北京交通大学交通规划复试《城市交通》重点

1、交通规划 交通规划的定义： 根据国家区域城市社会与经济发展情况对交通运输设施未来一段时间 的发展做出安排， 其主要内容包括确定运输线网结构、 港站地点位置、 能力规模及建设序列。 其主要构成要素为：需求要素、供给要素和市场要素。 当量交通量：将实际车辆数换算为轿车数后的交通量；交通规划的内容： 1 、交通调查：居民出行调查、货物流动调查、机动车OD 调查、断面交通量调查； 2 、交通与土地利用 3、交通需求预测 4、交通网络布局与划分 5、交通网络分 析评价 道路通行能力：在一定道路和交通条件下，一定时间内能通过道路某截面的最大车辆数。 交通拥挤度：某截面的实际交通量与其通行能力之比； 交通小

2、区分区遵照以下原则：现有统计数据采集的方便性。均匀性和由中心向外逐渐增大。 充分利用自然障碍物。包含高速公路匝道、车站、枢纽。考虑土地利用。 城市交通网络基本形式：方格网式：优点：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的布置。缺点： 网络空间形式简单、对角线方向交通的直线系数较小。 带状：带状交通网是由一条或几条主要的交通线路沿带状轴向延伸， 并且与一些相垂直的次 级交通线路组成类似方格状的交通网。 城市的土地利用布局沿着交通轴线方向延伸并接近自 然，对地形、水系等条件适应性较好。放射状：放射状交通网络常被用于连接主城与卫星城之间环形放射

3、状： 以放射状交通线路承担内外出行， 并连接主城与卫星城； 环形交通网承担区与 区之间或过境出行，连接卫星城之间，减少卫星城之间的出行穿越主城中心。自由式： 该形式的路网结构多为因地形、 水系或其它条件限制而使道路自由布置， 因此其优 点是较好地满足地形、水系及其它限制条件。 缺点是无秩序、 区别性差，同时道路交叉口易 形成畸形交叉。道路网的可达性： 指所有交通小区中心到达道路网最短距离的平均值。 该指标值越小， 说明 其可达性越好，路网密度越大。在交通网络中，节点集N包括发生节点集R、吸引节点集S和交叉口之类的交汇节点等。生、吸引节点表示交通小区人口密集或政府行政机关的集中的地点。这些发生、

4、 吸引节点对与 rs 对应，并称之为 OD 对。交通调查是一种用客观的手段， 测定道路交通流以及与其有关现象的片断， 并进行分析， 从 而了解与掌握交通流的规律。 其目的是为了向交通、 城市建设规划和环境保护以及交通管理 等部门提供用于改善、优化道路交通的实际参考资料和数据。交通调查的对象， 主要是交通流现象。 以及与交通流有关的国民经济、 经济结构、 城乡规划、 交通设施、交通环境行驶特性、地形、气候、等等。交通调查的目的和作用见书P19交通调查的内容： 交通运输调查； 社会经济及土地利用基础资料调查； 相关政策与法规调查； 建设资金调查；交通规划影响调查交通量： 单位时间内通过道路某一断面

5、或某一车道的车辆数或行人数，是描述交通流特性最重要的三个参数之一。交通量调查的流程：明确调查目的和用途；明确调查区域或线路情况；明确调查站点位置； 明确调查车辆种类、调查时间和周期；人员配备和分工；设计调查表格；汇总分析数据。车辆折（换）算系数：我国道路交通的特点之一就是混合交通严重，除了高速公路、一级公 路和二级汽车专用公路是汽车专用道路外， 其余道路都是汽车和其他车辆混合行驶。 因此在 交通量调查时， 有必要根据调查目的， 区分不同的车型分别记录， 以便于换算成统一的标准 车型。交通调查的计数方法：人工计数法；浮动车法；机械计数法 浮动车法：调查时需要一辆测试车，调查时一名调查人员记录对向

6、开来的车 辆数量； 另一名调查人员记录与测试车同向行驶的车辆中， 被测试车超越的车辆和超越测试 车的车辆数； 另外一人报告和记录时间以及停始时间。 行驶距离从里程表读取。 测试车一般 需要沿调查路线往返行驶 1216次。行程车速是地点车速： 指车辆通过道路某一点或某一断面时的车速， 亦称为瞬时车速， 是描述道路某地 点交通状况的重要参数。行程车速： 亦称为区间车速， 是车辆在道路某一区间行驶的距离和时间的比值。 评价道路行车通畅程度和分析车辆发生延误原因的重要数据。行驶车速： 是车辆在道路某一区间内的行驶距离和行驶时间 （即行程时间中扣除停车延误时 间）的比值。 行驶车速是衡量道路服务质量、

7、估算路段的通行能力以及延误原因的重要参数。 临界车速：又称为最佳车速，指通行能力最大的车速，在理论上考虑通行能力时采用。 设计车速：指驾驶员在天气良好、交通密度较低时所能维持的最高安全车速。 设计车速是道路几何设计的基本依据，也是表明道路等级和使用水平的主要指标。 时间平均车速： 道路某一断面上车速分布的平均值， 即断面上各车辆地点车速的算术平均值。 空间平均车速：指在给定的路段上，同一瞬间车速分布的平均值。 地点车速调查方法：人工测量法；雷达测速法；道路检测器测量法；摄像法 雷达测速法：利用反射波的多普勒效应， 当雷达测速仪瞄准被测车辆时，发射高频微波，遇 到车辆后反射回来， 根据发射波和反

8、射波的频率差与车辆行驶速度成正比的关系， 得到车辆 的瞬时车速。道路检测器测量法： 道路检测器测车速的基本原理是在测速地点选取一小段距离， 两端均埋 设检测器， 车辆通过前后两个检测器时发出信号， 并传送给记录仪， 记录下车辆通过的时间， 从而计算出车速。 常用道路检测器有电感式、 环状线圈式和超声波式等， 它们均设置在固定 测站上，同时测量交通量。摄像法：在测量地点，量取若干段距离，做好标记。将摄像机设置在视野良好的高处，防止 行车道树以及其它设施的遮挡， 将摄像机对准拟测路段， 以一定的送片速度进行录像。 根据 汽车通过测定区间的录像胶卷画面数和画面的时间间隔， 即可求出车辆的地点车速。

9、录像时 应该详细记录开始时间、地点、方向、送片速度、气候等，以免整理时发生错误。区间车速调查法：牌照法、跟车法、流动车测速法.上述三种方法的定义以及各自的优缺点见书 P38O-D 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， 为分析出行个体的流动， 也为交通流分配奠定基础。 其目的就是弄清交通流和交 通源之间的关系， 获取道路网上交通流的构成、 流量、 流向、车辆起讫点、 货物类型等数据， 从中推求远景年的交通量，为交通规划等工作提供基础数据。O-D 调查分为：居民 OD 调查；车辆 OD 调查；货流 OD 调查O-D 调查的方法：路边询问法；表格调查法；家庭访问法

10、；明信片调查法；车辆牌照法 小区形心：指小区内出行代表点，小区所有的出行从该点出发，担不是该区的几何中心。 分区重心： 代表同一分区内所有出行端点的某一集中点， 是交通区交通源的中心， 它不一定 是交通区的几何中心。查核线：为校核 OD 调查成果精度而在调查区内部按人工或天然障碍设定的调查线， 可设一条或多条， 将调查区划分为几个部分， 用以实测穿越该线的各条道路断面上 的交通量。期望线：其长短表明两小区直线距离，线的宽窄表明两小区内出行量的大小主流倾向线： 又称综合期望线， 是将若干条流向相近的期望线合并汇总而成， 目的是简化期 望线图，突出交通的主要流向。交通小区的划分原则见书 P53 抽

11、样调查是一种非全面调查， 它是从全部调查研究对象中， 抽选一部分单位进行调查， 并据 以对全部调查研究对象做出估计和推断的一种调查方法。交通调查抽样的方法：简单随机抽样法、系统抽样法、分层抽样法、整群抽样法、多阶段抽 样法。延误是指由于道路和环境条件、交通干扰以及交通管理与控制等驾驶员无法 控制的因素所引起的行程时间损失，主要有：固定延误、运行延误、停车延误、行程时间延 误、排队延误、引道延误。交通需求预测的四阶段法：一、交通发生与吸引；二、交通分布；三、交通方式划分；四、 交通量分配。交通的分布预测是把交通的发生与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。增长系数法：基

12、于出行的起点和终点所在的小区的增长特性，利用现状 OD 表计算未来的 OD 表的方法。适用于小区或小区间的出行，不太受空间的阻挠因素的影响，而只受地区间 产生及吸引特性影响的空间分布形态。常增长系数法；所有 OD 量的增长率仅与 i 小区的发生交通量增长率有关，或仅与j 小区的 吸引交通量有关，或仅与生成交通量的增长率有关，是一个常数。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。计算： P129 例题 6-2增长系数法的特点：优点：（ 1 ）结构简单、实用的比较多； （ 2）适用于小时交通量或日交通量等的预测

13、；（3）对于变化较小的 OD 表预测非常有效； （4 ）预测铁路车站间的 OD 分布非常有效。缺点：（ 1）必须有所有小区的 OD 交通量；（ 2）对象地区发生如下大规模变化时，该方法 不适用；（3 ）交通小区之间的交通量值较小时，存在问题；（4）因为预测结果因方法的不同而异；（5 ）缺乏合理性。无约束重力模型表达式及各个字母含义：见书 P139重力模型的特点优点：（ 1）直观上容易理解； （ 2）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 ）缺乏对人的出行行为

14、的分析； （2）将出行费用视为定值； （3）重力模型使用了 同一时间段； （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）必须借助于其它方法进行收敛计算。最大熵模型计算步骤 （Wilson 模型 ）：第1步给出g值。第2步 求出mj和li。第 3 步 如果 mj 和 li 非收敛，则返回第 2 步；反之，执行第 4 步。第 4 步 将 mj 、 li 和 g 代入式 （6-50） ，求出 qij ，这时，如果总费用条件式（6-44） 满足，则结束计算；反之，更新 g 值，返回第1步。Wilson 模型特点：能表现出行者的微观行动；总交通费用是

15、出行行为选择的 结果， 事先给定脱离现实情况； 各微观状态的概率相等， 即各目的地的选择概率相等的假设 没有考虑距离和行驶时间等因素。所谓交通方式划分就是出行者出行选择交通工具的比例，它以居民出行调查 的数据为基础， 研究人们出行时的交通方式选择行为， 建立模型从而预测基础设施或者服务 等条件变化时，交通方式间交通需求的变化。四阶段法模型是首先预测总出行数， 然后将其按交通小区之间、 交通方式之间、 径路之间利 用某种经验规则计算的公式。 因为是将数据按照交通小区统计之后建立预测模型而称之为集 计模型。 非集计分析是与交通需求预测四阶段法集计分析相对立而命名的。 非集计分析交通 需求预测， 表

16、现出行者个人是否出行，出行目的地、采用何种交通方式、选择哪条径路等形 式，从选择可能的备选方案集合中如何选取的问题， 将得到的个人行动结果加载到交通小区、 交通方式、径路上而进行交通需求预测。两种方案间的相对优劣仅取决于这两种方案的特性，而与其他方案的特性无关，该性质称为Logit模型的n A特性。交通流分配两种机制相互作用直至平衡：一种机制是：各种车辆试图通过在网络上选择 最佳行驶路线来达到自身出行费用最小的目标； 另一种机制是： 道路上的车流量越大， 用户 遇到的阻力即对应的行驶阻抗越高。 用一定的模型来描述这两种机制及其相互作用， 并求解 网络上交通流量在平衡状态下的合理分布，即交通流分

17、配。交通配流（即交通流分配）就是将预测得出的 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的交通流量、所产生的 OD 费用矩阵，并籍此对城市交通网络的使用状况做出分析和评价。 交通流分配的基本数据：（1 ）表示需求的 OD 交通量。在拥挤的城市道路网中通常采用高峰期 OD 交通量，在城市 间公路网中通常采用年平均日交通量（ 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，同时还包括其时间流量函数；（3）路 段阻抗函数。所谓路阻函数是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。W

18、ardrop 提出的第一原理定义： 在道路的利用者都确切知道网络的交通状态并选择最短径路时，网络将会达 到平衡状态。在考虑拥挤对行驶时间影响的网络中，当网络达到平衡状态时，每个 OD 对 的各条被使用的径路具有相等而且最小的行驶时间； 没有被使用的径路的行驶时间大于或等 于最小行驶时间。这条定义通常简称为 Wardrop 平衡，在实际交通流分配中也称为用户均衡 (UE,UserEquilibrium) 或用户最优。Wardrop 提出的第二原理： 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的出行成本最小 为依据来分配。Wardrop 第二原理，在实际交通流分配中也称为系统最优原理(S

19、O， SystemOptimization )。第一原理主要是建立每个道路利用者使其自身出行成本(时间)最小化的行 为模型， 而第二原理则是旨在使交通流在最小出行成本方向上分配， 从而达到出行成本最小 的系统平衡。第二个原理作为一个设计原理，是面向交通管理工程师的。Beckman 模型及约束条件分析见书 P191计算： P188 例题 8-5P191 例题 8-6Braess 诡异现象：悖论：为提高路网的服务水平而制定的交通政策，在用 户均衡状态下反而导致服务水平的下降。 (课件 -交通流分配一章在这里也有个计算， 如果没 有这个课件的马上告诉我，我给你传。 )动态交通流分配： 就是将时变的交

20、通出行合理分配到不同的路径上， 以降低个人的出行费用 和系统总费用。任何一个道路利用者均不可能通过单方面改变其径路来降低其所估计的行驶 时间时，达到了平衡状态，这就是所说的“随机用户平衡即 SUE 问题。 利用路段交通量求出重力模型参数通常采用最大似然估计法。该方法分为以 下两种： 最大似然估计法一 （假设路网上的路段交通量相互独立 ）。最大似然估计法二 （假设路 网上的路段交通量相互关联 ）。轨道交通轨道交通技术应用的三个重要领域： 一是高速铁路的广泛应用， 二是城市中心到民航机场之 间；三是城市地铁与轻轨。运输能力的增长具有自败性： 即能力富裕产生的交通服务的改善将导致更多的需求， 从个人

21、 使系统重新处于拥挤状态。轨道交通的优势： 一、经济的发展改变了人们的生活节奏， 生活节奏的加快使人们对延误的 忍耐力下降， 延误少而且准时的轨道交通越来越受人重视。 二是轨道交通具有良好的可持续 发展性，污染少、能耗低。三、轨道交通能提供更舒适的乘车环境，也更安全，四是轨道交 通容量大，载客量大。城市轨道交通系统是利用轨道（ 1 根或 2 根）来输送旅客和货物的交通系统。主要由车站、 线路、列车、控制及通信信号系统组成。辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、专线及出入段作业所需的线路，它包括折返线、 临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。限界： 指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸。为保证列车安全， 各种建筑物及设备均不得侵入限界范围。车站规模的确定要考虑近期客流量及远期预测需求的规模， 对于枢纽地区， 要考虑高架车站、 地面车站与地下车站之间客流换成的方便性，并满足各种安全防护要求。线路规划中考虑的目标包括： 线路要尽可能直接的与交通目标一致； 尽量经过闹市车站； 良 好的换成设计； 尽端折返点的设置或线路外围分叉点的设计应有利于增加线路的吸引力； 线 路和巴士和其他轨道交通有良好衔接；