《道路交通规划》PPT课件.ppt

中 原 工 学 院 交通工程概论 交 通 工 程 概 论 中 原 工 学 院 第 六 章 道路交通规划 中 原 工 学 院 交通工程概论 第六章第六章 道路交通规划道路交通规划 6.1 交通规规划的定义义、内容、程序 6.2 交通规划的调查工作 6.3 交通规划预测工作 6.4 交通规划与路网规划 6.5 交通规划的评估与效益分析 中 原 工 学 院 交通工程概论 所谓“规划(Planning)”，是指确定目标与设计达到该目标 的策略或行动的过程，而“交通规划”就是确定交通目标与设 计达到交通目标的策略或行动的过程。 具体地讲，交通规划是经过交通现状调查，预测未来在人 口增长、社会经济发展和土地利用条件下对交通的需求，制定 出相应的交通网络形式，并对拟定的方案进行评价，对选用的 方案编制实施建议、进度安排和经费预算的工作过程。 6.1.1 交通规划的定义 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.1.2 交通规划的内容 1经济调查和分析 包括与交通有关的社会经济统计资料 、历年客、货运输资料，以及各个交通分区的现状用地资料和 规划用地资料，对这些进行系统的调查、整理和分析。 2交通现状调查 对规划区域内现有各类交通现状进行调 查。 3交通需要调查 包括客、货流的生成与吸引、出行目的 和出行方式以及停车调查。 4根据以上各项调查资料，建立交通需求模型和交通评 价模型，对现状系统进行综合交通评价，并进行未来各个时期 的交通需求预测。 中 原 工 学 院 交通工程概论 5根据对现状的综合交通评价和交通需求预测资料，提 出近期的交通治理方案和交通系统规划方案。 6在对上述方案进行综合评价的基础上，确定道路网的 布局，包括道路网的形式和指标，各条道路的等级和功能， 各个交叉口的类型及有关技术参数。 7建立交通数据库，不断进行交通信息反馈，修订交通 模型、交通预测数据和规划方案，使规划保持继续和不断完 善。 中 原 工 学 院 交通工程概论 组 织 准 备 规 划 目 标 数 据 收 集 分 析 预 测 制 订 方 案 评 价 和 选 择 连 续 规 划 6.1.3 交通规划的程序与方法 明确有一定权威性的负责单位，建立一 个能够胜任这项工作的协作，必要时还 要吸收社会各阶层人士参加审议 使旅客和货物具有适当的可动性； 达到环境平衡。 提供区域内生产、就业、教 育、生活平等的可达性分布； 促进土地利用和运输设施按 期望的方向组织； 减少社会纠纷，促进地区经 济、交通的可持续发展； 减少空气和噪声污染。 出行时间最短； 出行费用最少； 提供充分的系统容量； 保障充分的系统安全性； 提供充分的系统可信性。 中 原 工 学 院 交通工程概论 组 织 准 备 规 划 目 标 数 据 收 集 分 析 预 测 制 订 方 案 评 价 和 选 择 连 续 规 划 6.1.2 交通规划的程序与方法 对调查所取得的数据进行分析，并研究预 测未来交通需求的预测技术。 根据现状分析和交通预测，对未来的交通 网络提出若干可行的方案。 对不同规划方案进行技术经济评价，找出 既优化又现实，满足未来交通需求的推荐 规划方案。 规划方案实施以后，必须对交通系统进行 连续的监督检验，不断更新现有的数据文 件，修改规划方案。 真正的交通规划必定是一个 协调的、综合的、连续的过程。 中 原 工 学 院 交通工程概论 土地利用、运输条件和交通活动并列为交通运输系统分 析中的三要素。对交通规划而言，三者的现状和预测资料缺 一不可，在某种意义上说，土地利用更是交通规划的基础。 6.2 交通规划的调查工作 （一）土地利用调查 土地利用现状的调查资料包括地区功能（居民区、工业 区、商业区等）、建筑物类型（住房、工厂、学校、公园、 商店等）和一系列的定量指标、如人口数、职工数、家庭收 入、机动车拥有量、交通分区的面积等等。 中 原 工 学 院 交通工程概论 （二）社会经济调查 社会经济调查是根据交通规划的需要，对所研究区域内的 社会经济状况作全面的了解，收集各方面的基础资料。按其性 质可分为综合社会经济调查和对特定道路或大型构造物的个别 社会经济调查。 社会经济调查的内容 （1）行政区划、分区规划、隶属关系、管辖范围、影响区域 （2）人口（总数、分布、构成、增长等）； （3）土地利用（土地特征、建筑构成、开发程度、客货发生 （4）国民经济发展（国民收入、工农业总产值、生产和基建投 资等）； 中 原 工 学 院 交通工程概论 （5）产业（产业结构、布局、资源、运量等）； （6）客货运量（运输量、运输周转量、各种方式所占 的比重等）； （7）资金来源（国家投资、银行贷款、社会集资等） ； （8）社会价值（时间价值、劳动力价值、美学景观价 值、人文历史价值等） 中 原 工 学 院 交通工程概论 （三）OD调查 起讫点调查，又称OD（Origin-Destination)调查，就是对 某一出行起点或吸引点交通单元（行人、车辆、货物）的流量 流向，及其通过路线的调查。 1.基本概念 1）出行：指汽车、行人或货物从出发地向目的地的移动 。分别称为车辆出行，居民出行，简称出行； 2）出行端点：出行的出发地点和目的地点的总称。 出行端点可分为起点和讫点（O-D）, 或分为产生和吸引（P-A） Origin- Destination Production- Attraction 中 原 工 学 院 交通工程概论 O-D是以出行的方向来定义，起点即是出行发生点，讫点 为出行到达点。 而P-A是以出行端点的土地利用来定义，出行的两端点中 有一端是住宅区，则住宅区这端为出行产生,另一端则为出行吸 引。若出行的两点均为非住宅区，则出行起点为产生，讫点为 吸引。 3) 境内出行（境内交通）：起讫点均在调查区域内的出行； 4) 过境出行（过境交通）：起讫点均在调查区域外的出行; 5) 境间出行：起讫点中只有一个端点在调查区域内的出行； 6) 区内出行：起讫点均在同一小区的出行； 7) 区间出行：起讫点分别位于不同小区的出行： 中 原 工 学 院 交通工程概论 8) 小区形心：代表小区内所有出行端点的集中点。它是该 小区交通流的中心点，不是该区的几何中心点； 9) 期望线(愿望线)：小区形心间的连接线，它反映人们期 望的区间距离最短的路线，与实际出行路线无关； 10) 调查区境界线：规定调查区范围的边界线； 11) 分隔核查线(Screen Line)：为校核起讫点调查结果的 精度，在调查区内依靠天然或人工障阻设定的调查线称为分隔核 查线； 12) OD表：一种表示起讫点调查结果的表格。 中 原 工 学 院 交通工程概论 2、OD 调查目的 收集调查区域内的出行的类型与数量方面的资料，从 中推求远景的交通量，为运输规划的研究提供基础数据。 调整城市结构布局 完善交通网系统 选择交通运输方式 预测远景年的交通量 此外，新建或改建道路设计以及公共交通与服务设施 的确定，有时也需要应用OD调查。 中 原 工 学 院 交通工程概论 1）家访调查 对居住在调查区内的居民，进行抽样家访，由调查员当 面了解该户中包括学龄儿童在内所有成员一日的出行情况。 优点：可以直接得到居民家庭中所有成员一日内详细出 行情况，数据可以了解家庭成员中一日内的详细出行情况。 缺点：成本高、费时多、工作量大。 2）发表调查 一般用于机动车出行调查。将调查表由公安交警发至 驾驶员手中，逐项填写。 3、OD 调查方法 中 原 工 学 院 交通工程概论 中 原 工 学 院 交通工程概论 3） 路边询问调查 在主要道路或城市出入口上设调查站，让车辆停下，询 问该车的出行情况。 4）公交月票调查 对购月票的公交乘客发表调查，了解月票使用者的出行 情况。 另外，还有明信片调查法、电话询问法、车辆牌照调查法。 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.3 交通规划预测工作 四阶段 出行发生预测 出行分布预测 交通方式划分预测 交通量分配预测 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.3.1 出行发生预测 出行发生(Trip generation )是以某一交通小区的社会经济 、小区位置和土地利用等来估计某单位时间内发生在该小区的 总的出行次数。目的是建立小区产生的交通量与小区土地利用 、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各小区所 产生的交通量。 1出行分类 居民出行一般分为家庭出行(HB)和非家庭出行(NHB),前 者又分为工作出行(HBW)和非工作出作(NHBW)。所谓家庭出 行是指产生于家庭这一端的出行，而非家庭出行则是指出行端 点都不在家庭的出行。 6.3 交通规划预测工作 中 原 工 学 院 交通工程概论 2出行发生量 出行发生量的一种量度方式，指家庭出行中全部家庭端点( 起点)的出行量与非家庭出行中起点一端的出行量之和。 3出行吸引量 出行发生量的另一种量度方式。指HB中全部非家庭端点（ 终点）出行量与NHB中终点一端出行量的总和。i小区与j小区之 间的一次出行，对i小区如果是发生，则对j小区必然是吸引，反 之亦然。因此，规划范围内的出行总量等于小区发生量（或吸 引量）之和。 4生成率（吸引率） 由起讫点（OD）调查统计得出的与土地利用有关的单位出 行量。如X车次/住户、X次出行/雇员、X次出行/建筑面积（或学 生数，床位数）。 中 原 工 学 院 交通工程概论 5预测的方法 发生率法 回归发生模型 类型发生模型 例：1#区有172家独户住宅，287家集体住宅，550家公寓房屋，他们的 产生率分别为2.38、2.38、2.31车次/户；另有40000平方米的商业中心，平均 每1000平方米有2.2个雇员，其吸引率为1.82车次/雇员。 出行产生量：2.38（172+287）+5502.31=2363车次/日 出行吸引量：2.240000/10001.82=160车次/日 同理可依次算出2#、3#等区的出行发生（包括出行产生和出行吸引），得： 1.发生率法 中 原 工 学 院 交通工程概论 区号出行产生量Pi出行吸引量ai调整吸引ai 1# 2# 3# . . . 2363 . . . . . 160 . . . . . 166 . . . . . 133272128816133272 其中： 由现状出行发生量再考虑该地区的交通量年平均增长率，即能得到未 来出行发生量。 表中调整吸引 由下式得到： 中 原 工 学 院 交通工程概论 2. 回归发生模型 一般采用多元回归，也有一元回归。 如：上海规划设计院根据1978年卡车流OD调查，建立了卡车车流 出行的三元回归发生模型： T=2150-3.22X1+46.32X2+8.84X3 T=2150-3.22X1+46.32X2+8.84X3 市内商业中心 或仓库、内港 混杂区 市内住宅区 其中T为出发到达的车次总数（辆/日） ； X1为建筑面积（公顷）；X2为职工数（千人） X3为人口数（千人） 一般情况下，用回归模型预测得出的未来出行量，在近期比较可靠，随着 远景年的后移，可靠性越差。 中 原 工 学 院 交通工程概论 3. 类型发生模型 基本思路：突出家庭作为基本单元的制约作用，按家庭的规模、收入 、拥有小汽车数分类调查统计得出相应的出行发生率，由现状发生率得现 状出行量，有未来发生率得未来出行量。 例：澳大利亚某城市的类别产生率如下表所示： 小汽车拥有 数 低收入中等收入高收入 13人4人13人4人13人4人 03.44.93.75.03.85.1 15.26.97.38.38.010.2 25.87.28.111.810.012.9 已知：低收入、无小汽车、每户3人的有100户； 低收入、有1辆小汽车、每户4人的有200户； 中等收入、有1辆小汽车、每户4人的有300户； 高收入、有2辆小汽车、每户5人的有50户。 ？ 该区总出行 1003.4+2004.9+3008.3+5012.9=4455 人次/日 中 原 工 学 院 交通工程概论 3. 类型发生模型 基本思路：突出家庭作为基本单元的制约作用，按家庭的规模、收入 、拥有小汽车数分类调查统计得出相应的出行发生率，由现状发生率得现 状出行量，有未来发生率得未来出行量。 优点：能够利用已知的各种关系，可以从普查资料登记 处的资料来估计各种类型的家庭数量。 缺点：高收入与小汽车拥有量多的住户在现状与预测两 阶段中所起的作用不均衡。 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.3.2 出行分布预测 交通分布预测的目的是根据现状OD分布量及各小区因经 济增长、土地开发而形成的交通量的增长，来推算各小区之间 将来的交通分布。 推算基本思路：根据OD调查所得到的现状分布，建立现 状出行分布模型，再据此模型预测将来的出行分布。下面介绍 三种预测模型。 增长系数法(Growth factor method) 重力模型法(Gravity Method) 修正重力模型 中 原 工 学 院 交通工程概论 1） 增长系数法(Growth factor method) 此法假定各小区之间的远景出行分布模式与现状的模式完全一 样，对现在OD表的各元素(发生量、吸引量)乘以某增长系数，则得 出将来的OD表。 这种方法使用简单，适用于土地利用因素变化不大的区域。 现状分布平均增长系数 = 未来分布 平均系数法： Tij1/2(Gi+Gj)=Tij 中 原 工 学 院 交通工程概论 已知：A、B、C三区的出行、增长系数及现状分布，如下表所示： 区号pG 现现状分布 P（ ） ABC A302102030 B253101525 C351201535 中 原 工 学 院 交通工程概论 按上述模型，分别算得： GA=2 GB=3 GC=1 23 1 中 原 工 学 院 交通工程概论 区号到达区P（） 未来分布 ABC A253055 B253055 C303060 调整系数： 增长系数的要求：=1.00， 如1.01或0.99则需重新计算。 现状 预测 23 1 中 原 工 学 院 交通工程概论 此时：PA= TAB+ TAC=30.63+25.05=55.68 PB= TAB+ TBC=30.63+25.05=55.68 PC= TBC+ TAC=30.63+25.05=55.68 仍不符合要求，重复上述步骤重新计算。 此法收敛速度太慢，但电算只是一个以秒计的小程序。 1.091.36 0.58 23 1 中 原 工 学 院 交通工程概论 2. 重力模型法 (Gravity Method) 行程时间模型 相互影响模型 分布系数模型 行程时间模型 例：已知出发区1#、2#及到达区3#、4# 、5#的出行量及吸引量，以及 区间行程时间，如下表所示。 起讫 3#4#5#p 12#400100200700 a5502002501000 中 原 工 学 院 交通工程概论 例：已知出发区1#、2#及到达区3#、4# 、5#的出行量及吸引量，以及 区间行程时间，如下表所示。 起讫 3#4#5#p 12#400100200700 a5502002501000 150 100 50 400 100 250 (a=550) 中 原 工 学 院 交通工程概论 行程时间的加权平均值 以行程时间模型计算出行分布，所得结果称为G.M 精度要求：G.M分布与O.D分布（计算分布与实测分布） 中时间平均值的误差不超过3%。如超过3%，改动指数c值进 行调整。 150 100 50 400 100 250 中 原 工 学 院 交通工程概论 【2#】 【1#】 150 100 50 400 100 250 (a=550) 中 原 工 学 院 交通工程概论 起 讫 3#4#5#p 1#1659045300 2#44998153700 a6141881981000 再求行程时间的加权平均值 至此，描述现状的行程时间模型成立。 由P1和a1 代入模型可算得未来分布Tij 。 165 90 45 449 98 153 精度要求：G.M分布与O.D分布（计算分布与实测分布） 中时间平均值的误差不超过3%。如超过3%，改动指数c值进 行调整。 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.3.3 交通方式划分预测 在计算出个交通区之间的出行分布后,还必须交通方式划分 ，才能换算成交通区之间不同交通方式的交通量。 交通规划方式划分就是把总的交通量分配给各种交通方式 。 建立交通方式划分模型是依据观测到的交通方式划分、居 民出行特征和各种交通方式的运营特性。 影响出行者的交通方式的因素有很多，如各种交通方式的 可靠性、舒适性和安全性、方便性，出行者的社会经济特征及 其他样的交通方式划分模型。 中 原 工 学 院 交通工程概论 南京市交通规划所建立的交通方式划分模型所考虑的因素有： n 地理环境； n 交通系统服务水平； n 出行目的； n 出行距离； n 公交车辆实载量。 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.3.4 交通分配预测 交通预测的最后一步是交通分配(Traffic assignment)，即 根据方式划分出来的交通量所求得的远景OD表来推算干道上 的交通量。 一般是将干道构成一个交通网络，网络的节点由交叉口、 交通枢纽等组成，网络连线为道路路段。 在交通调查区内道路网形成了一个网络系统，假定每个区 有一个矩心，交通产生和吸引均集中于该点。区的矩心可以在 网络节点上，也可以不在节点上，而是通过附加的连线与节点 相连接。 中 原 工 学 院 交通工程概论 交通量分配是将已知的各起讫点交通量，分配到网络图上 ，根据已知图上一定区间的交通量来鉴定网络图的合理性。 交通分配需考虑到以下几个因素： 交通方式；如公共交通系统、小汽车、自行车等。 行程时间；即在某起点之间采用某一交通方式所需时间。 路段上的速度与流量之间的变化关系。 全有全无分配法 多路概率分配法 容量限制分配法 交通分配方法： 中 原 工 学 院 交通工程概论 此模型假定两区之间的交通量全部在道路网中具有最短行驶 时间（或最短行程距离）的某条路线中通过，而其他路线上的交 通量全部为零。 1.全有全无分配法(最短路分配法、捷径法) 例：现有一棋盘式街道网 如图所示，连线旁所标为两节 点间的行驶时间。已知有起点 1进入1000单位的交通量，终 点是16，问该道路网上的交通 分布数据。 优点：简单明了； 缺点：不符合实际情况，因为当大量出行集中于某路段 时，交通量会接近或超过该路段的通行能力，将产生大量的延 误，降低行程速度，此时它就不再是最小行程时间(费用)的路 段了。 1000 中 原 工 学 院 交通工程概论 2.多路径概率分配法 在城市区域里，起讫点之间有许多条路线可通，出行者将 散布于这些路线上，因为出行者不可能精确地判断哪条路线是 费用最小的，不同出行者将有不同的选择。 多路径概率分配法认为交通量是以不同的概率分配到多条 路径上。按此模型分配的结果就不是少数几条路段垄断全部交 通量，而是大部分路段都负担着多少不等的交通量。 中 原 工 学 院 交通工程概论 3.容量约束分配法 如果采用全有全无分配法和多路径概率分配法，就有可能 在某些通行能力较低的道路上将分配到较大的交通量，而通行 能力较大的道路则可能分配到较小的交通量。这样会给通行能 力低的道路造成很大的交通压力，发生车流拥塞，大大增加行 程时间和行程费用。 容量约束法就是按现状的车速、交通量与通行能力之间的 关系来解决分配问题，使具有一定通行能力的干道能分配到与 之相适应的交通量，达到行程时间最少。 中 原 工 学 院 交通工程概论 6.4 交通规划与路网规划 6.4.1 制订路网规划方案的目的和原则 原则：1、要有明确的目标和必要的前提 在交通规划和路网规划开始时，要对区域内的土地利用 性质、社会经济特征、国民经济发展计划、区域或城市总体 规划有很好的理解和掌握，在此基础上，提出区域内交通规 划明确配战略目标。 目的： （1）为交通预测建模提供输入网络； （2）为寻求能最好地满足交通规划目标的道路 网方案提出一个可供比较选择的范围。 中 原 工 学 院 交通工程概论 2、要有全局观点和发展眼光 现代交通是一个复杂的系统工程，必须从全局和整体出 发，将区域内外的交通运输，各种交通方式视为一个相互联系 的有机整体，进行全面的综合分析，从整体上、系统上进行宏 观控制和规划，达到系统的综合效益。 3、要有工程经济观点 在制订道路网规划和交通对策时，在不影响交通规划战 略目标的前提下，应认真考虑如何充分利用现有基础设施， 做到少花钱，多办事。这在我国这样一个经济比较落后又需 迅速发展的社会主义国家是有很大现实意义的。 中 原 工 学 院 交通工程概论 4、要有群众观点 今天的交通问题已成为一个涉及到各行各业和千家万户 的社会问题。在交通规划的全过程中，都离不开各方面的支 持和协助。同时，如制订的交通规划方案及对策也应接受社 会各方的审议和批评。 6.4.2 制订路网规划方案的程序 1、输入数据 （1）区域内的人口土地利用和社会经济预测资料； （2）交通预测资料； （3）初始道路网络。一般可借用区域或城市的现状道路网络 中 原 工 学 院 交通工程概论 2、方案准备 根据对区域内的土地利用、社会经济、交通需求预测，区测内现状路网 交通质量的评价出规划年区域内道路网改建、新建、调整、补充等一系列方 案。 将不同的规划方案输入计算机，把规划年的交通量分配到这些路网上。 3、交通分配 根据对规划路网交通供应特性和分配到路网上的交通需求量之间的比较 评估，得出该方案在规划年可能的交通负荷和服务水平，并同规划目标比较 ，判断该方案是否可行。 4、交通质量评价 5、可行方案的效益分析和综合评价 中 原