交通规划原理考试重点.doc

交通规划原理考试重点
考察题型：选择题15、判断题15、名词解释20、简答题26、计算题24
1、交通规划
定义：交通规划是有计划地引导交通的一系列行动，即规划者如何制定交通发展目标，又如何将发展目标付诸实施的方法。
交通规划的主体具有基础性和公共性。规划对象为主要的交通设施和交通服务。
交通规划的构成要素：需求要素、供给要素和市场要素三个部分。
交通规划的内容包括 交通调查、交通与土地利用、交通需求量预测、交通网络规划与设计、交通网络分析评价。
2、交通需求量的预测
四阶段预测法：其内容包括
交通的生成、发生与吸引（第一阶段），
交通的分布（第二阶段），
交通方式划分（第三阶段）和
交通流分配（第四阶段）。
3、居民出行调查（统称PT调查）
以对象区域内居民为对象，主要调查居民某日的出行情况和交通工具利用情况，为交通规划提供基础数据。
4、交通网络规划与设计
交通网络规划与设计是交通规划的主要组成部分，也是交通需求预测的基础。人们进行交通规划，首先面临的就是对象区域中的现有交通网络，评价网络规模、体系结构和密度等服务指标是否合理。对于将来交通网络，在交通规划阶段需要利用确定与经济社会和对向区域发展相适应的规模、体系结构和密度，线路走向和断面属性（车道数、线路数）等，以进行网络结构设计和拓扑建模，便于计算机进行交通需求预测和分析评价。
5、交通网络分析评价
在网络设计阶段提出的交通规划方案，其上的交通流动是否合理、局部线路的交通负荷度或运输能力以及环境等指标能否满足预定目标等，均需要对方案的优劣进行必要的评价以便于优化规划方案，获得预期效果。此外，成本效益评价也是交通网络规划方案评价的内容之一。考虑到交通项目的社会性和公共性，成本效益分析不仅是财务分析，更重要的是其社会效益。
6、OD调查的定义
OD调查：又称为起讫点调查，是对某一调查区域内出行个体的出行起点和终点的调查，OD交通量就是指起讫点间的交通出行量。
出行：出行指居民或车辆为了某一目的从一地向另一地移动的过程，可以分为车辆出行和居民出行。出行作为计测单位，具备三个基本属性：①每次出行有起、讫两个端点；②每次出行有一定的目的③每次出行采用一种或几种交通方式。
核查线：指为校核起讫点调查结果的精度，在调查区域内设置的分隔线，一般借用天然的或人工的障碍，如河流、铁道等。
期望线：指连接各个小区质心的直线，代表了小区之间的出行，其宽度通常根据出行数大小而定。
7、交通小区的划分原则
（1） 同质性。区内的土地利用、经济、社会等特性应尽量一致。
（2） 以轨道交通、河流等天然屏障作为分区的界限，不但资料准确，且易于核对。
（3） 尽量配合行政区的划分，以利用政府的统计资料，如人口、经济统计资料等。
（4） 分区的过程中要考虑道路网。
（5） 分区越小计算数据越多，成果就越细，但工作量也越大。反之，工作量小，但有可能掩盖该范围内的交通特点。通常交通量分散的郊区划分可以大些，而交通量集中的市区分区划分可以小点。
8、交通与土地利用之间的宏观互动关系

9、城市交通与土地利用之间的微观互动机理
城市交通与土地利用均由一系列不同的特征量所描述，任意两个特征量之间的微观作用机理是不相同的。
交通容量与容积率的关系，是城市交通与土地利用互动关系在微观层面的具体体现。
交通容量与容积率之间存在一种相互影响、相互促进的互动关系，二者通过一系列的循环反馈过程，将有可能达到一种“互补共生”的稳定平衡状态。
10、交通网络结构
城市交通网络的基本形态：方格网式、带状、放射状、环形放射状和自由式等。
方格网式交通网是一种常见的交通网络形态。其优点是各部分的可达性均等，秩序性和方向感较好，易于辨别，网络可靠性较高，有利于城市用地的划分和建筑布置等。其缺点是网络空间结构形态简单、对角线方向交通的直线系数较小。
11、例题5-3 假设各小区的发生与吸引原单位不变，试用例题5-1的数据求出将来的发生于吸引交通量。
解：（1）求出现状发生与吸引的原单位
小区1的发生原单位：28.0 / 11.0 = 2.545 [次/（d*人）]
小区1的吸引原单位：28.0 / 11.0 = 2.545 [次/（d*人）]
同理，可以计算其他交通小区的原单位，结果见表5-3
表5-3 现状各区发生与吸引的亚UN单位 单位：次/（d*人）
O D
1
2
3
合计
1

2.545
2

2.550
3

2.600
合计
2.545
2.500
2.700

（2）计算各交通小区的将来发生与吸引交通量
小区1的发生交通量：15.0*2.545 = 38.175（万次/d）
小区1的吸引交通量：15.0*2.545 = 38.175（万次/d）
同理，小区2和小区3的发生与吸引交通量计算结果见表5-4
表5-4 各区未来的出行发生与吸引交通量 单位：万次/d
O D
1
2
3
合计
1

38.175
2

91.800
3

36.400
合计
38.175
90.000
37.800

（3）调整计算
可知，各小区发生的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。
采用总量控制法进行调整，结果如下：

调整后的结果见表5-5.
表5-5 各区未来的出行发生与吸引交通量 单位：万次/d
O D
1
2
3
合计
1

38.204
2

91.869
3

36.427
合计
38.296
90.285
37.920

由以上可以看出，调整以后，各小区的发生与吸引交通量之和相等，均等于交通生成量166.5万次/d。
12、分布交通量预测
分布交通量预测要解决的问题是：在目标年各交通小区的发生和吸引交通量一定的条件下，求出各交通小区之间将来的OD交通量。
增长系数法：假定将来OD交通量的分布形式和现有的OD表的分布形式相同，在此假定的基础上预测对象区域目标年的OD交通量，常用的方法包括增长系数法、平均增长系数法、底特律法、福莱特法、佛尼斯法等。
综合法：从分布交通量的实际分析中，剖析OD交通量的分布规律，并将此规律用数学模型实现，然后用实测数据标定模型参数，最后用标定的模型预测分布交通量，其方法包括重力模型法、介入机会模型法、最大谪模型法等。
增长系数法的应用前提是要求被预测区域有完整的现状OD表。对于综合法来说，如果模型已经标定完毕，则不需要现状OD表。同增长系数法相比，综合法的应用范围更广些，但对于模型的标定有一定的难度，特别是介入机会模型和最大谪模型，在实际规划中不常使用。
13、平均增长系数法
假设i，j小区之间的分布交通量 的增长系数是i小区出行发生量增长系数和j小区出行吸引量增长系数的平均值，即：

该方法的优点是公式简明，易于计算；其缺点是收敛慢，迭代次数多，计算精度低。
14、福莱特法
假设i，j小区间分布交通量 的增长系数不仅与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数有关，还与整个规划区域的其他交通小区的增长系数有关。模型公式为：

式中 Li ----- i小区的位置系数
Lj ----- j小区的位置系数
例：题6-4 试用福莱特法求例题6-2中的将来出行分布交通量。设定收敛标准为ε=3%。
解：（1）求

15、重力模型法
它根据牛顿的万有引力定律，即两物体间的引力与两物体的质量之积成正比，而与它们之间的距离的平方成反比类推而成。
重力模型法出行分布预测考虑了两个交通小区的吸引强度和它们之间的阻力，认为两个交通小区的出行吸引与两个小区的出行发生量成正比，而与交通小区之间的交通阻抗成反比。
无约束重力模型：

式中， -----分别代表i小区和j小区的人口；
-----i，j小区之间的距离；
α------系数
重力模型的特点：
优点：
（1） 直观上容易理解
（2） 能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行产生的影响
（3） 特定交通小区之间的OD交通量为零时，也能预测
（4） 能比较敏感地反映交通小区之间行驶时间变化的情况
缺点：
（1） 模型尽管能考虑到路网的变化和土地利用对出行的影响但缺乏对人的出行行为的分析，跟实际情况存在一定的偏差。
（2） 一般，人们的出行距离分布在全区域并非定值，而重力模型将其视为定值
（3） 交通小区之间的行驶时间因交通方式和时间段的不同而异，而重力模型使用了同一时间
（4） 求内内交通量时的行驶时间难以给出
（5） 交通小区之间的距离小时，有夸大预测的可能性
（6） 利用最小二乘法标定的重力模型计算出的分布交通量必须借助于其它方法进行收敛计算。
16、交通流分配
定义：交通流分配，就是讲预测得出的交通小区i和交通小区j之间的分布（或OD）交通量 ，根据已知的道路网描述，按照一定的规则符合实际地分配到路网中的各条道路上去，进而求出路网中各路段a的交通量Xa。
①交通阻抗
定义：交通流分配中经常提到的概念，也是一项重要指标，它直接影响到交通流径路的选择和流量的分配。在具体分配中，由路段时间及交叉口延误共同组成出行交通阻抗。
路阻函数的定义：指路段行驶时间与路段交通负荷，交叉口延误与交叉口负荷之间的关系。
影响路阻的主要因素是时间，因此交通时间被作为计量路阻的主要标准。
（1） 路段阻抗
路段上的行驶时间与距离不一定成正比，而与路段上的交通流量有关，此时就选时间作为阻抗。
（2） 节点阻抗
节点阻抗是指车辆在交通网络节点处主要指在交叉口处的阻抗。
交叉口阻抗与交叉口的形式、信号控制系统的配对、交叉口的通过能力等因素有关。
①不分流向类：在某个节点各流向的阻抗基本相同，或者没有明显的规律性的分流向差别。用一个统一的值Di表示车辆在节点i的延误。
②分流向类：不同流向的阻抗不同，且一般服从某种规律（右转<直行<左转）
18、交通平衡问题
Wardrop平衡原理
第一原理定义：（用户均衡、用户最优）在道路的利用者都确切知道网络的交通状态并试图选择最短径路时，网络将达到平衡状态。
第二原理定义：（系统最优原理、设计原理）在系统平衡条件下，拥挤的路网上交通流应该按照平均或总出行成本最小为依据来分配。
第一原理反映了道路用户选择路线的一种原则。第二原理作为一个设计原理，是面向交通规划设计师和工程师的。
例题8-5 设图3所示交通网络的OD交通量为t=200辆，各径路的交通费用函数分别表示为：

试用全有全无分配阀、增量分配法求出分配结果，并进行比较。
解：（1）全有全无分配法
由路段费用函数可知，在路段交通量为零时，径路1最短。根据全有全无原则，交通量全部分配到径路1上，得到以下结果：

因为， ，根据Wardrop原理，网络没有达到平衡状态，没有得到均衡解。
此时目标函数为：
（2）增量分配法
采用2等分
①第1次分配
与全有全无分配法相同，径路1最短。

②第2次分配，此时最短径路变成径路2

这时，根据Wardrop原理，各条径路的费用接近相等，路网接近平衡状态，结果接近于平衡解。此时目标函数为：