交通规划课程设计报告

交通规划课程 设计题目：  《交通规划》课程设计                                                                                  系部：    交通与物流工程系               专业：    交通工程                                                 班级：    交通082班                                       学生姓名： 李添翼                            学号：    080511230                    指导老师：  张萌萌    马香娟                                          2011  年  12 月  16  日 目 录 第1章  概述    1 1.1 规划对象    1 1.2规划年限    1 1.3规划依据    2 第2章  规划区域社会经济现状分析及预测    3 2.1现状分析    3 2.2人口预测    4 2.3 GDP预测    5 2.4车辆保有量预测    7 第3章    交通发生与吸引预测    10 3.1 交通生成量预测    10 3.2 交通发生和吸引预测    11 3.3 交通发生与吸引预测平衡    11 第4章    交通分布预测    13 4.1 现状OD数据分析    13 4.2 交通分布预测    13 第5章    交通分配预测    16 5.1 交通分配预测方法及原理    16 5.2 交通分配预测步骤    16 5.3交通分配预测结果    19 5.4 交通分配    20 第6章    结论    21 第1章  概述 本次课程设计是以给定的交通小区和小区内道路为背景，根据已知的社会经济历史数据、现状OD数据以及现状路网数据，利用交通规划原理，预测2020年交通需求，并对路网改造提出建议。课程设计的主要包括：①人口、经济等指标预测；②交通发生与吸引预测；③交通分布预测；④交通分配预测；⑤现状路网评价以及改造措施 1.1 规划对象    此次交通规划的对象如下图1-1所示： 图1-1规划对象 该规划区域内有五个交通小区，23条道路，其中 1-2-3-7；5-12-13-14双向六车道； 1-4-5-8；2-6-12-10；3-9-13-15；7-14-11；8-10-16-15-11双向四车道； 4-6-9双向两车道 1.2规划年限 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2010年，即规划期为2011年到2020年。 1.3规划依据 对于城市交通规划而言，人们主张从综合交通的角度进行一体化交通规划，以避免轨道交通和道路的重复投资、协调各种交通方式、提高交通系统效率。于是在城市范围内着眼于居民的出行行为，研究其出行时利用的交通方式构成，据此合理规划必要的交通设施的方法论—居民出行法获得了采用。该方法在美国从1948年开始，并逐渐扩大到全美各个城市。在日本从1960年代才开始使用。在此基础上，发展成了目前经典的四阶段预测法。四阶段预测法作为经典的交通需求预测法，逻辑关系明确、步骤分明、形象，至今被广泛的应用到了工程实际当中。然而，该方法具有其局限性，人们期待着研究更加符合现代社会和居民出行行为、符合交通可持续发展的交通需求预测理论。 第2章  规划区域社会经济现状分析及预测 2.1现状分析 以下表2-1、2-2、2-3分别为人口、GDP、汽车保有量的历史数据。 表2-1 规划区域人口历史数据 年份 小区1 小区2 小区3 小区4 小区5 2001 473 472 541 545 517 2002 521 594 572 522 513 2003 635 564 579 580 615 2004 633 606 689 604 683 2005 706 723 688 716 669 2006 702 775 700 709 727 2007 752 824 773 764 845 2008 806 813 804 846 855 2009 910 925 867 911 859 2010 905 971 959 960 968             表2-2 规划区域GDP历史数据 年份 小区1 小区2 小区3 小区4 小区5 2001 412 413.6 367.2 409.6 387.2 2002 516.6 480.6 494.1 465.3 524.7 2003 609 559 572 566 590 2004 734.8 768.9 699.6 727.1 737 2005 861.6 806.4 788.4 783.6 826.8 2006 943.8 932.1 1008.8 913.9 997.1 2007 1071 1150.8 1079.4 1052.8 1155 2008 1278 1306.5 1203 1201.5 1201.5 2009 1396.8 1516.8 1448 1515.2 1500.8 2010 1608.2 1616.7 1696.6 1623.5 1586.1             表2-3 规划区域汽车保有量历史数据 年份 小区1 小区2 小区3 小区4 小区5 2001 104 104 100 107 90 2002 158 154 150 176 179 2003 212 211 225 196 202 2004 259 256 261 245 270 2005 290 328 329 295 288 2006 381 360 357 383 358 2007 392 390 407 407 392 2008 469 487 474 458 488 2009 528 544 547 532 553 2010 584 568 588 580 573             由2001-2010年各小区的人口、GDP和汽车保有量历史数据可以看出，数据的整体趋势都是线性增加的，但因个交通小区的功能、社会经济等的不同增长的幅度各不相同。 2.2人口预测 在Excel中对各小区未来年的人口作出预测，并得出预测函数。如下面的五个图分别为五个小区的预测图。 图2-1 小区1人口散点图 图2-2 小区2人口散点 图2-3 小区3人口散点图 图2-4 小区4人口散点图 图2-5小区5人口散点图 各小区规划年的人口预测结果如下表2-4。 表2-4 规划年人口预测结果 2011 964.938 1018.665 957.733 991.067 987.91 2012 1012.326 1071.75 1001.466 1041.134 1036.21 2013 1059.714 1124.835 1045.199 1091.201 1084.51 2014 1107.102 1177.92 1088.932 1141.268 1132.81 2015 1154.49 1231.005 1132.665 1191.335 1181.11 2016 1201.878 1284.09 1176.398 1241.402 1229.41 2017 1249.266 1337.175 1220.131 1291.469 1277.71 2018 1296.654 1390.26 1263.864 1341.536 1326.01 2019 1344.042 1443.345 1307.597 1391.603 1374.31 2020 1391.43 1496.43 1351.33 1441.67 1422.61             2.3 GDP预测 在Excel中对各小区未来年的GDP作出预测，并得出预测函数。如下面的五个图分别为五个小区的GDP预测图。 图2-6 小区1GDP散点图 图2-7 小区2GDP散点图 图2-8 小区3GDP散点图 图2-9 小区4GDP散点图 图2-10 小区5GDP散点图 各小区规划年的人口预测结果如下表2-5。 表2-5 规划年GDP预测结果 2011 1655.25 1724.81 1628.61 1669.87 1667.52 2012 1784.72 1864.75 1758.18 1805.87 1798.77 2013 1914.19 2004.69 1887.75 1941.87 1930.02 2014 2043.66 2144.63 2017.32 2077.87 2061.27 2015 2173.13 2284.57 2146.89 2213.87 2192.52 2016 2302.6 2424.51 2276.46 2349.87 2323.77 2017 2432.07 2564.45 2406.03 2485.87 2455.02 2018 2561.54 2704.39 2535.6 2621.87 2586.27 2019 2691.01 2844.33 2665.17 2757.87 2717.52 2020 2820.48 2984.27 2794.74 2893.87 2848.77             2.4车辆保有量预测 在Excel中对各小区未来年的汽车保有量作出预测，并得出预测函数。如下面的五个图分别为五个小区的汽车保有量预测图。 图2-11 小区1汽车保有量散点图 图2-12 小区2汽车保有量散点图 图2-13 小区3汽车保有量散点图 图2-14 小区4汽车保有量散点图 图2-15 小区5汽车保有量散点图 各小区规划年汽车保有量的预测结果如下表2-6。 表2-6 规划年汽车保有量预测结果 2011 627.022 630.713 639.695 625.584 633.657 2012 679.643 683.543 693.487 677.882 687.193 2013 732.264 736.373 747.279 730.18 740.729 2014 784.885 789.203 801.071 782.478 794.265 2015 837.506 842.033 854.863 834.776 847.801 2016 890.127 894.863 908.655 887.074 901.337 2017 942.748 947.693 962.447 939.372 954.873 2018 995.369 1000.523 1016.239 991.67 1008.409 2019 1047.99 1053.353 1070.031 1043.968 1061.945 2020 1100.611 1106.183 1123.823 1096.266 1115.481             第3章 交通发生与吸引预测 交通总的生成量预测以及交通发生和吸引预测都采用原单位法。 原单位的求得原则通常有两种，一是用居住人口或就业人口每人平均的交通生成量来进行推算的个人原单位法，另一种就是以不同用途的土地面积或单位办公面积平均发生的交通量来预测的面积原单位法。不同方法对应的选取的原单位指标也不同，主要有： a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。 b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。 这里采用的是人口原单位法。 3.1 交通生成量预测 利用人口原单位对交通生成量的预测方法及原理如下： T=∑Tk    Tk=∑alkNl 式中  alk ——某出行目的和人口属性的平均出行生成量； Nll——某属性的人口； Tk——出行目的为 k时的生成交通量； T——研究对象地区总的生成交通量； l——人口属性（常住人口、就业人口、工作人口、流动人口）； k——出行目的。 表3-1 现状OD矩阵 OD 1 2 3 4 5 合计 1 95 408 320 125 621 1569 2 75 524 47 522 799 1966 3 842 863 190 150 179 2224 4 165 342 857 325 204 1893 5 979 795 915 390 556 3635 合计 2154 2933 2328 1512 2359 11286               总的交通生成量预测： 现状交通生成量：T=11286万次 现状人口：N=4763万人 规划年人口：M=7103.47万人 规划年的生成交通量：X= M*（T/N）=16831.78（万次） 3.2 交通发生和吸引预测 交通发生和吸引预测也是采用的人口原单位法，预测方法和原理与交通生成量的预测方法和原理相同。预测结果如下表3-2： 表3-2发生与吸引预测OD表 3.3 交通发生与吸引预测平衡 预测完成后各小区的交通发生量之和与吸引量之和不相等，所以需要调整平衡。调整平衡的方法有总量控制法和调整系数法，这里采用调整系数法，保持出行的发生总量不变。 在Transcad中的具体操作步骤及结果如下： 点击planning---balance，做如下图3-1所示的选择，点击OK，即可得到表3-3的结果。 图3-1 表3-3 平衡后OD矩阵 1 2 3 4 5 合计 1 2412.32 2 3133.85 3 3029.85 4 2842.79 5 5342.14 合计 3294.30 3263.10 4496.28 2258.66 3448.6 16760.94               第4章 交通分布预测 4.1 现状OD数据分析 表3-1为现状年的OD表 在Transcad中做现状年的期望线图。在面层，点击Tools→geography analysis→desie line，点OK，输入文件名，保存，即可得到下图4-1。 图4-1 现状期望线图 4.2 交通分布预测 在城市交通规划中，交通分布的预测方法主要有两种：增长系数法（ 包括双约束增长系数法）与重力模型法。这里采用增长系数法。增长系数法最主要的优势是使用简单；不需要关于交通运输网络的任何信息。然而，这意味着一个主要的局限：增长系数法不能反映交通运输网络变量如出行时间和成本的变化。此外，增长系数法无论如何不能够解释出行行为。 增长系数法的预测模型为： 具体步骤为： ①点击Planning→Trip Distribution→Growth Factor Method,出来如图4-2对话框，利用平衡后的交通发生和吸引量进行交通分布。 图4-2 ② 输入文件名，保存，即可得到未来的OD矩阵，如下图4-1 表4-1规划年的OD矩阵 ③做出规划年的期望线图，如下图4-3： 图4-3 规划年期望线图 第5章 交通分配预测 5.1 交通分配预测方法及原理 交通流分配是交通需求四阶段法的最后阶段，也是重点和难点。交通分配模型用来预测一个网络中的交通流量。这些模型将OD对的交通流作为输入矩阵。每一组起终点的流量加载到网络上，根据能够承载这些交通的可供选择的路径的旅行时间和阻抗。TransCAD提供了交通分配过程的一个全面补充来用于模型化城市交通。这些过程包括很多能够用于模型化公共交通运输的变量，及城市间客流和货流。其主要有非平衡分配模型和算法、平衡分配的模型和算法以及随机均匀分配和动态交通量分配。这里采用平衡分配方法中的用户平衡分配法。 5.2 交通分配预测步骤 在Transcad中进行交通分配的步骤： 1 更新OD矩阵的行列编码，以节点的ID来表示OD矩阵的行列编号。方法：matrix→indecs→Add Index,做如下图5-1、5-2所示选择，点OK. 图5-1 图5-2 更新后的矩阵列表为图5-1 图5-1 更新后矩阵列表 2 在line层建网络文件.net，点击procedure→network→creat，如下图5-3所示 图5-3 ③点击Planning→Traffic Assignment，选择用户平衡分配方法。如下图5-4 图5-4 点击Network,做如下图5-5、5-6 图5-5 图5-6 点击0ptions，如下图5-7 图5-7 5.3交通分配预测结果 交通分配的结果如下图5-2和分配后的路网如图5-8。 表5-2交通流的分配结果 图5-8 分配后的路网 5.4 交通分配评价 计算V/C，计算结果如下表5-3 表5-3 V/C计算结果   AB通行能力 AB Flow AB V/C BA通行能力 BA Flow BA V/C 1 1406.83 0 0 1406.83 0 0 2 1406.53 369.2386 0.262517 1406.53 981.4635 0.697791 3 1406.54 1552.1449 1.10352 1406.54 2299.5034 1.634865 4 1202.67 0 0 1202.67 0 0 5 1202.65 1610.6118 1.339219 1202.65 2271.4481 1.888703 6 1406.86 0 0 1406.86 0 0 7 1406.81 0 0 1406.81 1255.7316 0.892609 8 1406.48 2993.7476 2.128539 1406.48 1966.5778 1.398227 9 1304.89 0 0 1304.89 0 0 10 1304.71 0 0 1304.71 0 0 11 1304.63 0 0 1304.63 0 0 12 1304.45 503.4608 0.385956 1304.45 783.3752 0.600541 13 21406.77 0 0 21406.77 0 0 14 1304.66 0 0 1304.66 0 0 15 1304.66 0 0 1304.66 0 0 16 1304.63 981.4635 0.752293 1304.63 369.2386 0.283022 17 1304.54 1394.4875 1.06895 1304.54 121.5236 0.093154 18 1304.84 0 0 1304.84 0 0 19 1304.37 1318.0399 1.01048 1304.37 1182.9063 0.906879 20 1304.54 187.8294 0.143981 1304.54 2400.5320 1.840137 21 1304.40 1409.7371 1.080755 1304.40 1689.6859 1.295374 22 1304.44 465.9131 0.357175 1304.44 1213.3170 0.930144 23 1304.79 783.3752 0.600384 1304.79 503.4608 0.385856               评价： 1 路段3、5、8、17、19、21的上行和下行的V/C均大于1，所以这些路段需要改进。在条件允许的情况下可以选择增加车道数或减少车道宽度；若条件不允许，可以通过引导将部分通过该路段的车辆引导到其他路段上。 2 路段2、12、22的上行和下行的V/C均较小，这样浪费了资源，可以利用这些路段所在区域的交通优势，建立新的交通吸引点，以带动这些地区的经济发展，并且可以合理利用土地。 第6章 结论 通过本次课程设计，我进一步熟悉了交通规划的四阶段法和Transcad的操作，对所要规划的对象做了完整的规划，并做了评价，找出了路网存在的问题并提出了解决办法，如下： ⑴路段3、5、8、17、19、21的上行和下行的V/C均大于1，所以这些路段需要改进。在条件允许的情况下可以选择增加车道数或减少车道宽度；若条件不允许，可以通过引导将部分通过该路段的车辆引导到其他路段上。 ⑵路段2、12、22的上行和下行的V/C均较小，这样浪费了资源，可以利用这些路段所在区域的交通优势，建立新的交通吸引点，以带动这些地区的经济发展，并且可以合理利用土地。为规划区域今后交通的发展提供了依据和方向，保证规划区域的交通在未来十年有一个良好的发展。