交通运输系统规划课程设计

1、分类编号经济治理学院交通运输系统规划3果程r3殳vb12级交通运输专业科技大学2021年11月29日交通运输系妩规划课程设计任务书一、题目：交通运输系统规划设计二、指导教师：患红旗程莉英三、设计要点：一、设计容1、交通现状分析；2、人口、经济及交通处预测；3、交通分布、交通分配预测；4、对预测结果进行分析.二、计算方法：1、交通处预测1、发生：利用现状各交通分区人口数世与调查的现状出行产生处进行分析,得出交通发生处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弓I势如多元线性

2、回归模型.2、交通分布预测：采用双约束更力模型或福来特法或其他方法进行交通分布预测.3、交通分配：如采用全有全无法进行交通分配预测.三、提交文件及图纸计算书一份,容包括：1、交通发生、吸引、分布的表格2、计算过程3、对现状和预测结果的分析.要求设计报告容完整,计算数据准确,图表规,步眯清楚.报告采用A4纸打印、装订.附录：设计资料1、交通分区图如下：2、现状情况表表1现状土地利用、人口情况表小区编号居民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人口1052.163115.88925.522309880229.098283.381517.332418.833701951

3、0333.293119.014476.411112.9775.766821100467.59916.562312.624512.1022226569.2672145.85671.42426.3633032436676.143883.433400039403776.6804167.562300049336890.5516177.241818.34664.60120619483、预测年份情况表表2预测年份土地利用、人口情况表小区编号居民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人口I110.653851.182115.26795.5583038416249.018283.

4、45157.897428.8677028510384.691029.013729.438921.98871.722151334496.378220.50832.62372.1793045400587.5143160.87641.42423.3616035600644.923128.43340002340070167.562300010000877.9590177.125710.34224.60120653454、现状OD表表3交通小区现状OD表刁、区编号12345678合计1277674716154623424301361298838513239211527710493330591610139

5、131542369316901178758572438335040517928436354422140593495641792391224734065585155110402562214071379280317987682347588286548363691898339427249111276785836785171069125019284065544241167416713257207781202114897140901171480458411624154291610合计882441030771270176196390425611421615320934733985、各个小区之间的距离表:表

6、4小区间距离表1234567815001548.5593223.0245244.063754.1682027.5824107.7923098.77421548.5595001685.8043698.0242930.4553340.335602.2753658.12533223.0241685.8045002027.543150.2424905.6537188.2544596.63345244.063698.0242027.545004030.0326760.2619204.2056343.0653754.1682930.4553150.2424030.0325003777.9767605.60

7、36546.6562027.5823340.334905.6536760.2613777.9765004253.5065090.28274107.7925602.2757188.2549204.2057605.6034253.5065003909.86283098.7743658.1254596.6336343.066546.655090.2823909.8625006.土地类燮出行吸31率表表5土地类型出彳亍吸弓I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目录【摘要】1【关键字】11 .引言11.1 背景11.2 交通现状分析21.3 交

8、通影响区的划分的根底上完成主要节点的设定62 人口出行预测63 出行吸引预测74交通分布预测101.1 交通小区现状111.2 用弗莱特法求出规划年OD矩阵125 .交通流分配155.1 确定小区之间的最短路155.2 最短路分配方法166 .参考文献20附录21要瘦设好城市,必须有一个统一的、科学的城市规划,并严格根据规划来进行延设.城市规划是一项系统性、科学性,政策性和区域性很强的工作g它要预见并合理地确定城市的开展方向、规模和布局,作好环境预测和评价,协调各方面在开展中的关系.统筹安排各项延设,使筐个城市的戏设和开展,到达技术先进、经济合理、“灯、肉协调、坏境优美的综合效果,为城市人艮的

9、居住、劳动、学习、交通、休息以及各种社会活动创造良好条件.本次课程设计就是运用交通运输系统规划中合理进行交通分配的方法,根据现有的交通运输网络和交通势,选择行进路线,把各种交通方式的出行分布处具体地分配到各个路线上.首先根据交通网络由选择八个交通小区为节点,面出交通网络图.根据所得的交通网络图得到邻接矩阵、邻接目录表和阻抗矩阵.这些都是对交通网络的数学描述.其次再根据城市交通的OD母,使用最短路分配法分配到各条线路上去.限后对城市各个交通小区的交通现状及规划年的交通状况进行分析,为城市的道路规划提供指导.【关键字】交通运输系统规划交通分配1 .引言1.1 背景当今世界上人类的居住形式可以大体分

10、为城市和乡村两大类,城市是非农业人口和非农业窠聚的地区,城市具有独特的居住和社会组织特征.城市是人类有史以来最臬约的土地使用形式.城市虽然之占用了地球外表很小的面积,但是,却括度集中了大量的人口和社会经济活动,它是人类物质财富和精神财富生产、传播和扩散的中央.城市具有严密的组织结构.如果把家庭一城市和社会的根本细胞,作为一个简单的系统,那么,一个城市就是一个更杂的系统.推动城市开展的因素很多,有很多来自自然界的,克有来自社会、政治、经济、文化、工程技术等方面的.城市是人类对于自然界干预最强烈的地方,它是一种不完全的、脆弱的生态环境,也是受自然环境的反应作用最敏感的地方.因此,城市中的各个环节都

11、需要协调开展.城市是巨毋物质财富和精神财富集聚之地,是历史开展的产物,它的开展具有很大的不确定性,但它又具有自身的客观规律°另一方面,人们对于城市发展的过程也并非无能为力,人类对于城市开展过程进行调控的重要手段之一就是城市规划.探索城市开展的客观规律,妥善运用城市规划等调控手段,引导城市合理开展,是城市政府的更要职资.在渔长的城市开展历史中,人类逐渐熟悉到必须综合安排城市的各项功能与活动,必须妥善布五城市的各类用地与空间,改善自己的居住生活环境,满足生产、生活及平安的需要.因此,城市规划科学应运而生Q而城市交通问题一点是世界各国大城市规划关注的启点,在城市社会经济开展的各个阶段,大城

12、市总是面临种种不同的交通问题,随着我国社会经济的持续快逑开展,城市化进程的加快以及机动车总量的增长,大中城市的交通拥挤矛盾也日益突出,交通拥挤已经成为制约城市社会经济开展的一个里要因素.面对即将到来的私人小汽车的开展浪潮,城市交通将面临更加严峻的挑战g城市交通系统是一个由人、货、车、路和环境组成的相当更杂的动态系统.因此解决城市交通问题必须采用综合的对茉,即通过制定城市交通开展战略与综合交通规划来实现城市交通的可持缤发展.1.2 交通现状分析结合附表中的表1和表2,对现年和预测年土地利用,人口情况进行分析居住用地比照赛单位：公国小区编号12345678现年029.098233.293167.5

13、9969.267276.143876.680490.5516预测年110.653849.018284.69196.378287.514344.9231077.959从比照图可以得出,1号、2号、3号、4号、5号小区居民用地增长明显,6号、7号、8号小区居民用地面积减少°总体来说,居民用地从西北部向东南部施拢.工业仓付用地比照表堆位：公凌小区编号12345678现年52.163183.381519.014416.5623145.856783.4334167.5623177.2418预测年51.182183.451529.013720.5083160.876428.4334167.562

14、3177.1257从比照田可以得出,1号、2号、4号、7号、8号小区工业仓储用地面积变化不大,趋于检定；3号小区工业仓储用地有明显增幅.5号小区工业仓储用地略有增幅,6号小区工业仓储用地有大幅度减少.总体来说,变化不大Q商业设施用堆比照赛单位：公演小区编号12345678现年15.88917.332476.411112.62451.42420018.3466预测年15.26797.897429.43892.62371.42420010.3422商业设施用地比照表从比照出可以得出,2号、3号、4号、8号小区商业设施用地面积大幅度减少,1号、5号小区商业设施用地面积变化不大.总体来说,小区商业开展

15、缓慢.政府团体用地比照表单位：公顷小区编号12345678现年25.522318.833712.97712.16.3633004.6012预测年5.558328.867721.98872.17933.3616004.6012从比照图可以得出,1号、4号、5号小区政府团体用地面积大幅度减小,2号、3号小区政府团体用地面积增幅明显,8号小区变化不大.总体来说,政府团体向2号、3号小区梵拢,2号、3号小区将会成为政治文化中央.施游体用地比照表单位：公顷小区编号12345678现年005.766800000预测年001.722100000旅游体育用地比照表从比照图可以得出,3号小区施游体片用地面积明显

16、减小,其余小区现在及未来并未规划旅游体育用地.总体来说,旅游体片中央还是在3号小区,但是发展级慢,将来可能会出现用地紧现象.人口比照赛单位：人小区编号12345678现年988019510211002222632436394034933661948预测年3841628510513344540035600234001000065345人口比照表从比照因可以得出,1号、3号.4号小区人口增长明显,2号、5号、8号小区人口略有增长,6号、7号小区减幅明显.总体来说,人口呈增长趋势.1.3 交通影响区的划分的根底上完成主要节点的设定为了方便对交通网络的数学处理,把交通网络抽水化,用图论的方法进行抽象.

17、把交通网络中的出行生成点,线路交叉点看作悬图的节点,把任意两个节点的线路有成是图的边.将一些次要路段和交叉点忽略掉,简化交通网络图.交通线路就是双向交通线路.图1-1表示交通分布图被抽象后的网络图.图1-12人口出行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处进行回归分析,得到出行产生处预测模型如下：Y=0.995X+27348.56式中Y-出行产生量次X各交通小区的人口数量人预测年人口表X矩阵小区编号12345678预测年人口3841628510513344540035600234001000065345那么：刁、区1Y(1)=0995X(1)+27348.56=0.995x3841

18、6+27348.56=65572.48刁、区2Y(2)=0.995X(2)+27348.56=0.995x28510+27348.56=55716.01小区3Y(3)=0.995X(3)+27348.56=0.995x51334+27348.56=78425.89小区4Y(4)=0.995X(4)+27348.56=0.995x45400+27348.56=72521.56小区5Y(5)=0.995X(5)+27348.56=0.995x35600+27348.56=62770.56小区6Y(6)=0.995X(6)+27348.56=0.995x23400+27348.56=50631.56

19、小区7Y(7)=0.995X(7)+27348.56=0.995x100000+27348.56=37298.56小区8Y(8)=0.995X(8)+27348.56=0.995x100000+27348.56=92366.835得：人口出行预测表小区编号预测年人口X矩阵预测年出行产生预测Y矩4822851055716.0135133478425.8944540072521.5653560062770.5662340050631.5671000037298.5686534592366.8353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

20、设施用地、政府团体用地和旅游、体声用地是主要的出行吸弓源.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如下表土地类裂出行吸引率双次/公顷土地类型居住工业仓的商业设施政府团体冰游、体育吸引率1001203900350020利用预测年吸引交通处公式：吸引交通贵二£土地类型出彳亍吸弓I率X土地类型面积预测年份土地利用表X矩阵小区绢号居民用地公唤工业仓储公顷商业设施用地公顷政府团体用地公啖旅游体育用地公顷1110.653851.182115.26795.55830249.018283.45157.897428.86770384.691029.01372

21、9.438921.98871.7221496.378220.50832.62372.17930587.5143160.87641.42423.36160644.923128.433400070167.5623000877.9590177.125710.34224.60120那么可以得出出行吸引交通处表：出行吸引交通量表Y矩阵4、区编号12345678预测年出彳亍吸弓1Y矩阵96206.092146752.81203757.34629958.79645376.5787904.31820217.47685489.764结合人口出行预测表以及出行吸引交通处表得到利用模型预测的未来OD表.如下表.&#

22、163;12345678165572.48255716.01378425.89472521.56562770.56650631.56737298.56892366.84796206.092146752.81203757.34629958.79645376.5787904.31820217.47685489.764结合以上得到的od矩阵,对Za和Z2进行计算：ZQ=O1+02+03+04+05+06+07=515303.455Z.,=D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7=635553.18通过计算,丰工6,所以要进行调整：f=D./O-=635553.18+515303.455=1.2333

23、57利用公式：0；=0,xfO,=0xf=65572.48x1.233357=80874O2=O2xf=155716.01x1.233357=68718.3=O.xf=78425.89x1.233357=96727.3=.4xf=72521.56x1.233357=89445=o5xf=62770.56x1.233357=774195=O()xf=50631.56x1.233357=62447O7=O7xf=37298.56x1.233357=46002久=4xf=92366.84x1.233357=113921调整后的O；矩阵(如下表)：小区编号12345678O,8087468718967

24、2789445774196244746002113921经调整后的OD表如下表：X12345678Q18087426871839672748944557741966244774600281139217962061467532037572995945377790420217854904交通分布预测交通分布预测就是根据预测的各交通小区产生量和吸引势,确定各交通小区之间的出行分布卦,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、里力模型和概率模型.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卦和吸引处的增长率,利用现状的OD克接预测未

25、来的OD.此方法简单、方使.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处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*实上,这种模型结构史杂,需要样本势极大,艰于求解和标定.更力模型法基于引力定律.假设交通小区i、j之间的交通分布处与交通小区i的产生毋、交通小区j的吸弓I势成正比,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Q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,虽然计算更杂,但精度较后.本规划要求采用双约束引力

26、模型或弗莱特法进行交通分布预测,在这里我们运用弗莱特法进行交通分布预测.弗采特法的模型是:(1)佛莱特认为,7；与i区出行量中j区的“相对吸引增长率“成正比.由于规划年从i区产生的出行量被j区吸引去的出行量为得死,因此,这个相对吸引增长率为：bii式是式4-1(2)还认为：7；也应与i区规划年的产生量.成正比；(3)综上两点,得/f_GiAjLj+LjI式4-2其中,人被称为小区i的位受系数或L系数A4=G*/§(邛)市)G式4L4.1交通小区现状由于计算的是现状的参数,所以计算中用的G1,A,使用现状的OD表中的数据c表3交通小区现状OD表表4-1小区编号12345678合计127

27、7674716154623424301361298838513239211527710493330591610139131542369316901178758572438335040517928436354422140593495641792391224734065585155110402562214071379280317987682347588286548363691898339427249111276785836785171069125019284065544241167416713257207781202114897140901171480458411624154291610合计882

28、44103077127017619639042561142161532093473398规划年产生量和吸弓I毋数据表表4-2小区编号0,1808749620626871814675339672720375748944529959577419453776624477904746002202178113921854904.2用弗莱特法求出规划年OD矩阵(1)用式4-3,表4-1,表4-2计算第0次位克系数,结果如表4-3.第0次位受系数表表4-3一产生位直系数吸弓1位受系数10.8585020750.61228379820.7526867070.82858125830.5515746760.817

29、28592440.5401986370.69205563950.7053970230.977474360.77169360.76928339970.6905756150.74466568581.2852700650.528270395(2)用式4-2进行第一次迭代,其值如表4-4所示第一次迭代结果表4-4刁、区编号1234567815267311644945944736105458413849780562548227891215851945516512095449272182327956386014255176675755727245712002544331885152812190302621

30、6414101981020215133284039424995202936072807916923923496423964302159413512245811150651101623497533816314208711227225810871161747804814776239162548763819407281170446328037341242241377731820492906336390909121296115269655155从表4-4中可见,第一次迭代值的行和列的小计与表4-2中规划年的产生量,吸引资还有一些差异,要继续进行迭代.(3)用式4-3,表4-2,表4-4,计算第1次位近

31、系数.结果如表4-5第1次位直系数表表4-5产生位近系数吸弓1位正系数11.2234478221.00018351720.9808214971.01144947531.2363115821.02505798940.9495545551.08676336150.9820214080.99555948160.8984937270.75166051370.9501571261.00628504681.0059855821.141425071(4)用式4-2进行第二次迭代,其值如表4-6所示第二次迭代结果表4-6小区编号12345678E./142749130527496261899605781076

32、466860240262817322910185381361083031596979131972837471453816576759492489668846343001792552766175112911334967529590758556356662319017343729202619425677952627135660199731151231418039526755734473892163592199011912650886311294736181741538769434141001368196342448522812159099379146429199308277334098611173

33、1933180929625269从表4-4中可见,第二次迭代值的行和列的小计与表4-2中规划年的产生处,吸引处还有一些差异,要继续进行迭代.同理.在经过第六次迭代以后,迭代值的行和列的小计与表4-2中规划年的产生毋,吸引母中的值根本一致.收敛误差根本小于1%,结果见表4-7,所以此表即为所求的的规划年的出行分布预测.第六次迭代结果表4-74、区编号123456780,1477811807427209847792480113576796912323828140232181953094107932867688993190184485176592079074958753266961794224166

34、2349649169972668323568989780570343641324021185337571436313948778006239161942217713182499261431567162119730991617822064123225866162101446297813887383944362110373597661324194704114273dj966721466082031512987345112795219931857376350375.交通流分配交通分配就是小区间的各种交通方式的出行分布势,具体地确定它们所选用的的路线,把各个小区之间的各种交通方式的出行分布毋具体地分配

35、到各条线路上去的过程.根据交通阻抗确定各条交通线路上的通行时间.交通作用点为1、2、3、4、5、6、7、8八个交通节点g5.1 确定小区之间的最短路各个小区之间的距离表小区间距离表5-11234567815001548.5593223.0245244.063754.1682027.5824107.7923098.77421548.5595001685.8043698.0242930.4553340.335602.2753658.12533223.0241685.8045002027.543150.2424905.6537188.2544596.63345244.063698.0242027.5

36、45004030.0326760.2619204.2056343.0653754.1682930.4553150.2424030.0325003777.9767605.6036546.6562027.5823340.334905.6536760.2613777.9765004253.5065090.28274107.7925602.2757188.2549204.2057605.6034253.5065003909.86283098.7743658.1254596.6336343.066546.655090.2823909.862500用最短路法确定由小区i到小区j的最短路线为：OD点对岚短路

37、线节点号OD点对取短路线节点号OD点对限短路线节点号1-21-23-73-2-1-76-46-1-2341-31-2-33-83-86-56-51-41-2-3-44-14-3-2-16-76-71-51-54-24-3-26-86-1-81-61-64-34-37-17-11-71-74-54-57-27-1-21-81-84-64-5-67-37-1-2-32-12-14-74-3-2-1-77-47-1-2-3-42-32-34-84-3-87-57-1-52-42-3-45-15-17-67-62-52-55-25-27-87-8OD点对限短路线节点号OD点对限短路线节点号OD点对取短

38、路线节点号2-62-1-65-35-38-18-12-72-1-75-45-48-28-22-82-85-65-68-38-33-13-2-15-75-1-78-48-3-43-23-25-85-2-88-58-2-53-43-46-16-18-68-1-63-53-56-26-1-28-78-73-63-2-1-66-36-1-2-35.2最短路分配方法艰短路分配方法是一种静态的交通分配方法,又叫全有全无法,在该分配方法中,取路权两交叉口之间的出行时间为淋数,即假设车辆的路段行驶车辆、交叉口延误不受路段、交叉口负荷的影响.每一个OD点对应的OD卦被分配在最短线路上,其它路段上分配不到交通量.

39、这种分配方法优点是计算相当简使,其致命缺点是出行量分布不均匀,出行势全部集中在最短路上.这种分配是其它各种分配方法的根底,适用于长度显著优越的情况.交通小区现状OD表表5-2刁、区编号1234567S合计127767471615462342430136129883851323921152771049333059161013913154236931690117875857243833504051792843635442214059349564179239122473406558515511040256221407137928031798768234758828654836369189833942

40、7249111276785836785171069125019284065544241167416713257207781202114897140901171480458411624154291610合计88244103077127017619639042561142161532093473398根据现年OD矩阵,将各OD点对的OD处分配到该OD点相应的最短线路上,并累加得到下列图所示的分配结果.如图51交通小区出行状况：1、2、3、4、5、6、7、8个交通小区小区的交通势1112、167、1542,可以看出,1、分别为：27767、15277、5857、4179、2803、2、3三个交通小区

41、交通出行势很大,应增强交通小区1、2、3三个交通小区小区的道路网络方便市民出行.(2)交通小区之间的出行状况：1-2、2-3、1-6,1-7,1-8小区之间的交通势都在50000以上,应增强1-2、2-3、1-6,1-7,1-8小区之间道路网络虚设,方便市民小区间出行.小区编号12345678合计1388451405905720684573563511015645252272022770188901544570887524055619031562535501405516074040475436857833041851338040190138802205260474572865558052893

42、519190149030751155003250623606200550051802510802081550354556051085725751296017770100021354550840373758114803056534920835294552851955387591860合计79240117305163630241803722063451629570375514590预测年OD矩陈并累加得到下列图所示的分配结果,如图5F一13135/2057729410142419142473948XS89557797-J_2二“.63.j:,7935/37193/185334646050/yjfp

43、根据预测年OD矩阵.将各OD点对的OD处分配到该OD点相应的最短线路上,图5_2(1)交通小区出行状况：1,2、3、4、5、6、7、8个交通小区小区的交通量分别为：38845、22770、14055、13880、3075、50、50、3875,可以看出,1、2、3、4四个交通小区交通出行量很大,应增强交通小区1、2、3、4四个交通小区小区的道路网络,另夕卜,相当于现年1、2、3、4四个交通小区小区交通处都有大幅度的增长,因此要进一步增强小区道路维护、优化道路网络,以保证市民便捷的出行.(2)交通小区之间的出行状况：1-2、2-3、3-8,34小区之间的交通量都在50000以上,应增强1-2、2

44、-3、3-8,3-4小区之间道路网络延设维护,方便市民小区间出行.从田案和表中很容易看出来规划年各小区之间的交通出行相当于现年更加均衡.1-6、1-7、1-8交通处有所回落,但仍维持在较诉水平,因此要加强这几个小区间道路维护,而小区2-8、2-5、3-8、3-5之间的交通势有大幅度的增长,因此要增强这四个小区之间道路的建设,以满足市艮在规划年的交通出行7nF<rQ6.参考文献1?交通运输系统规划?.任科社等.：人民交通.2?交通规划习题集?.陆化普,石京.：清华大学.2006.123?城市道路交通规划?.举兵,卫华,京双位.：化学工业.2006.6小组成员分工表府录：弗莱特法迭代过程表交通小区现状OD表小区编号12345678合计1277674716154623424301361298838513239211527710493330591610139131542369316901178758572438335040517928436354422140593495641792391224734065585155110402562214071379280317987682347588286548363