【城市交通系统在规划期内的供需平衡】。制定规划期的城市交通发展模式、交通设施（道路网络、公交网络、停车系统、交通管理设施、交通运行组织等）的建设规模与建设实施计划。【包括建设规划与管理规划】评估方案实施效果【从居民出行效率、网络通行效率、经济发展影响、生态环境影响多个维度进行定量化、精细化、可视化仿真评估】。优化规划方案并提出方案实施的滚动计划。1.国外常用交通规划软件介绍1.国外常用交通规划软件介绍TransCADEMMEVISSUMCUBE国外常用规划软件1.国外常用交通规划软件介绍TransCAD是美国Caliper公司开发的专供交通需求分析的GIS-T软件。专为交通应用而设计的分析、制图、寻址和数据可视化工具。TransCAD具有多种功能：可以用于各种类型的交通数据管理和分析；用于数字地图及地理信息数据库管理；可以分析复杂交通系统；可用于运筹学和数据统计模型建模；TransCAD既具有一般GIS的功能，又能够对交通问题提供空间决策支持。是建立交通信息和决策支持系统的理想工具。TransCAD1.国外常用交通规划软件介绍EMME最初是加拿大的Montreal大学的交通研究中心开发，后为INRO咨询公司继承，并成为该公司的支柱产品之一。该系统为用户提供了一套内容丰富、可进行多种选择的需求分析及网络分析与评价模型。EMME具有多种功能：交通分配功能公共交通分配需求模型函数与表达式功能EMME数据库建立功能城市信息系统功能对多种交通方式统一分析方便的数据处理功能该软件的数据输入输出功能、数据的检验与结果对比功能、网络及模型计算功能、注释与说明功能以及宏功能等方面存在较大的优势。1.国外常用交通规划软件介绍Cube是由美国Citilabs公司和英国MVA交通咨询公司（在Trips软件基础上）联合开发的交通规划软件包。CUBE具有多种功能：可用于新一代activity-based或tourbased规划模型适用于大规模的城市交通规划内部采用优化的运算结构和高精度的数据存储方式Cube的核心是与微软视窗相似的界面CubeBase。CubeBase的主要优点是它能与当今最流行的地理信息系统软件ArcGIS直接衔接。CUBE提供一套交通规划和模拟软件Cube与GIS紧密结合具有开放式的结构1.国外常用交通规划软件介绍德国PTV公司的产品，宏观层面的软件为VISSUM，微观层面的为VISSIM。VISUM具有多种功能：VISUM允许用户直接将实时数据结合到规划过程。VISUM建立个人交通和公共交通网络结构的详细模型建立包括多种公共交通模式的网络多模式交通分配存储分配过程的细节所有路径的流量集成了高级数据库和GIS功能进行交通环境影响分析提供的公共交通优化算法模块评价公交运营的统计数据交通仿真技术受到严格管制美国政府通过83FR58201号法令限制其在华用途和用户数交通与物流技术2018年美国商务部工业安全局（BIS）出口管制清单2.建模与仿真1.移动电力3.全资产可见性4.物流配送系统城市综合交通系统的主体往往是由几百万人、上百万车在超级大型交通网络上的出行行为组成的复杂系统，对交通系统的仿真测试必须依托于大型平台软件。

中国交通领域通常应用国外的大型平台软件，往往水土不服。美国TransCAD、加拿大EMME、美国/英国CUBE、德国Visum中国必须有自己的交通系统分析大型平台软件

“国产替代”国家发展战略不仅仅只是芯片，还包括大型平台软件2.TranStar开发过程2.TranStar开发过程“交运之星—TranStar”的开发过程

1986年——

1990年代——

2000年代

——2010年代——2020年国家需求

首次量化规划

大规模交通建设

全国畅通工程

公交都市计划

城市交通大脑软件名称原型程序

StaTram

TranStarV1.0

TranStarV2.0

TranStarV3.0/V4.12002年2003年2007年2012年2018年城市交通城际交通城市群交通大湾区交通服务领域城市虚拟交通系统及仿真平台（TranStar城市交通版）综合虚拟交通系统及仿真平台（TranStar综合交通版）平台软件城市规划应用场景设施建设交通管理公共交通交通政策公路交通铁路交通水运交通航空交通管道运输2.TranStar开发过程基础支撑应用场景虚拟交通系统基础数据库虚拟交通系统分析模型库TranStar城市交通版TranStar综合交通版城市规划设施建设交通管理公共交通交通政策公路交通铁路交通水运交通航空交通管道运输城市交通需求仿真模块城市交通运行仿真模块城市公共交通仿真模块城市交通总体评价模块综合交通需求仿真模块综合交通运行仿真模块综合交通专项仿真模块综合交通系统评价模块图形编辑系统人机交互系统图形展示系统一键式流程设计共享的图形分析模块城市版功能分析模块综合版功能分析模块2.TranStar开发过程⑴共享的图像分析模块图形编辑系统—

提供一个交通方案设计的基础平台图层管理窗口：控制图形的交互模式，“添加”、“选择”中的一个；切换焦点层；控制图层显示。图形显示窗口：显示图形；执行选择、缩放、拖动等基本操作；主要处理与图元的交互。快速查看窗口：显示所选图元基本属性信息。节点层路段层与线路层站点层与公交层交通小区层区域管理层2.TranStar开发过程人机交互系统—

交通方案设计与输入

通过便捷的人机交互系统，实现对交通网络信息的多元化及可视化操作，把一个复杂的交通系统改造方案解析为节点、路段、路线、交通小区的单元组合体，按交互界面的提示内容，完成单元属性的新建、修改、删除等，快速实现一个交通设计方案的输入。路段编辑路线编辑交通小区编辑节点编辑2.TranStar开发过程⑴共享的图像分析模块图形展示系统—

分析结果的可视化展示综合交通图形信息：城市交通图形信息：将交通分析与评价结果及路网信息、交通管理信息等以图形展示，提供了城市交通10大类、综合交通8大类共计160多个图形单元，可以完全满足交通仿真的可视化要求。2.TranStar开发过程⑴共享的图像分析模块⑵城市交通版功能模块2.TranStar开发过程⑶综合交通版功能模块2.TranStar开发过程“交运之星—TranStar”是“城市交通大脑”的内核城市交通网络交通系统分析模型库城市交通系统基础数据库“交运之星—TranStar”平台软件库交通解决方案备选预案库交通需求分析模型库公共交通分析模型库网络运行分析模型库综合交通评价模型库给城市交通大脑赋予交通优化思维能力的核心2.TranStar开发过程城市土地开发策略交通规划建设策略交通管理控制策略交通政策法规制定应用场景基础数据分析模型【交运之星–TranStar平台软件】基础算法、平行算法、人机交互系统仿真、定量化可视化评估居民出行需求影响交通方式结构影响交通运行状况影响交通环境能耗影响虚拟仿真平台软件基本功能2.TranStar开发过程居民出行几百万居民交通方式上百万辆交通工具交通网络上千万条出行路径交通管理措施交通控制策略交通运行组织交通政策法规影响机理城市形态土地开发道路网络公交网络居民出行方式出行时空分布交通运行质量影响机理特点：城市规划交通规划特色：管理控制交通政策特点特色2.TranStar开发过程在PC机上进行1万个以上交通节点、4万个以上连接路段、10万个以上OD点对的超级网络交通分析，响应时间不超过1分钟。2.TranStar开发过程3.TranStar功能设计

为城市交通系统规划、设计与管理等相关部门的业务人员提供交通方案设计、分析与评估的全方位交通分析工具，以及面向不同业务的一键式交通分析（交通仿真）功能。城市总体规划：城市空间拓展与城市形态调整，城市土地开发强度与土地利用性质调整，城市人口规模与空间分布调整，城市空间、土地开发与交通模式协调性分析等。城市交通规划：城市道路网络规划，快速道路网络规划设计，慢行交通系统规划设计，道路、桥梁、隧道等新建或改扩建，交通枢纽、交叉口改造，交通影响分析等。公共交通系统：地面公交网络规划与调整，轨道交通网络规划与调整，公交线路、轨道交通线路客流预测，多模式公交网络运行组织，客运枢纽交通组织规划设计等。交通管理控制：常规交通管控方案（单行线、潮汐车道、禁行管理、尾号限行等），智能化交通管控方案（干线绿波、交叉口渠化等），特殊事件交通管控方案（道路施工、大型文体活动、突发事件等），面向公交优先的交通管控方案等。交通政策法规：经济杠杆政策（拥挤收费、差异化停车收费、公交票价等），发展绿色交通政策（私家车限购、公交优先发展策略、新能源汽车政策等），交通对碳排放、能源消耗、环境污染、经济发展的影响评价等。3.1功能设计

TranStar面向业务功能的交通分析，集成了数据库构建、图形编辑、方案设计、交通需求分析、交通运行分析、公共交通分析、综合交通评估等9大功能模块，涵盖30多种分析功能，满足100多种操作与分析需求，覆盖交通分析与仿真的全部功能。1基础数据库构建模块一

核心数据库文件构建1交通网络结构数据库2交通管理信息数据库3公共交通信息数据库4交通需求信息基础数数据库二

基础数据库的导入1已有路网数据库的导入2单项数据文件的导入3其他交通软件数据库的导入三

基于OSM的基础数据库构建四

小区数据库与人口自动划分2图形编辑系统模块一

图形编辑系统基本框架二

节点层与节点编辑三

路段与路线层四

小区层五

公交线路层六

公交站点层七

区域管理层3人机交互方案设计模块一

交通方案设计1城市土地开发方案设计2交通设施建设方案设计3公交建设运行方案设计4交通管理控制方案设计5交通政策制定方案设计二

交通方案总览三

交通网络特征分析1交通网络基础信息分析2用于最短路分析的路段长度与时耗分析3多模式交通网络最短距离矩阵分析4多模式交通网络最短时间矩阵分析5交通网络广义最短路矩阵分析4交通需求分析模块一交通生成分析

1常住人口发生吸引量分析

2流动人口发生吸引量分析

3货物运输发生吸引量分析

二交通分布分析

1重力模型参数标定

2双约束重力模型

3FRATAR模型法4Furness模型法5Detroit模型法6平均增长率法三交通方式分析

1居民出行距离函数标定

2各方式优势出行距离函数标定

3基于出行距离和方式优势的OD分析4基于方式结构目标值的OD分析四OD矩阵分析

1机动车客运交通OD矩阵分析

2机动车货运交通OD矩阵分析

3非机动车交通OD矩阵分析

4公共交通乘客OD矩阵分析

5交通管制措施下的OD矩阵修正

3.TranStar功能设计3.2模块设计5交通运行分析模块一交通网络一体化交通分配模型

1最短路交通分配2多路径交通分配3最短路-增量加载交通分配4多路径-增量加载交通分配5最短路-网络平衡交通分配6多路径-网络平衡交通分配三步行交通分配

四自行车交通分配

五机动车交通分配

六道路网络交通负荷分析

1自行车路段交通负荷2自行车交叉口交通负荷3机动车路段交通负荷4机动车交叉口交通负荷5机动车交叉口延误与排队6公共交通分析模块一公交基础网及愿望客流分布分析1公交基础网构建2不设运输能力限制的愿望客流分布3设置运输能力限制的愿望客流分布4考虑轨道交通的愿望客流分布二公交线路网及网络客流分布分析1公交线路网构建2地面公交网络客流分析3综合公交网络客流分析4公交网络运行指标分析三公交超级网及线路客流分布分析1全域公交超级网构建2局部公交超级网构建3特定公交线路客流分析7交通系统综合评价模块一居民出行效率评价二道路交通系统评价三公共交通系统评价四环境与能源消耗评价五城市经济性能评价8一键式交通仿真模块方案配置流程功能模块组合方案配置方法9分析结果展示模块一图形展示

1图形查看

2图形配置

3播放设置

4多窗口查看5窗口还原

二研究报告

1网络交通运行指标统计

2交通系统整体功能评估三数据表格

1节点交通特征数据表格2路段交通特征数据表格3其它类型的数据表格面向不同业务功能的功能简介4.TranStar界面设置4.1启动界面帮助文档：提供软件相关功能介绍的链接快速开始栏：列出最近打开的项目路径项目管理栏：包含新建项目、打开项目、教学案例教学案例1:小城市交通网络，500个节点、1226个路段教学案例2:中等城市交通网络，2242个节点、4895个路段教学案例3:大城市交通网络，5078个节点、12319个路段教学案例4:超大城市交通网络，10008个节点、20508个路段4.TranStar界面设置4.2启动界面配置1）快速开始浏览最近使用或查看过的项目路径2）打开项目或教学案例打开后缀为“.transpro”的项目文件项目分析开始工作：双击文件名或点击“打开”系统进入项目界面。4.2启动界面配置4.TranStar界面设置3）新建项目步骤1：输入项目名称和路径，自动产生.transpro文件步骤2：输入方案名称和方案类型，通常选择新建空方案项目分析开始工作：方案2方案34.3启动界面配置4.TranStar界面设置重庆市牛角沱大桥施工期交通管理项目右击上层模块，能进行该模块的设置删除设置单击最下层的执行模块，则进行该模块的运行，并在输出窗口输出运行过程。4.4工作界面4.TranStar界面设置5.TranStar的存储结构与