交通规划总结

1、交通规划总结,课程主要内容,第一部分 绪论 第二部分 交通网络布局规划与设计 第三部分 预测四阶段,第一部分 绪论,主要内容： 一、交通规划的定义 二、交通规划的构成要素 三、交通规划的种类 四、交通规划的内容与方法,一、交通规划的定义,1.交通(Traffic)的定义 广义地：人、货物、信息的的地点间，并伴随着人的思维意识的移动。 侠义地：人、货物地点间，并伴随着人的思维意识的移动的移动。 （水流、山崩、地震等自然现象) 当代社会的特征：人流、物流、信息流 伴随着人的思维意识的移动： (1)移动的本身有价值； (2)移动的结果有价值,一、交通规划的定义,交通的经济学分类： (1)本源性需求：

2、移动的目的是为了自己，并且他人难以代替的交通需求。如上学、交友、观光、度假、看病。 (2)派生性需求：可以由他人代替的交通需求。如工作、联系业务,一、交通规划的定义,2、交通规划(Traffic/Transportation Planning)是确定交通目标与设计达到交通目标的策略和行动的过程。 原文：Planning ,in general means the development of a course of action to achieve certain predetermined objectives,一、交通规划的定义,目的：设计一个交通系统，以便为将来的各种用地模式服务。 原

3、文：The main objective of transportation planning is to provide information useful to decision makers on when and where improvements should be made to match the standards established. This include transportation and land use improvements,二、交通规划的构成要素,交通规划的构成要素： (1)需求要素：移动的意识决定主体-个人、团体； 移动的对象-人、物 (2)供给要

4、素：运载工具-汽车、火车、飞机、船舶 交通网络-线路、站场 运行系统信号控制系统、信息管制中心 (3)市场要素：交通市场的调节系统-经营主体和市场框架,三、交通规划的种类,对象和构成要素规划的种类 (1)按移动的对象分 (2)按交通方式分 (3)按交通设施分类 (4)按交通服务分类(公共、特定用户、特定交通) (5)按交通服务对象的空间规模分类 (6)按规划目标时期分类 (7)按规划的形成阶段分 基本构思、基本规划、建设规划、实施规划、管理规划,第二部分 交通网络布局规划与设计,主要内容： 一、交通小区的划分 二、交通网络与线路布局规划 三、交通网络的拓扑建模,一、交通小区的划分,交通小区分区

5、(zoning)遵照以下原则： 1.现有统计数据采集的方便性 2.均匀性和由中心向外逐渐增大 3.充分利用自然障碍物 4.包含高速公路匝道、车站、枢纽 5.考虑土地利用,二、交通网络与线路布局规划,1、交通网络结构与布局 城市交通网络基本形式（5种） 城市交通网络形式与城市类型 （1）城市规模与路网形式 （2）城市的性质与路网形式（工业、中心、交通枢纽，特殊功能） （3）城市在区域交通网中的位置与路网形式（交通枢纽、尽头和穿越） （4）城市发展形态结构与路网形式（中央组团式、分散、带状、棋盘式、自由式） 2、交通网络布局规划评价,1、交通网络结构与布局,城市交通网络基本形式 （1）方格网式 （

6、2）带状 （3）放射状 （4）环形放射状 （5）自由式,1、交通网络结构与布局,城市交通网络形式与城市类型 （1）城市规模与路网形式(人口规模城市规模城市路网的形式) （2）城市发展形态与路网形式 中央组团式结构 （市中心、网络、放射形（+环形） 分散组团式结构 （几个中心，网络环形放射形或者带形） 带状结构 （几个组团在一条线上，网络带形） 棋盘式结构 （均匀分布，网络方格） 自由式结构 （城市受特定地形、水系约束,2、交通网络布局规划评价,评价指标 (1)道路网密度(km/km2) 道路网密度(km/km2)=城市建成区内道路总长(km)/城市建成区用地面积(km2) (2)干道网间距(k

7、m) 干道网间距即两条干道之间的间隔 (3)路网结构 路网结构是指城市快速路、主干道、次干道、支路在长度上的比例,2、交通网络布局规划评价,评价指标 (4)道路面积率（%） 道路面积率即道路用地(S1)面积占城市建设用地面积的比例。 (5)人均道路面积(m2/人) 人均道路面积是指城市居民人均占有的道路面积。 (6)道路网的可达性 道路网的可达性(Accessibility)是指所有交通小区中心到达道路网最短距离的平均值,2、交通网络布局规划评价,评价指标 (7)道路网连接度 道路网连接度是指道路网中路段之间的连接程度，用下式表示,2、交通网络布局规划评价,三、交通网络的拓扑建模,1、邻接矩阵

8、：表示点与点之间的一般邻接关系，它的元素l(i,j) 2、权矩阵：点与点之间的数量关系通过权矩阵（D）来反应。权矩阵的元素d（i，j）的就确定,1,2,3,4,5,6,7,8,9,抽象的网络图,1,4,5,6,7,8,9,2,1,4,5,6,7,8,9,三、邻接目录法,该方法采用两组数组表示网络的邻接关系，一组为一维数组R(i)，表示与i节点相连接 的边的条数，另一组为二维数组V(i,j)，表示与i节点相邻接的第j个节点的节点号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,抽象的网络图,邻接目录表,第三部分 预测四阶段,主要内容： 一、交通的发生与吸引 二、交通分布 三、交通方式划分 四、交通流分配,

9、一、交通的发生与吸引,主要内容： 影响出行生成的因素 生成交通量的预测 发生与吸引交通量的预测,一、交通的发生与吸引,1、发生与吸引交通量的影响因素（9个） （1） 家庭构成与大小(随着家庭规模的增大，人均出行次数？) （2）年龄,性别 男性2650岁出行多， 女性1650岁出行多。 （3）3.汽车保有率 汽车保有率高，人均出行数增加。（？） （4）自由时间 定义：自由时间=24-生活必需时间(睡眠、饮食)-约束时间（工作、学习） 自由时间多出行机会大,一、交通的发生与吸引,1、发生与吸引交通量的影响因素（9个） （5）职业、职务 司机、推销、市场开拓人员出行多，教师出行少。 （6）外出率（工

10、作中，外出业务/总业务） 因工种、年龄的不同而异。 （7）企业环境 企业大，外出率高。 （8）收入 收入高，出行机会多。 （9）其他 天气、周日、季节等,一、交通的发生与吸引,2、生成交通量预测 方法：原单位法，聚类分析法，增长系数法 （1）原单位法（平均生成交通量法）：现状条件下，人均单位出行次数 原单位指标的选取 根据人口属性以不同出行目的单位出行次数为原单位进行预测。 以土地利用或经济指标为基准的原单位法，即：以单位用地面积或单位经济指标为基准对原单位进行预测,例1】 在某对象区域常住人口平均出行率不变的情况下，求其将来的出行生成量,单位：万出行数日,一、交通的发生与吸引,举例】 （2）

11、聚类分析法 以家庭为单位，按家庭类型进行分类，求不同类型家庭的平均出行率。（该家庭收入、车辆拥有量和家庭结构） 举例,例2：澳大利亚城市类别产生率。根据家庭规模、收入及家庭拥有小汽车数可将研究对象内的家庭分成不同的类别，下表给出的就是根据调查得到的不同类别家庭的平均出行率。 已知：低收入、无小汽车、每户3人100户；低收入、无小汽车、每户4人200户；中等收入、有1辆小汽车、每户4人300户；高等收入、有2辆小汽车、每户5人50户。求出行总量,一、交通的发生与吸引,3、发生与吸引交通量预测 方法：原单位法，聚类分析法，增长系数法 （1）原单位法 首先分别计算发生原单位、吸引原单位，然后计算 。

12、 若计算出的 用总量控制法进行调整,一、交通的发生与吸引,3、发生与吸引交通量预测 总量控制法,例2】 假设各小区的发生与吸引原单位不变，试用例1的数据求出将来的出行发生与吸引量,例2】 假设各小区的发生与吸引原单位不变，试用例1的数据求出将来的出行发生与吸引量,一、交通的发生与吸引,2.调整系数法 认为发生量比吸引量要可靠， 将吸引量乘以如右所示的系数， 从而保证发生与吸引量一致,例6.假设规划调查区的土地利用特性如表3-1所示，以小区1为抽样点，在不同小汽车占有的情况下，上班出行1h的原单位计算如表3-2。以小区1为抽样点，得到上班出行1h内，出行吸引量与职位的关系如表3-3，计算出行的发

13、生与吸引量,表3-1规划区域的土地利用特征,表3-2 出行发生情况,表3-3 出行吸引情况,表3-4 出行发生量,解：由于出行生成量是土地利用、社会经济特征函数，正确把握它们之间的关系，便可预测出行生成量。 以聚类分析为例，由假设条件表3-1与表3-2（可认为它代表了整个规划调查区），应用计算小区出行发生公式可算出该规划调查区内各交通小区上班出行1h的发生量如表3-4所示,同样的方法可以算出各交通小区的吸引总量。此前，先将表3-3的吸引率作一修正，目的是使该调查区域的发生与吸引的总量相平衡（计算略）。修正后的吸引原单位 。于是，最后算出该调查区域内各交通小区上班出行1h的出行吸引量 ，如表3-

14、5所示。 表3-5 出行吸引量,增长率法（Growth Factor Method） （考虑了原单位随时间变动的情况，它是用其他指标的增长率乘以原单位，求出将来生成交通量的方法。,发生、吸引交通量增长率，其计算公式为,例5：设某区域现在共有500户家庭，其中250户每户拥有1辆小汽车，另外250户没有小汽车，有汽车家庭出行生成原单位为6.0次/天，无汽车家庭为2.5次/天。假设未来所有家庭都有1辆小汽车，家庭收入和人口数不变，用增长率法求出规划年的出行发生量,二、交通分布,主要内容：交通分布方法 增长系数法 常增长系数法 平均增长系数法 底特律法 福莱特法 佛尼斯法 重力模型法,二、交通分布,

15、增长系数算法 第1步令计算次数m=0； 第2步给出现在OD表中 、 、 、 及将来OD表中的 、 、 。 第3步求出各小区的发生与吸引交通量的增长系数 ,二、交通分布,第4步 求第m+1次近似值,二、交通分布,第5步 收敛判定,三、交通方式划分,主要内容： 一、出行方式的影响因素 二、方式划分率模型 三、非集计模型,一、出行方式的影响因素,出行特性（出行目的） 交通服务水平（费用、时间、舒适度等） 个人属性（职业、性别、等） 家庭属性 地区特性（城市规模、地形、天气,二、方式划分率模型,交通方式划分率模型根据对象区域或交通可分为全域模型、出行端点模型、TI模型和径路模型四大类。 1、全域模型

16、考虑：对象区域整体的交通方式划分情况，常用于宏观交通规划。 2、出行端点模型 划分率可从发生端或吸引端考虑，而多数属于发生端出行端点模型,二、方式划分率模型,3、TI模型（Trip Interchange） Trip Interchange意味着OD交通量的相互转换。 推算给定OD表的交通方式划分率。 4、径路模型 在考虑各种交通方式的径路的同时进行交通流分配的模型。 适用于研究各种交通方式的合理划分交通量,三、非集计模型,集计分析将数据按照交通小区统计之后建立预测模型。 非集计模型先使用调查的个人行动数据建模，预测时，再统计个人行动的结果。 Probit模型和Logit模型,三、Probit

17、模型和Logit模型,固定效益】 1、Probit模型 2、 Logit模型,四、交通流分配,理论研究发展 全有全无法 没有交通拥挤（路阻固定） 流量全部分配到路阻最小的路径上 Wardrop网络平衡分配第一、第二原理 考虑交通拥挤的影响（路阻与流量有关） 在多条路径中权衡选择 随机性分配理论（Sheffi等） 动态交通流分配,二、交通流分配基本概念,交通分配 OD矩阵 交通阻抗（路阻函数） 最短路径,1、交通分配,定义：交通流分配就是将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qij,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

18、a的交通流量xa。 具体地，有以下几项交通分配工作： 将现状OD交通量分配到现状交通网络上； 将规划年OD分布预测值在现状交通网络上的分配； 将规划年OD分布预测值在规划交通网络上的分配，以评价交通网络规划方案的优劣,1、交通分配,进行交通流分配时所需要的基本数据： （1）表示需求的OD交通量；(拥挤路网高峰期OD交通量，城市间路网采用AADT的OD交通量) （2）路网定义，即路段及交叉口特征和属性数据； （3）径路选择原则； 就交通分配的工作特点来说，交通工具的运行线路可以分做两类： 运行线路固定类型和运行线路不固定类型。 运行线路固定类型：城市公共交通网、城市轨道交通网，这些是集体旅客运输

19、 。 运行线路不固定类型：城市道路网、公路网、高速公路网，这一般是指个体旅客运输或货物运输，这类网络中，车辆是自由选择运行路径的,3、交通阻抗,交通阻抗是指交通网络上路段或路径之间的运行距离、时间、费用、舒适度，或这些因素的综合。 交通阻抗有两部分组成：路段上的阻抗、节点处的阻抗。 道路交通阻抗在交通流分配中，可以用路阻函数来描述。 路阻函数：指路段行驶时间（交叉口延误）与路段（交叉口）交通负荷之间的函数关系，是交通分配的关键。 节点处的阻抗可分为两类：不分流向类、分流向类,4、径路与最短径路,一）径路与最短径路的定义 1）路段：交通网络上相邻两个节点之间的交通线路称作“路段”。 2）路径：交

20、通网络上任意一对OD点之间，从产生点到吸引点一串连通的路段的有序排列叫作这对OD点之间的路径。一对OD点之间可以有多条路径。 3）最短路径：一对OD点之间的路径中总阻抗最小的路径叫“最短路径”。一对OD点之间的最短路径也可能不止一条,4、径路与最短径路,一）径路与最短径路的算法 标号法 （1）算法思想 首先从起点O点开始，给每个节点一个标号，分为T标号和P标号两类。 T标号是临时标号，表示从起点O到该点的最短路权的上限； P标号是固定标号，表示从起点O到该点的最短路权。 标号过程，T标号一直在改变，P标号不在改变，凡是没有标上P标号的点，都标上T标号。 算法的每一步把某一点的T标号改变为P标号

21、，直到所有的T标号都改变为P标号。即得到从起点O到其他节点的最短路权，标号过程结束,Wardrop平衡原理,一、道路网平衡状态的定义 若所有道路使用者（驾驶员）都准确知道各条道路所需的行驶时间，并选择行驶时间最短的道路，最终被利用的各条道路的行驶时间会相等，没被利用的道路的行驶时间更长。这种状态叫道路网平衡状态,Wardrop第一平衡原理,Wardrop第一平衡原理 如果道路使用者都确切知道网络的交通状态并试图选择最短路径时，网络将会达到平衡状态。 用户均衡(User Equilibrium, UE) 所有被使用的道路的行驶时间相等且等于最小行驶时间 其他未被使用的道路的行驶时间大于或等于最小行驶时间,Wardrop第一平衡原理,设OD间交通量为q=2000辆，有2条路径a和b。径路a行驶时间短，但是通行能力小，径路b行驶时间长，但通行能力大。假设各自的行驶时间min与流量关系如图所示，根据 Wardrop第一平衡原理求径路a与b上分配的交通量,Wardrop第一平衡原理,UE实例,qa = 600, qb = 1400; ta= tb=22,qb = 0.8q-200,Wardrop第二