交通规划课程设计

1、CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY交通规划课程设计题目：长沙市南湖路过江隧道交通量预测学生姓名：文林学 号：班 级：交通运输0901专 业：交通运输指导教师：况爱武、喻丹、弓晋丽201 2年1月长沙市南湖路过江隧道通量预测学生姓名： 文林学号：11班级： 交通运输0901班所在院（系）：交通运输工程学院指导教师：况爱武、喻 丹、弓晋丽完成日期：2012年1月10日课程设计任务书交通运输工程 学院 交通运输 专业2009级-1/2 班课程设计名称：交通规划课程设计课程设计题目：长沙市南湖路过江隧道交通量预测学生姓名：学 号：指导教师：况

2、爱武、喻 丹、弓晋丽任务起止日期：2012年1月2日 2012年1月13日一、课程设计目的与意义通过本次交通规划课程设计，使交通运输专业学生在实践环节中进一步巩 固课堂教学知识，掌握交通规划设计的全过程，特别是交通需求预测理论；培 养学生的动手能力，要求学生熟练掌握与交通规划相关的预测技术、分析及评 价技术，能运用规划软件TransCAM展相关预测；锻炼学生的程序设计能力， 能编制相关计算机程序进行辅助计算，为今后可能从事的相关工作奠定基础。二、课程设计时间与地点安排1、课程设计地点本次课程设计地点在学校，19周周一周五、20周周一周五在交通运 输工程学院计算机中心安排了上机时间，方便集中辅导

3、及讨论。2、课程设计时间本次课程设计的时间为2周，自2012年1月2日起至2012年1月13日 止，具体时间安排如下：(1) 1月2日上午：课程设计动员、下达课程设计任务书；(2) 1月2日下午：收集课程设计所需的数据资料；(3) 1月3日1月13日：根据任务要求和提供的基础数据资料，提出 解决问题的方案，根据拟定的解决方案，进行分析、程序设计、计 算、绘图等作业，完成课程设计报告；(4) 1月13日下午：提交本次课程设计的成果。:、课程设计内容本次课程设计的题目为：长沙市南湖路过江隧道交通量预测。目前，长沙市中心城区(界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道 围合的区域)现有3处过江通道，

4、从北到南依次为银盆岭大桥、橘子洲大桥和 猴子石大桥，3条过江通道的交通均已趋向饱和，为进一步加强湘江东西两岸 的联系、缓解中心城区过江交通压力，长沙市政府拟建南湖路过江隧道，南湖 路过江隧道交通量预测是论证隧道建设规模的基础，本项设计的具体内容包 括：(1)过江隧道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范 围；(2)交通小区的划分，根据土地利用规划合理划分交通小区；(3)各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采 用原单位法分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出 行平衡分析；(4)交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行 交通分布预测，获取各

5、小区之间的出行分布量；(5)交通方式划分预测，参考长沙市公共交通规划(20042020年) 的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率 的影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测 结论，采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量；(6)交通分配预测，采用多路径交通分配模型或用户均衡交通分配模型 预测过江隧道远景交通需求(2020年)；(7)开展长沙市未来经济社会发展预测，并基于 2020年的隧道交通量 预测结果，采用弹性系数法预测目标年(2033年)的过江隧道交通 量；(8)隧道建设规模分析，根据预测的过江隧道远景交通需求，采用多方 案分析法从经济性、

6、适用性等角度论证隧道建设规模，并给出相关 研究结论；(9)编制与交通需求预测相关的计算机通用程序，包括：社会经济发展 预测程序、交通生成预测程序、双约束重力模型交通分布预测程序、 多路径交通分配预测程序等。四、课程设计要求(1)各项任务均要求独立完成，课程设计结束，每位学生提交1份课程设计报告，作为课程设计成绩考核的主要依据。(2)严禁抄袭、剽窃他人成果或找人代做等行为，一经发现成绩以不及 格计，并给予批评教育和严肃处理。(3)由于要提交大量的图表，课程设计报告书应递交打印件。一律用 Word打印在A4纸上(包括图表)，要注意图表的规范性(有图表 名称及编号)、直观性、整洁性，相关数据分析要有

7、依据，要保持课程论文的结构性和逻辑性。(4)课程设计期间服从指导老师的安排，遵守各项纪律。(5)课程设计期间，不得无故缺勤。凡被抽查发现无故缺勤者，将给予 严厉批评或处分。(6)课程设计成果要得到指导老师的一一认可后方可通过。(7)课程设计报告按规定的格式撰写。(8)课程设计报告应在规定时间内提交，预期不再受理，作不及格论处五、基础资料和成果1、基础资料本次课程设计将提供如下基础资料：(1)拟建项目区位图；(2)研究区域路网图；(3)研究区域土地利用规划图，含相关用地指标；(4)长沙市历年社会经济发展资料(19982010年)；(5) 长沙市公共交通规划(20042020年)；(6)其它相关资

8、料。2、课程设计成果课程设计结束后，每人应提交如下成果：(1)课程设计报告1份(2)课程设计报告按如下顺序进行装订封面(参考标准格式)扉页(参考标准格式)课程设计任务书课程设计成绩评定书目录正文参考文献附录(公式的推演，计算机程序等)(3)课程设计正文要依章节进行编辑排版，同时包含如下数据及图表：解决本问题的技术路线图、研究范围图、用地分析图、路网图、现 状道路及规划道路一览表、交通小区划分图、各小区生成交通量预 测数据表、居民出行OD分布数据、居民出行ODffl望线图、机动车 高峰小时出行OM布数据、社会经济预测数据、目标年路网流量 图、隧道规模分析论证的相关数据等。课程设计结束后，各班班长

9、负责收齐全班同学的课程设计电子文档，每位 同学的电子文档以其“学号+姓名”命名，并制作一张光盘，在规定时间 内提交给指导老师。六、成绩评定课程设计成绩评定依据：(1)课程设计期间考勤情况；(2)课程设计报告质量。按照上述两项，综合评定课程设计成绩，按照优、良、中、及格、不及格 5个等级评定。抄袭、剽窃他人成果或找人代做、未按时提交等行为，一经发 现成绩以不及格计。七、参考文献(1)陆化普.交通规划理论与方法(第二版).北京：清华大学出 版社，2006.(2)邵春福.交通规划原理.北京：中国铁道出版社，2004(3)裴玉龙.公路网规划.北京：人民交通出版社，2004.(4)刘灿齐.现代交通规划学

10、.北京：人民交通出版社，2001.(5)王炜.城市交通规划理论及其应用.南京：东南大学出版社， 1998.(6)杨兆升.交通规划方法.北京：人民交通出版社，1996.(7)李旭宏.道路交通规划.南京：东南大学出版社，1994.(8) 长沙市城市总体规划(2003202。»(9) 长沙市综合交通规划(2004202。»(10)长沙市公共交通规划(2004202。»(11)南湖新城片控制性详细规划(12)大学城新发展区东片控制性详细规划(13)岳麓山大学城南片控制性详细规划(14)长沙市国民经济和社会发展统计公报(19982010年)长沙理工大学交通运输工程学院交通工

11、程系2011年8月30日目录一、课程设计的目的与意义 1二、课程设计的时间 1三、课程设计主体内容 1绪论 11研究的主要内容和依据 2土地利用现状与规划3交通系统现状与规划 4交通需求预测 5预测的思路与方法 5交通小区划分 5交通生成预测 6交通分布预测 7交通方式分担预测 12交通分配预测 15社会经济发展预测 16弹性系数法预测2033年该通道的交通量 18通道建设规模分析论证 19四、课程设计总结 20五、参考文献 21一、课程设计目的与意义通过本次交通规划课程设计，使交通运输专业学生在实践环节中进一步巩 固课堂教学知识，掌握交通规划设计的全过程，特别是交通需求预测理论；培养 学生的

12、动手能力，要求学生熟练掌握与交通规划相关的预测技术、分析及评价技 术，能运用规划软件TransCAD开展相关预测；锻炼学生的程序设计能力，能编 制相关计算机程序进行辅助计算，为今后可能从事的相关工作奠定基础。二、课程设计时间与地点安排、课程设计地点本次课程设计地点在学校，19周周一周五、20周周一周五在交通运输 工程学院计算机中心安排了上机时间，方便集中辅导及讨论。、课程设计时间本次课程设计的时间为2周，自2012年1月2日起至2012年1月13日止, 具体时间安排如下：(1) 1月2日上午：课程设计动员、下达课程设计任务书；(2) 1月2日下午：收集课程设计所需的数据资料；(3) 1月3日1

13、月13日：根据任务要求和提供的基础数据资料，提出解 决问题的方案，根据拟定的解决方案，进行分析、程序设计、计算、 绘图等作业，完成课程设计报告；1月13日下午：提交本次课程设 计的成果。三、课程设计内容绪论长沙市是湖南省省会，位于长江中游，被湘江分为两大区，沿湘江两岸发 展延伸，分为河东商业区和河西教育区。 随着长沙市社会经济的迅猛发展， 市 内交通量的急剧增加，原有交通设施已不能满足需求，致使交通堵塞，特别是 连接湘江两岸的过江隧道的交通量日益增加， 原有的几座过江桥梁的通行能力 远远不足，过江过河通道拥堵占长沙拥堵总数的 17%特别是湘江一桥，西边 连接大学城和岳麓山自然风景区，东边连接五

14、一路商业圈，位置十分重要，导 致湘江一桥的交通压力日益增长，在湘江一桥附近修建新的过江通道迫在眉 睫，湘江过江隧道方案就是在这样的背景产生的。图、目前，长沙市中心城区(界定为由三一大道、东二环、南二环和湘江大道围合的区域)现有 3处过江通道，从北到 南依次为银盆岭大桥、橘子洲大桥和猴子石大桥，3条过江通道的交通均已趋向 饱和，为进一步加强湘江东西两岸的联系、 缓解中心城区过江交通压力，长沙市 政府拟建南湖路过江隧道，南湖路过江隧道交通量预测是论证隧道建设规模的基 础，本项设计的具体内容包括：(1)过江通道影响带范围的确定，合理确定交通量预测工作的研究范围；(2)交通小区的划分，根据土地利用规划

15、合理划分交通小区；(3)各小区生成交通量预测，根据各小区的土地利用性质、用地规模采用原单位法分别开展发生交通量预测和吸引交通量预测，并进行出行平衡分析；(4)交通分布预测，根据交通生成预测结论，采用双约束重力模型进行交 通分布预测，获取各小区之间的出行分布量；(5)交通方式划分预测，参考长沙市公共交通规划(20042020年) 的研究结论，考虑长沙市轨道交通线网规划对居民出行方式分担率的 影响，采用logit模型进行方式分担率预测。根据方式分担预测结论， 采用地区间模型预测未来的机动车高峰小时出行分布量；(6)交通分配预测，采用多路径交通分配模型或均衡交通分配模型预测过 江通道远景交通需求；(

16、7)通道建设规模分析，根据预测的通道远景交通需求，采用多方案分析 法从经济性、适用性等角度论证通道建设规模，并给出相关研究结论；(8)编制与交通需求预测相关的计算机通用程序，包括：社会经济发展预 测程序、交通生成预测程序、双约束重力模型交通分布预测程序、多 路径交通分配预测程序等。2、研究的依据：城市道路设计规范、长沙市公共交通规划(20042020年)。南湖路过江隧道的研究范围如图所示，该规划设计的年限根据经济的发展，预测达到的过江交通量，设计项目以 2033年为目标年。、土地利用现状与规划该研究对象区域有一类居住用地 R1、二类居住用地R2、中小学托幼用地R22、 行政办公用地C1、商业金

17、融业用地C2、文化娱乐用地C&医疗卫生用地C5教 育科研设计用地C6综合商住用地CR广场用地S2、社会停车场库用地S&供 水用地U11、供电用地U12、供燃气用地U1&公共交通用地U21、其它交通设施 用地U29邮电设施用地U3雨水污水处理用地U4粪便垃圾处理用地U42、其 它市政公用设施用地U9公园G11、街头绿地G12防护绿地G22综合用地B、 水域等用地性质E1。具体使用性质如图、交通系统现状与规划研究区域具体路网如图图 长沙市被湘江一分为二，一东一 西，形成两个中心区。河东的人口与经济总量都多于河西， 社会发展程度两地有 一定的差距。随着长沙整体社会经济的发展与

18、大河西先导区发展建设，河西与河东的联系必然加强，两岸交通若要达到真正的畅通，在湘江修建过江隧道连接河 东河西是必要的，这样可以有效减少过江大桥的交通压力， 也有效减少由于修桥 对地面的占用。、交通需求预测交通需求发展预测采用“四阶段法”进行和预测，即交通小区划分-交通生 成预测-交通分布预测-交通方式分担-交通分配预测，分析预测主要通过运用 交通规划软件TransCAD来进行预测。由于可供参考的只编制到2020年，因此“四 阶段法”也只能预测到2020年的交通量，然后根据长沙市社会经济增长规律， 采用 弹性系数法预测目标年限2033年的交通量。交通小区划分是进行交通预测的基础。 一般而言，小区

19、划分的数量及大小应 适宜，不能太多或太少，小区过多会使统计分析工作复杂化， 太少又不能满足预 测的精度要求。根据如下基本原则划分：(1)同质性：小区内土地使用(工业区/居民区/商业区/学校区)、经济、社会等特性尽量相一致；(2)尽量以铁路、河川等天然、人工屏障作为分区界限；(3)尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区政府现成的统计资料；(4)小区的划分还应与路网相协调一致，仅可能地使小区的形心位于路网节点上；(5)分区数量应适当；(6)小区的规模大小应适宜，小区人口适当，约 1000020000人，小区面积靠市中心的小些、靠市郊的大些；(7)小区内部的出行应尽量少；(8)所划分的小区不应重迭

20、；(9)各小区发生和吸引的出行最好大致接近。根据确定的研究对象区域以及该对象区域的路网结构，将该对象区域划分为26个交通小区，图交通生成预测可采用原单位法进行，根据各小区的土地利用规划，基于不同性质用地的出行发生率和出行吸引率预测各小区的到发交通量。相关公式为：式中：G出行发生量（人次/天）；A出行吸引量（人次/天）；Lk 第k类用地的建筑面积（m2）；k 第k类用地单位面积的出行发生率（人次/m2）;k 第k类用地单位面积的出行吸引率（人次/m2）。通过原单位法计算得到各小区生成吸引交通量和TransCADT衡量如表IDAREAATTRACTIONPRODUCTIONATTRACTIO1PR

21、ODUCTIO111871642352847430793138362443548107469252135649736118840142517228911334786779913685942194517410133521787411210020911122165816699132376957714251124401815465311881169423803717314913803183111318074199853577220311136352219852175322466068202320484677244816129455252542318792.2610231848、交通分布预测采用双约束

22、重力模型进行出行分布预测，相关公式为:式中：tj小区i到小区j的交通分布量Gi 小区i的发生总量；Aj 小区j的吸引总量；f(Rj) 分布阻抗函数，其形式为f(R) R (为模型的参数), 关于模型参数的取值，由于没有基础数据资料，不便进行标定，规定其取值如下： 1.5 (为学号的后两位，1班取十号，2班取-号，取两位小数)，40由于我的学号小区123456789101112131415161718192021222324252616241867186383182361991617977318086693381450411353395412195266363166124835484482535

23、544115112132834140871028734229214260116713815716379105145674932619119332210995149488451818481193480591512245103028223126427513517624311482544322314120873597418917524785672272992681235121371091261316683116553925615315532811174289790552618541284517644562267111930624828529614618926312389585347346230119

24、546478368113338343742112795164617652902569108530022483283029431429188526051211882586334493387296190144055529431642115200980111101019456187249438244946623729441419813989954353882142696086601939526839586158245633943109139357251513117113771426725900127060642627571663161963233533142318093131254928816121

25、253644111458313011881111011540595924407936487205834772569539111068184985250204138181132142320101639414025048336134564051353547261584585123317145203220410416918506892933954651465032652857732927053930513789855548133213231991413753106180892452712010422227522111255641432151301728187851391893716175229062

26、109948363109720524823792040574225248610987815632435361525726264482199736511341061562691461458552246175181613649611722948236524184922461076133301171418823612666702972133017321423208141425684961164456228621313323346224841641018209761017112477692736258856653945134991833366248246495441920370991886881914

27、655712793557869330581471168155112611672433635433392011815654076020462117522382561051725925217314529514012990167111036448841331808817941204917663032110201312281118181315216643167881782418932242172424111723590160159626701444613122373121272173696666492321912125816362645022184623445764698871212242881142

28、443201632035239971591838724104494969958888484162825764641661576771410648717528325231190111913154891174457669546291242256327889418922794942648125777666823562610401624692627219752517223818374440133115155图方式分担预测采用logit模型，参考长沙市公共交通规划的研究结论。2004年长沙市公共交通规划中对居民出行方式结构的、小式 年限步行自行车公交方式小汽车及其他日总量 （万人 次）比例 （%日总量

29、（万人次）比例 （%日总量 （万人次）比例 （%日总量（万人次）比例 （%200539162223201036152524202032123026调查分析与预测如下表表居民出行方式结构根据方式预测结论，采用地区间模型获得机动车高峰小时出行O吩布，将全天的出行OD转化为机动车高峰小时出行 OD要注意下面4个方面的问题:(D机动车的组成：公交车方式和小汽车方式，由表可知在公交车方式比(2)例为30%小汽车方式比例为26%车辆换算系数：以小汽车为标准车，将公交车折算为标准小汽车系数(3)为；车辆的载客系数：参考国内外的取值或做简单的实地调查，公交车载五一大道三一大道芙蓉路人民路八一路年.077%8%

30、韶6%6%一（跳加%10%一一%客系数为28,小汽车载客系数为;(12h 局表高峰小时流量比根据长沙市几条路段的调查可得高峰小时的流量比取10%则转换系数为*28+*1/2=,得到机动车高峰小时出行O吩布数据如表图345678910111213141516171819202122235451图交通分配预测交通网络采用规划路网，南湖路过江隧道两岸接线方案规定为： 东岸接南湖 路(书院路以西)、西岸接潇湘大道。交通分配预测采用多路径交通分配模型或 用户均衡交通分配模型，建议采用均衡交通分配模型，这样预测的结果较准确些， 相关公式为：.fkij tij k式中：Xa品备段a的车辆数；ta(Xa) 品

31、&段a的广义出行时间；fkij 小区i到小区j的第k条路径上的车辆数；% 小区i到小区j的机动车出行量；ajk当路段a属于从小区i到小区j的第k条路径时,ajk i,否则取0 利用transcad进行分配得到各路段的高峰小时交通量，其中南湖路过江隧道的高峰小时流量2020年预测值为h0图社会经济发展预测根据长沙市经济发展历史资料，进行线性回归得到从 1998年开始的回归方 程：y =-，相关系数为，x为年数，1998为1, y为GDP得到2020年的经 济总量为亿元，2033年的经济总量为亿元。平均增长率法预测：2020年的经济 为亿元，2033年的经济为亿元。增长率由于回归预测的可靠

32、性比较高，故采用加权平均，回归法取系数，平均增长率法预测取，得到2020年经济总量为亿元，而2033年经济数据为亿元，经济平均增长率为%年份GDP总值(亿元)19981999200020012002200320042005200620072008200920104500表长沙市经济发展数据表图长沙市经济发展线性图设年平均增长率为x则：(1+x)A12=(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+%)( 1+%)=x=%弹性系数法预测2033年该通道的交通量预测2033年交通量交通量是社会、经济和技术发展对交通需求的具体反应，交通量的

33、增长和经济发展互为因果关系，交通制约经济，反过来，经济又影响交通。交通量的 规模和增长速度与国民经济水平和增长速度紧密相关，因此可采用弹性系数法开展预测，相关公式为：式中：X 预测目标年的交通量；Xo 预测基年的交通量；R 预测期经济指标的年平均增长速度；E 交通量相对于经济指标的弹性系数；n 预测期年数。采用弹性系数法开展预测的关键是对弹性系数的确定，预测期弹性系数应以 现状弹性系数为基础，并考虑未来国民经济和社会发展与交通运输之间的相互作 用综合确定，如可以采用时间序列方法确定弹性系数的取值，取。由社会经济发展预测得到长沙市经济平均增长速度为%而2020年的交通量为h由于其弹性系数为，故可

34、得到2033年的交通量为h.通道建设规模分析论证由于建的是过江通道，其速度一般在 50km/h,城市主干道，根据城市道路设计规范提供的每条车道可能通行能力为1690pcu/h,经折算后其单车道设计通行能力为1352 pcu/h 0城市道路设计规范建议的一条机动车道理论通行 能力如下表所小：设计速度(km/h)2030405060通行能力(pcu/h )13801550164016901730表机动车道理论通行能力表设计速度(km/h)2030405060通行能力(pcu/h )13801550164016901730若该通道建成为双向2车道，则其设计通行能力为2704pcu/h ,故其拥挤度 为，根据王炜着.交通工程学提供的服务水平分级参数，得到其服务水平为F级，说明该通道交通严重阻塞，车辆时停时开。若该通道建成为双向4车道，则其设计通行能力为5408pcu/h ,故拥挤度为， 根据王炜着.交通工程学提供的服务水平分级参数，得到其服务水平为F级, 说明该通道交通严重阻塞，车辆时