交通规划课程设计报告样本.doc

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《交通规划》课程设计
------某交通区域交通路网优化设计报告

姓名: 杨 露 玲
院系: 科 信 学 院
班级: 交 通( 2) 班
学号:
指导教师: 卢 兰 萍

8月27日
目录

第一章课程设计指导书 3
1.1课程设计的目的和意义 3
1.2设计内容与要求 3
1.2.1交通区域内需求预测 3
1.2.2地区概况: 4
1.2.3数据资料 5
第二章 四阶段法的计算 6
2.1交通生成总量的预测 6
2.2发生与吸引交通量的预测 7
2.3交通分布预测 10
2.31增长系数法 10
2.4、 交通方式的划分 11
2.5交通分配 13
2.51容量限制分配法 13
2.52路段路阻计算 13
2.53、 交叉口延误计算 13
第三章 报告分析 14

第一章课程设计指导书
1.1课程设计的目的和意义
巩固和掌握在授课中学到的理论知识和技术方法, 实现理论与实际相结合, 提高教学效果。经过该环节使学生拓展专业实践知识, 增强动手能力; 掌握交通调查、 OD小区划分调查数据统计处理; 熟练掌握”四阶段法”交通预测的原理及方法, 熟悉道路网络构造及交通分配算法实现。
1.2设计内容与要求
1、 根据选择的交通区域, 收集现状数据资料, 包括:
( 1) 、 邯郸市区域图( 给定) 郸市中华大街、 光明大街、 和平路、 人民路相交区域图。
( 2) 、 交通区域内居民交通现状OD、 现状出行交通量资料。
( 3) 、 现状出行交通方式划分资料。
( 4) 、 区域交通量的分配
1.2.1交通区域内需求预测( 建立模型、 标定模型、 检验并与用)
( 1) 、 根据交通小区划分原则, 对交通区域进行交通小区的划分, 然后进行”四阶段”预测。
( 2) 、 区域内出行产生的预测: 分别采用家庭分类法、 增长率法和函数回归法, 预测各个交通小区的交通产生和吸引量。
( 3) 、 交通分部预测: 根据现状OD矩阵以及预测的 出行量, 分别用平均增长系数法和重力模型法进行出行预测, 获得 各交通小区之间的OD矩阵。
( 4) 、 交通方式划分预测: 根据出行趋势对现有的交通方式划分比例进行修正后, 对 交通分布量进行方式划分。
( 5) 、 交通分配: 用不平衡分配法( 全有全无分配法或容量限制法) , 把交通量分配到现有路网上。
( 6) 、 计算路网各个路段的饱和度, 分析拥挤程度和服务水平。
1.2.2地区概况:
1、 对象地区划分如下图所示的4个交通小区。

区域道路 : 8个路段; 边缘道路为主干路, 设计车速50公里/小时, 通行能力; 区内道路为次干路, 设计车速40公里/小时, 通行能力;
2、 规划年限
设定此次交通规划年限为 , 规划基年为 , 即规划期为 — 。
1.2.3数据资料
1、 地区历史数据
表1 邯郸市主城区社会经济指标

年份
国民总 产值( 亿元)
人均收入( 元)
人口( 万人)
车辆拥有量PCU

885
7600
85
10.3

1700
9200
95
13.3

3670
11000
130
18.4

表2 邯郸市主城区居民出行
年份
人均出行率( 次/人日)
总出行( 万人次)
人口( 万人)

412
413.6
367.2

表3 邯郸是主城区居民出行交通方式结构( ﹪)
年份
摩托车
步行
自行车
公交车
出租车
单位小汽车
其它
合计

5.57
36.5
45.81
5.61
1.56
3.22
1.93
100

7
35
40
10
3
5
---
100
2020模型一
5
30
25
27
5
8
---
100
2020模型二
7
30
28
20
5
10
---
100
2020模型三
10
30
30
12
5
13
---
100

表4 邯郸市主城区2020年机动车拥有量预测

货车

客车

摩托车

标准车
合集

大货车
小货车
大客车
小客车
出租车
2020模型一
10000
0

7000
65000
5000
65000
160000
2020模型二
10000
0
6500
91000
5000
85000
190000
2020模型三
10000
0
6000
130000
5000
1 0
240000

表5 邯郸市主城区增长率预测( ﹪)

年份

机动车增长率
人均收入年增长率
模型一
模型二
模型三
-
5.1
6.55
8
5.0
-
4.08
5.24
6.4
4.0
-2020
3.06
3.93
4.8
3.0

表6 各种交通方式的客流转换系数

公交车
单位车
小汽车
出租车
其它机动车
载客数( 人/量)
20
5
1.5
1.3
1.5
利用人口增长回归预测法预测出要预测的年份的人口数。公式如下:
Y=a+b*(x-x1)+c*(x-x1)
式中: y---预测年份的人口预测值;
x---预测年份的公元年号;
x1—被采用统计资料的起始年份的公元年号;
a\b\c------统计参数。
将现状年份的已知资料代入上面公式求出: a = 85 b = 1.5 c = 1/10
的预测人口y = 105 ( 万人)
第二章 四阶段法的计算
2.1交通生成总量的预测
交通省城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等。我利用的是原单位法如下:
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。
由于已给现状的出行生成量与人口数等, 可得出如下OD表:

表3-1 现状OD矩阵
o D
1
2
3
4
合计/(万人次)
人口(万人/现状/未来)
1
10000
6000
4000
10000
3
0.7/0.9
2
10000
4000
3000
3000
2
0.5/0.7
3
3500
3500
1000

1
0.8/1.0
4
7000
7000
3000
3000
2
0.47/0.68
合计( 万人次)
3.05
2.05
1.1
1.8
8
2.97/3.28

总的交通生成量预测:
现状出行生成量: T=8万次
现状常住人口: N=2.97万人
规划年常住人口: M=3.28万人
规划年的生成交通量: X= M*( T/N) =8.84( 万次)
2.2发生与吸引交通量的预测
1. 原单位法
利用原单位法预测发生与吸引交通量时, 首先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与人口、 面积等属性的乘积预测得到发生与吸引的交通量的值。计算式如下:

Oi=bxi Di=cxj
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;
Di--------小区j的吸引交通量;
c-----某出行目的的单位出行吸引次数( 次/日*人)
i、 j—交通小区。
2) 调整系数法

计算如下:
(1)求出现状发生与吸引的原单位。
小区1的发生原单位: 3/0.7=4.286( 次/日*人)
小区1的吸引原单位: 3.05/0.7=4.357( 次/日*人)
同理, 可计算其它交通小区的原单位, 结果如下表所示
现状各小区发生与吸引的原单位( 单位: 次/日*人)

o D
1
2
3
4
合计
1

4.286
2

4.000
3

1.250
4

4.255
合计
4.375
4.100
1.375
3.830

(2)计算各交通小区的将来发生于吸引交通量。
小区1的发生原单位: 0.9*4.286=3.857( 万次/日)
小区1的吸引原单位: 0.9*4.375=3.938( 万次/日)
同理, 其它小区的发生与吸引交通量计算结果如下表所示。
各小区未来的出行发生与吸引交通量( 单位: 万次/日)

o D
1
2
3
4
合计
1

3.875
2

2.800
3

1.250
4

2.893
合计
3.938
2.870
1.375
2.604

( 3) 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良知和, 因此, 需要进行调整计算。调整的目的是使得上述两者相等, 既满足下式:

调整方法能够采用总量控制法, 即使个小区发生交通量之和等于其吸引量之和, 且都等与将来的交通生成总量8.84万次/日。根据总量控制法可推导得到:

按上式的计算结果如下:

调整后的表如下所示。

各区未来的出行发生与吸引交通量
o D
1
2
3
4
合计
1

3.166
2

2.288
3

1.021
4

2.364
合计
3.225
2.353
1.127
2.135
8.84

由上能够看出,调整以后, 各小区发生与吸引交通量之和相等, 均等于交通生成总量8.84万次/日。

2.3交通分布预测
交通分布预测是交通规划四阶段预测模型的第二步, 是把交通的发生于吸引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。
交通分布预测的方法一般能够分为两类, 一类是增长系数法, 一类是综合法。我用的是增长系数法。
2.31增长系数法
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。
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 及将来OD表中的
（3） 求各小区的发生与吸引交通量的增长率

（4） 求第m+1次交通分布量的近似值

（5） 收敛判别。

式中: Ui--------将来OD表中的发生交通量;
Vi----将来OD表中的吸引交通量;
X------将来OD表中交通生成量;
-------i小区的第m次计算发生增长系数;
-------j小区的第m次计算吸引增长系数;
ε-------任意给定的误差常数。
常增长系数法
常增长系数法假定qij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。
增长函数为:

该方法只考虑将来的发生量或吸引量或生成量当中的某一个的增长率对增长函数的影响, 忽视了其它变量对增长函数的影响。由于产生量与吸引量的不对称性, 因此期预测精度不高, 不需要迭代计算, 是一种最简单的方法, 有时不能保证交通分布的守恒约束条件。

以下为现状当将来OD表为基础矩阵, 各项均乘以发生增长系数, 的如下表:

1
2
3
4

合计
目标值
1

1.292
0.775
0.517
1.292

3.9
3.9
2
1.400
0.560
0.420
0.420
2.8
2.8
3
0.473
0.473
0.135
0.270
1.4
1.3
4
1.013
1.013
0.434
0.434
2.9
2.9
合计
4.178
2.242
1.506
2.416
11
11

2.4、 交通方式的划分

小区1

步行
自行车
公交车
小汽车

出租车
其它机动车
结构
比率
32
32
13
17

4
2
折算
系数
0
0
2.5
1

1
0.8
转换
系数
0
0
20
1.5

1.3
1.5
交通量
( 辆/h)
到2
小区
到3
小区
到4
小区

总计

396
264
660

1320

小区2

步行
自行车
公交车
小汽车

出租车
其它机动车
结构
比率
32
32
13
17

4
2
折算
系数
0
0
2.5
1

1
0.8
转换
系数
0
0
20
1.5

1.3
1.5
交通量
( 辆/h)
到1
小区
到3
小区
到4
小区

总计

715
215
215

1145

小区3

步行
自行车
公交车
小汽车

出租车
其它机动车
结构
比率
32
32
13
17

4
2
折算
系数
0
0
2.5
1

1
0.8
转换
系数
0
0
20
1.5

1.3
1.5
交通量
( 辆/h)
到1
小区
到2
小区
到4
小区

总计

242
242
138

622

小区4

步行
自行车
公交车
小汽车

出租车
其它机动车
结构
比率
32
32
13
17

4
2
折算
系数
0
0
2.5
1

1
0.8
转换
系数
0
0
20
1.5

1.3
1.5
交通量
( 辆/h)
到1
小区
到2
小区
到3
小区

总计

518
518
222

1258

2.5交通分配
所谓交通分配就就是把各种出行方式的空间OD量分配到具体的交通网络上。经过交通分配所获得的路段、 交叉口交通量资料是检验道路规划网络是否合理的主要依据之一。

456m 216m
216m 240m
240m 480m 264m

312m 432m

504m 240m
用公式: t0=S/V 求出交通量为零时的路段行驶时间; 依次求出每个路段零交通量的行驶时间。
t01=504/( 40/3.6) =45.36 (s) t02=240/(40/3.6)=21.6(s)
t03=408/(40/3.6)=36.72 (s) t04=240/(40/3.6)=21.6(s)
t05=216/(40/3.6)=19.44 (s) t06=456/(40/3.6)=41.04
t07=240/(40/3.6)=21.6 (s) t08=480/(40/3.6)=43.2 (s)
t09=264/ (40/3.6)= 23.76 (s) t10=216/(40/3.6)=19.44 (s)
t11=432/ (40/3.6)= 38.88 (s) t12=312/(40/3.6)=28.08 (s)
根据每路段的时间大小用最短路法进行第一次交通量的分配的结果如下表所示:
小区路径
最短路线
A--B
①→②→③
A--C
①→②→⑨→④→⑤
A---D
①→⑧→⑦
B---A
③