09交通规划课程设计1.doc

交通规划课程设计
Course Exercise in Traffic Planning

专业班级：2009级交通工程
姓名： 小脚丫
班级： 交 工 09-2
学号： 0900502

设计时间：2012\6\4-2012\6\10 指导教师：魏丹

成绩综合评定表
1出勤及平时表现（40%）
考核项目
成绩分布
优
良
中
及
不及
出勤情况（10%）

基础知识掌握情况（10%）

独立解决问题能力（10%）

平时表现（10%）

出勤及平时表现成绩

2设计成果（60%）
考核项目
成绩分布
优
良
中
及
不及
计算书质量 （20% ）

设计步骤及计算结果 （30%）

答辩情况（10%）

设计成果成绩

指导教师评语：

《交通规划》课程设计指导书
一、设计的目的与任务
交通规划课程设计是交通工程专业教学计划中实践教学的重要组成部分，是贯彻理论联系实际、培养高素质人才的重要实践环节，其目的和任务是：
目的：为了巩固和进一步掌握在《交通规划》授课中学到的理论知识，通过交通规划设计工作，培养学生理论联系实际、实事求是的良好作风，并进一步明确本专业学习的宗旨与任务；
任务：通过对现有路网进行分析划出交通影响区以及主要节点，并在未来预测年的经济、社会发展预测基础上，采用四阶段法进行相应的交通规划，使学生了解交通规划的大体流程、基本技术方法和未来的发展趋势。
二、设计题目及相关要求
1、相关要求：
总体目标：在交通规划区域内相关社会经济分析预测的基础上，完成交通规划设计内容，增强学生完整的交通规划设计概念及强化规划意识。
具体设计要求：
（1）依据分组情况合理分工，各组均独立、按时、按质、按量完成本课程设计。
（2）充分理解并掌握相关理论，熟悉行业规范以及设计流程。
（3）完成设计项目后，将设计指导书、任务书、计算书按要求装订成册。
通过整理课程设计资料、撰写并打印课程设计报告等，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，获得对本此课程设计的全面、系统的认识，同时取得一定的工作技能和专业经验。
2、注意事项：
（1）本课程设计要求学生依据分组情况合理分工，各组均独立自主完成，严禁抄袭、抄袭者以零分计。
（2）严肃考勤纪律，学生应按指导教师要求时间参加检查，不得无故缺席。
3、成果要求
设计成果一份。要求：目次分明，内容完整，计算数据准确，步骤清晰，图表规范，字迹工整、流畅；计算书一律采用A4纸用钢笔书写或打印；成果用订书机装订成册即可。
三、设计内容
1、现有道路网络、交通影响区及主要节点分析
（1）了解并分析现有道路网络；
（2）根据相关的经济发展、工业布局以及实际土地利用情况划分交通影响区；
（3）在交通影响区划分的基础上完成主要节点的设定。
2、规划区域的社会发展、道路交通量预测
（1）分析预测区域的社会发展情况；
（2）完成预测年限内（05、10、15年）各项经济指标及各小区交通量的预测。
3、交通发生、吸引模型的建立与标定
（1）建立小区交通发生、吸引模型；
（2）完成预测年的交通发生、吸引量计算。
4、交通分布
（1）建立相应的OD矩阵及距离矩阵；
（2）进行并完成规划区内的交通分布，进而得到规划区内的OD量。
5、交通分配
（1）了解并设计本次课程设计拟采用的交通分配方法；
（2）完成规划区内的交通交通分配工作，为相应的道路设计提供依据。
交通规划课程设计任务书
一、指导教师： 魏丹
二、设计要点：
（一）设计内容
1、交通现状分析；2、出行产生和吸引预测；
3、交通分布预测；4、交通分配预测；5、对预测结果进行分析。
（二）计算方法：
1、交通量预测
（1）发生：
利用现状各交通分区人口数量与调查的现状出行产生量进行分析，得出交通发生量的预测模型（如多元线性回归模型）。
（2）吸引：
根据现状调查不同的出行目的的比例和影响出行的各类土地面积，得到不同土地利用类型的出行吸引率，从而得到规划年的各交通分区的交通吸引量（如多元线性回归模型）。
2、交通分布预测：
利用调查的现状交通数据，任选一种方法（增长系数法、福莱特法、重力模型法）拟合模型系数，并计算未来时段的分布交通量。
3、交通分配：
采用全有全无法、容量限制－增量加载法分配或迭代加权分配法把预测的交通流分配到交通网络上去。
（三）提交的文件及图纸
计算书一份，内容包括：
1、期望线图（选作）；
2、用图表展示现状和预测年土地利用、人口情况（如柱状图、饼状图等）。；
3、交通发生、吸引、分布的表格；
4、计算书；
5、对现状和预测结果的分析。
附录：设计资料
一、附表
表1 现状土地利用、人口情况表
小区
编号
居住
用地
（公顷）
工业仓储
（公顷）
商业设
施用地
（公顷）
政府团
体用地
（公顷）
旅游体
育用地
（公顷）
现状人口
1
90.55
52.16
15.88
25.52
0
22226
2
29.09
83.38
17.33
18.83
0
19510
3
76.68
19.01
76.41
12.97
5.76
49336
4
69.26
16.56
12.62
12.10
0
39403
5
76.14
145.85
1.42
6.36
0
32436
6
33.92
83.43
0
0
0
21100
7
0
167.56
0
0
0
98880

表2 预测年土地利用、人口情况表
小区
编号
居住
用地
（公顷）
工业仓储
（公顷）
商业设
施用地
（公顷）
政府团
体用地
（公顷）
旅游体
育用地
（公顷）
预测年人口
1
110.65
52.18
15.26
5.55
0
38416
2
49.01
83.45
7.89
28.86
0
28510
3
84.69
29.01
29.43
21.98
1.72
51334
4
96.37
20.50
2.62
2.17
0
45400
5
87.51
160.87
1.42
3.36
0
35600
6
44.29
28.43
0
0
0
23400
7
0
167.56
0
0
0
10000

表3 交通小区现状OD表
D
O
1
2
3
4
5
6
7
1
27767
47
161
546
2342
4301
361
2
10691
25019
28406
554
4241
1674
167
3
11040
25622
14071
379
2803
1798
768
4
422
14059
34956
4179
239
122
473
5
5483
6369
18983
394
27249
1112
7678
6
12019
14897
14090
117
1480
45841
1624
7
3921
15277
10493
3
305
916
10139

表4 交通小区间距离

1
2
3
4
5
6
7
1
500
1548.5
3223.0
5244.0
3754.1
2027.5
4107.7
2
1548.5
500
1685.8
3698.0
2930.4
3340.3
5602.2
3
3223.0
1685.8
500
2027.5
3105.2
4905.6
7188.2
4
5244.0
3698.0
2027.5
500
4030.0
6760.2
9204.2
5
3754.1
2930.4
3105.2
4030.0
500
3777.9
7605.6
6
2027.5
3340.3
4905.6
6760.2
3777.9
500
4253.5
7
4107.7
5602.2
7188.2
9204.2
7605.6
4253.5
500
二、出行产生预测：
利用现状各交通小区人口数量与调查的现状出行产生量进行回归分析，得到出行产生量预测模型如下：
（相关系数为0.92）
式中，Y — 出行产生量（次）
X — 交通小区的人口数量（人）
三、出行吸引预测
根据对该区域现状居民出行调查可知，居住用地、工业（含仓储）用地、商业设施用地、政府团体用地和旅游、体育用地是主要的出行吸引源。根据现状调查不同出行目的的比例和影响出行的各类用地面积，得到土地利用类型的出行吸引表（表5）。
表5 土地类型出行吸引率表（次/公顷）
土地类型
居住
工业（仓储）
商业设施
政府团体
旅游、体育
吸引率
100
120
3900
3500
20
四、交通分布
交通分布预测就是根据预测的各交通小区产生量和吸引量，确定各交通小区之间的出行分布量，即计算未来预测年居民出行量OD表中的各元素值。交通分布预测的常用模型主要有增长系数模型、重力模型和概率模型。
增长系数法假定现在和将来交通分布的模式变化不大，并基于各小区交通生成量和吸引量的增长率，利用现状的OD直接预测未来的OD。此方法简单、方便，但当交通分布变化时，误差较大。
概率模型法是将交通小区的生成量以一定的概率分布到吸引区的方法。这是一种以出行个体效用最大为目标的非集合优化模型，从理论上讲是一种更为精确、合理的方法。但事实上，这种模型结构复杂，需要样本量极大，难于求解和标定。
重力模型法基于引力定律，假设交通小区i、j之间的交通分布量与交通小区i的产生量、交通小区j的吸引量成正比，与交通小区i、j之间的交通阻抗系数成反比。根据约束条件情况又可分为无约束、单约束、双约束重力模型。此法综合考虑了影响出行分布的地区社会经济增长因素和出行时间、距离的阻碍因素，虽然计算复杂，但精度较高。
五、交通流分配
以下网络示意图重，①、④、⑤、⑦分别为OD作用点，图形中线路数值为出行时间，有些为固定值，有些与交通量有关，Q为交通流量，OD分布流量矩阵如下表所示。
表6 OD点交通量表
D
O
①
④
⑤
⑦
①
0
300
400
500
④
300
0
100
250
⑤
400
100
0
600
⑦
500
250
600
0

a．列出该网络邻接目录表
b．令Q＝0，列出该网络最短路径用最短路法分配该OD矩阵；
c．用容量限制－增量加载法或迭代加权法分配该表OD矩阵
最短路线如下表：（表格不完整，请在计算书中填入完整的最短路线表格）
OD点对
最短路线节点号
1～4
1～2～4

4～1
4～2～1
；
；
；
；

分 组 及 数 据 情 况
一班：分组及数据
一组（1-7号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：重力模型，，用平均增长系数法收敛；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用三次分配，第一次为交通量的30％，第二次为交通量的30％，第三次为交通量的40％。
二组（8-14号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：底特律法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用四次分配，第一次为交通量的10％，第二次为交通量的20％，第三次为交通量的30%，第四次为交通量的40%。
三组（15-21号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：福莱特，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用四次分配，第一次为交通量的40％，第二次为交通量的30％，第三次为交通量的20%，第四次为交通量的10%。
四组（22-28号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：重力模型，，用底特律法收敛；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用二次分配，第一次为交通量的50％，第二次为剩余的50％。
五组（29-35号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：平均增长系数法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用二次分配，第一次为交通量的60％，第二次为剩余交通量的40％。
六组（36-40号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：平均增长系数法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用二次分配，第一次为交通量的60％，第二次为剩余交通量的40％。

二班：分组及数据
一组（1-7号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：重力模型，，用平均增长系数法收敛；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用两次分配，第一次为交通量的20％，第二次为交通量的80％。
二组（8-14号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：底特律法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用三次分配，第一次为交通量的30％，第二次为交通量的30％，第三次为40％。
三组（15-21号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：福莱特，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用四次分配，采用四次分配，每次分配交通量的25％。

四组（22-28号）
出行产生量预测模型如下：
分布预测模型：重力模型，，用底特律法收敛
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用两次分配，第一次为交通量的30％，第二次为交通量的70％。
五组（29-34号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：平均增长系数法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用五次分配，每次分配交通量的20％。
六组（34-41号）
出行产生量预测模型如下：；
分布预测模型：平均增长系数法，迭代三次；
交通流分配：①令Q＝0，用最短路法分配该OD矩阵；②用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用五次分配，每次分配交通量的20％。

设计内容
从此写入设计内容
(字体为宋体、一级标题为四号、二级标题为小四，三级标题为小四加黑，正文为宋体小四，行间距1.5、首行缩进2字符)

可以从图表中看出将来的居住用地将增加，也就意味着未来居住人口将增加。

在将来工业仓储用地和现在用地不会发生太大的变化，基本不变。

图表中可以看出商业用地将缩小，而且有一些小区的商业用地将拆除

图表中可以看出有些小区的政府用地增加而有一些小区的政府用地减小，但是改变的幅度不是很大。

图表中可以看出体育旅游用地将减小。

图表中有一些小区的人口增加但是有有些小区的人口将流失大量人口。
二、出行产生预测：
利用现状各交通小区人口数量与调查的现状出行产生量进行回归分析，得到出行产生量预测模型如下：
（相关系数为0.92）；
式中，Y — 出行产生量（次）
X — 交通小区的人口数量（人）
表1预测年出行产生
小区
预测年人口
预测年出行产生
1
38416
96265.6
2
28510
146696
3
51334
203657.2
4
45400
29910
5
35600
45353.4
6
23400
7840.6
7
10000
20107.2
三、出行吸引预测
根据对该区域现状居民出行调查可知，居住用地、工业（含仓储）用地、商业设施用地、政府团体用地和旅游、体育用地是主要的出行吸引源。根据现状调查不同出行目的的比例和影响出行的各类用地面积，得到土地利用类型的出行吸引表.
表2 土地类型出行吸引率表（次/公顷）
土地类型
居住
工业（仓储）
商业设施
政府团体
旅游、体育
吸引率
100
120
3900
3500
20

预测年吸引交通量：
利用公式：吸引交通量=∑（土地类型出行吸引率×土地类型面积）

表3 预测年土地利用矩阵
小区
编号
居住
用地
（公顷）
工业仓储
（公顷）
商业设
施用地
（公顷）
政府团
体用地
（公顷）
旅游体
育用地
（公顷）
1
110.65
52.18
15.26
5.55
0
2
49.01
83.45
7.89
28.86
0
3
84.69
29.01
29.43
21.98
1.72
4
96.37
20.50
2.62
2.17
0
5
87.51
160.87
1.42
3.36
0
6
44.29
28.43
0
0
0
7
0
167.56
0
0
0

表4 预测年出行吸引
小区
预测年出行吸引
1
962656
2
127469
3
203692
4
28506
5
45353
6
7841
7
20107

表5 预测年OD表
O D
1
2
3
4
5
6
7

1

91475
2

67284
3

122598
4

10859
5

85466
6

56674
7

25050

96266
127469
203692
28506
45353
7841
20107

459406次
529233次
因为，所以进行调整。
这里用调整系数法调整：

然后利用公式：
表6 调整后的矩阵
小区
Dj
1
83564
2
110561
3
176816
4
24745
5
39369
6
6806
7
17454
用调整系数法调整的OD表：
表7 预测年OD表
D
O
1
2
3
4
5
6
7

1

91475
2

67284
3

122598
4

10859
5

85466
6

56674
7

25050

96266
127469
203692
28506
45353
7841
20107

四、交通分布
分布预测模型：底特律法。

表8 交通小区现状OD表
D
O
1
2
3
4
5
6
7
合计
1
27767
47
161
546
2342
4301
361
35525
2
10691
25019
28406
554
4241
1674
167
70752
3
11040
25622
14071
379
2803
1798
768
56481
4
422
14059
34956
4179
239
122
473
54450
5
5483
6369
18983
394
27249
1112
7678
67268
6
12019
14897
14090
117
1480
45841
1624
90068
7
3921
15277
10493
3
305
916
10139
41054
合计
71343
101290
121160
6172
38659
55764
21210
415598

表9 预测年OD表
O D
1
2
3
4
5
6
7

1

91475
2

67284
3

122598
4

10859
5

85466
6

56674
7

25050

96266
127469
203692
28506
45353
7841
20107
459406

（1）求发生交通量增长系数和吸引交通量增长系数：

（2）求生成交通量增长系数的倒数:
=0.9046
第一次迭代：
表10第二次迭代计算OD表
D O
1
2
3
4
5
6
7

1
72922
132
527
5150
5348
1177
666
85922
2
10369
26046
34321
1930
3576
169
114
76526
3
24441
60882
38805
3013
5395
415
1195
134146
4
86
3069
8858
3053
42
3
68
15178
5
7105
8858
30643
1834
30700
150
6990
86281
6
7713
10261
11264
270
826
3066
732
34133
7
2440
10204
8135
7
165
59
4433
25443

125077
119454
132553
15256
46053
5039
14197
457629
（3）计算发生和吸引交通量系数

（5）收敛判定
由于和部分系数大于3%的误差，因此需要重新进行迭代。
（6）求生成交通量增长系数的倒数：

第二次迭代：
表11第二次迭代计算OD表
D O
1
2
3
4
5
6
7

1
101858
115
364
2789
5765
803
67
111760
2
17632
27411
28871
1272
4693
141
14
80034
3
39729
61251
31205
1899
6769
329
141
141323
4
179
3960
9133
2467
68
3
10
15820
5
9996
7714
21328
1000
33336
103
712
74189
6
6827
5621
4932
93
564
1325
47
19409
7
3160
8178
5211
3
165
38
416
17169

179382
114249
101044
9523
51359
2741
1408
459705
（7）重新计算发生和吸引交通量系数

（8）收敛判定
由于和部分系数大于3%的误差，因此需要重新进行迭代。
（9）求生成交通量增长系数的倒数:

第三次迭代：
表12 第三次迭代计算OD表
D O
1
2
3
4
5
6
7

1
57670
110
499
3661
4782
3545
6793
77060
2
8438
22610
37674
2105
3200
313
99
74437
3
19430
51015
37553
2294
4831
1178
1113
117414
4
89
3663
16048
7652
47
2
63
27564
5
5986
7885
33209
1812
28658
352
6538
84440
6
4645
14425
20119
499
1207
8681
1037
50613
7
2293
10261
10798
10
167
96
4252
27877

98550
109970
155900
18032
42892
14166
19895
459406

（10）重新计算发生和吸引交通量系数

（11）收敛判定
由于和部分系数大于3%的误差，因此需要重新进行迭代。
五、交通流分配
以下网络示意图重，①、④、⑤、⑦分别为OD作用点，图形中线路数值为出行时间，有些为固定值，有些与交通量有关，Q为交通流量，OD分布流量矩阵如下表所示。
表13 OD点交通量表
D
O
①
④
⑤
⑦
①
0
300
400
500
④
300
0
100
250
⑤
400
100
0
600
⑦
500
250
600
0

a． 该网络邻接目录表
表14邻接目录表
节点i
k(i)
v(i,j)
1
2
2,3
2
2
1,4
3
3
1,4,5
4
3
2,3,6
5
3
3,6,7
6
3
4,5,7
7
2
5,6
b．令Q＝0，该网络最短路径用最短路法分配该OD矩阵
1
2
3
5
4
6
7
5
3
3
1.5
0.5
3
1.5
2

最短路径如下：
表15 最短路径
OD点对
最短路线节点号
1—4
1—2—4
1—5
1—2—4—6—5
1—7
1—2—4—6—7
4—1
4—2—1
4—5
4—6—5
4—7
4—6—7
5—1
5—6—4—2—1
5—4
5—6—4
5—7
5—6—7
7—1
7—6—4—2—1
7—4
7—6—4
7—5
7—6—5

分配交通量如下图：
1
2
3
5
4
6
7

1200

1100
1250

1350
1200

c．用容量限制－增量加载法分配该表OD矩阵，采用四次分配，第一次为交通量的30％，第二次为交通量的30％，第三次为交通量的40%。
第一次分配OD矩阵：

表16 OD点交通量表（第一次分配）
D
O
①
④
⑤
⑦
①
0
90
120
150
④
90
0
30
75
⑤
120
30
0
180
⑦
150
75
180
0

第一次分配后各路段分配交通量为：
1
2
3
5
4
6
7

360

330
375

405
360

第一次分配后各路段出行时间为：
1
2
3
5
4
6
7
5
4
3
10.2
1.5
20.3
12.3

1.5
2

第二次分配OD矩阵：
表17 OD点交通量表（第二次分配）
D
O
①
④
⑤
⑦
①
0
90
120
150
④
90
0
30
75
⑤
120
30
0
180
⑦
150
75
180
0
路权第二次分配：
表18 各节点路权重新分配
OD点对
最短路线节点号
1—4
1—3—4
1—5
1—3—5
1—7
1—3—5—7
4—1
4—3—1
4—5
4—3—5
4—7
4—3—5—7
5—1
5—3—1
5—4
5—3—4
5—7
5—7
7—1
7—5—3—1
7—4
7—5—3—4
7—5
7—5

第二次分配后各路段分配交通量为：
1
2
3
5
4
6
7
360
330
405
360
210
330
375

405
360

第二次分配后各路段出行时间为：
1
2
3
5
4
6
7
5
4
3
10.2
14.1
20.3
12.3

1.5
2

第三次分配OD矩阵：
表19 OD点交通量表（第三次分配）
D
O
①
④
⑤
⑦
①
0
120
160
200
④
120
0
40
100
⑤
160
40
0
240
⑦
200
100
240
0
路权第三次分配：
表20 各节点路权重新分配
OD点对
最短路线节点号
1—4
1—2—4
1—5
1—2—4—6—5
1—7
1—2—4—6—7
4—1
4—2—1
4—5
4—6—5
4—7
4—6—7
5—1
5—6—4—2—1
5—4
5—6—4
5—7
5—6—7
7—1
7—6—4—2—1
7—4
7—6—4
7—5
7—6—5

第三次分配后各路段分配交通量为：
1
2
3
5
4
6
7
480
500
540
480
400
440
500

540
480

第三次分配后各路段出行时间为：
1
2
3
5
4
6
7
5
4
3
12.6
25.5
26.9
13

1.5
2

六． 对现状和预测结果分析
1.现在该七个交通小区现在城市交通人口都呈现增长趋势。
2.在预测年居住用地将增加，其他服务用地公共设施用地将在将来可能减少，在将来的某些小区的未来人口将汇集到其他小区中。