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：201264-2012610 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190.5552.1615.8825.52022226229.0983.3817.3318.83019510376.6819.0176.4112.975.7649336469.2616.5612.6212.10039403576.14145.851.426.36032436633.9283.430002110070167.5600098880 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1110.6552.1815.265.55038416249.0183.457.8928.86028510384.6929.0129.4321.981.7251334496.3720.502.622.17045400587.51160.871.423.36035600644.2928.430002340070167.5600010000表3 交通小区现状OD表DO1234567127767471615462342430136121069125019284065544241167416731104025622140713792803179876844221405934956417923912247355483636918983394272491112767861201914897140901171480458411624739211527710493330591610139表4 交通小区间距离123456715001548.53223.05244.03754.12027.54107.721548.55001685.83698.02930.43340.35602.233223.01685.85002027.53105.24905.67188.245244.03698.02027.55004030.06760.29204.253754.12930.43105.24030.05003777.97605.662027.53340.34905.66760.23777.95004253.574107.75602.27188.29204.27605.64253.5500二、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1001203900350020四、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，、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DO0300400500300010025040010006005002506000a列出该网络邻接目录表b令Q0，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1412441421；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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：令Q0，用最短路法分配该OD矩阵；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13841696265.6228510146696351334203657.24454002991053560045353.46234007840.671000020107.2三、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1001203900350020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）1110.6552.1815.265.550249.0183.457.8928.860384.6929.0129.4321.981.72496.3720.502.622.170587.51160.871.423.360644.2928.4300070167.56000表4 预测年出行吸引小区预测年出行吸引19626562127469320369242850654535367841720107表5 预测年OD表O D12345671914752672843122598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107459406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Dj1835642110561317681642474553936966806717454用调整系数法调整的OD表：表7 预测年OD表DO12345671914752672843122598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107四、交通分布 分布预测模型：底特律法。 表8 交通小区现状OD表DO1234567合计1277674716154623424301361 3552521069125019284065544241167416770752311040256221407137928031798768564814422140593495641792391224735445055483636918983394272491112767867268612019148971409011714804584116249006873921152771049333059161013941054合计713431012901211606172386595576421210415598表9 预测年OD表O D12345671914752672843122598410859585466656674725050962661274692036922850645353784120107459406（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 O1234567172922 132 527 5150 5348 1177 666 85922 210369 26046 34321 1930 3576 169 114 76526 324441 60882 38805 3013 5395 415 1195 134146 486 3069 8858 3053 42 3 68 15178 57105 8858 30643 1834 30700 150 6990 86281 67713 10261 11264 270 826 3066 732 34133 72440 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 O12345671101858 115 364 2789 5765 803 67 111760 217632 27411 28871 1272 4693 141 14 80034 339729 61251 31205 1899 6769 329 141 141323 4179 3960 9133 2467 68 3 10 15820 59996 7714 21328 1000 33336 103 712 74189 66827 5621 4932 93 564 1325 47 19409 73160 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 O1234567157670 110 499 3661 4782 3545 6793 77060 28438 22610 37674 2105 3200 313 99 74437 319430 51015 37553 2294 4831 1178 1113 117414 489 3663 16048 7652 47 2 63 27564 55986 7885 33209 1812 28658 352 6538 84440 64645 14425 20119 499 1207 8681 1037 50613 72293 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，、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DO0300400500300010025040010006005002506000a 该网络邻接目录表表14邻接目录表节点ik(i)v(i,j)122,3221,4331,4,5432,3,6533,6,7634,5,7725,6b令Q0，该网络最短路径用最短路法分配该OD矩阵12354675331.50.531.52最短路径如下：表15 最短路径OD点对最短路线节点号14124151246517124674142145465474675156421545645756771764217476475765分配交通量如下图：123546712001100125013501200c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）DO0901201509003075120300180150751800第一次分配后各路段分配交通量为：1235467360330375405360第一次分配后各路段出行时间为：123546754310.21.520.312.31.52第二次分配OD矩阵：表17 OD点交通量表（第二次分配）DO0901201509003075120300180150751800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14134151351713574143145435474357515315453457577175317475347575第二次分配后各路段分配交通量为：1235467360330405360210330375405360第二次分配后各路段出行时间为：123546754310.214.120.312.31.52第三次分配OD矩阵：表19 OD点交通量表（第三次分配）DO01201602001200401001604002402001002400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14124151246517124674142145465474675156421545645756771764217476475765第三次分配后各路段分配交通量为：1235467480500540480400440500540480第三次分配后各路段出行时间为：123546754312.625.526.9131.52六 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。