交通规划课程设计——四阶段需求预测

1、交通规划课程设计四阶段法交通需求预测姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 本论文主要是以福州市某轨道交通的道路网络来举例论证，如图4-1所示。其中1、3、7、9四个交通节点分别作为四个交通区A、B、C、D的作用点，交通节点之间边线上的数据是路段的行驶时间。该道路网络的每条道路上都设有中央分隔带以及机动车和非机动车分隔带的双向两车道道路。123456789884488887.27.288DABC图4-1 福州某轨道交通的道路网络 单位：min4.1交通生成预测根据每个家庭的月收入的不同来统计出行率，经过调查见表4-1：表4-1出行率表 收入分类（元/月）080080016001600240

2、02400以上出行率（人次/天）2.93.23.43.7小区现状家庭数和目标家庭数以及不同家庭的月收入比例如表4-2所示：表4-2 小区家庭数小 区ABCD现 状 家 庭 数8700920084009600目标年家庭数980011300960011800比例0-8000.040.020.120.03800-16000.150.260.130.241600-24000.250.370.280.332400以上0.650.420.560.46现状及目标年各小区家庭数以及不同收入家庭的比例。使用交叉分类法，计算现状及目标年各小区的交通生成量。现状交通生成量：交通小区A：8700×0.04&

3、#215;2.9+8700×0.15×3.2+8700×0.25×3.4+8700×0.65×3.7=33504交通小区B：9200×0.02×2.9+9200×0.26×3.2+9200×0.37×3.4+9200×0.42×3.7=34058交通小区C：8400×0.12×2.9+8400×0.13×3.2+8400×0.28×3.4+8400×0.56×3.7=28842

4、交通小区D：9600×0.03×2.9+9600×0.24×3.2+9600×0.33×3.4+9600×0.46×3.7=25772目标年交通生成量：交通小区A：9800×0.04×2.9+9800×0.15×3.2+9800×0.25×3.4+9800×0.65×3.7=37740交通小区B：11300×0.02×2.9+11300×0.26×3.2+11300×0.37×

5、3.4+11300×0.42×3.7=41833交通小区C：9600×0.12×2.9+9600×0.13×3.2+9600×0.28×3.4+9600×0.56×3.7=28842交通小区D：11800×0.03×2.9+11800×0.24×3.2+11800×0.33×3.4+11800×0.46×3.7=257722. 交通分布预测已知现状交通分布的OD矩阵为：（单位：人次/天）DOABCDA06180618

6、015450B61800154503090C61801545007725D15450309077250使用增长系数法计算目标年的OD矩阵。计算过程如下：ABCD合计预测值A061806180154502781031209B618001545030902472027472.9C618015450077252935533699.6D154503090772502626530016.8合计27810247202935526265108150（1）求各小区的发生增长系数FOA=UA/OA =31209/27810=1.1222FOB=UB/OB =27472.9/24720=1.1114FOC=UC/

7、OC =33699.6/29355=1.1480FOD=UD/OD =30016.8/26.265=1.1428（2）以上表为基础矩阵，各项均乘以发生交通生成增长系数，得到未来年的交通分布。最终结果列入下表。（单位：人次/天）DOABCDA0 6935.3333 6935.3333 17338.3333 31209 B6868.2250 0 17170.5625 3434.1125 27472.9 C7094.6526 17736.6316 0 8868.3158 33699.6 D17656.9412 3531.3882 8828.4706 0 30016.831619.8188 28203

8、.3531 32934.3664 29640.7616 122398.3此OD表满足出行生成的约束条件，故为所求的未来年分布矩阵。3.交通方式划分根据邯郸市交通规划未来邯郸市出行方式如下交通方式（）步行自行车公交车摩托车小汽车出租车其他合计现状（2010年）354010753-100目标年（2020年）模式一302527585-100模式二3028207105-100模式三30301210135-100平均载客量112011.21.5（1）选择模式一作为目标年的交通划分方式，可得该分配方式的目标年交通分布矩阵。步行方式OD矩阵： D OABCDA02080.62080.65201.59362.

9、7B2060.4675 05151.1688 1030.2338 8241.87C2128.3958 5320.9895 02660.494736810109.88D5297.0824 1059.4165 2648.5412 09005.049485.9456 8461.0059 9880.3099 8892.2285 36354.18自行车方式OD矩阵： D OABCDA01733.8333 1733.8333 4334.5833 7802.25B1717.0563 0 4292.6406 858.5281 6868.225C1773.6632 4434.1579 02217.0789 84

10、24.9D4414.2353 882.8471 2207.1176 0 7504.27904.9547 7050.8383 8233.5916 7410.1904 30599.575公交车方式OD矩阵： D OABCDA01872.54 1872.54 4681.35 8426.43B1854.4208 0 4636.0519 927.2104 7417.683C1915.5562 4788.8905 0 2394.4453 9098.892D4767.3741 953.4748 2383.6871 0 8104.5368537.3511 7614.9053 8892.2789 8003.00

11、56 33047.541摩托车方式OD矩阵： D OABCDA0346.7667 346.7667 866.9167 1560.45B343.4113 0 858.5281 171.7056 1373.645C354.7326 886.8316 0443.4158 1684.98D882.8471 176.5694 441.4235 01500.84 1580.9909 1410.1677 1646.7183 1482.0381 6119.9150 小汽车方式OD矩阵： D OABCDA0554.8267 554.8267 1387.0667 2496.72B549.4580 0 1373.6

12、45 274.7290 2197.832C567.5722 1418.9305 0 709.4653 2695.968D1412.5553 282.5111 706.2776 0 2401.3442529.5855 2256.2683 2634.7493 2371.2609 9791.864出租车方式OD矩阵： D OABCDA0346.7667 346.7667 866.9167 1560.45B343.4113 0858.5281 171.7056 1373.645C354.7326 886.8316 0443.4158 1684.98D882.8471 176.5694 441.4235

13、 01500.841580.9909 1410.1677 1646.7183 1482.0381 6119.915（2）再按照各种交通方式的平均载客量将OD矩阵换算成各交通方式的“辆次/天”为单位的矩阵。由于步行和自行车与机动车道隔开，故不再考虑。自行车与摩托车的平均载客量为1，OD矩阵不变。换算之后可得到其他交通方式OD矩阵。公交车方式OD矩阵： D OABCDA093.62793.627234.0675 421.3215 B92.7210 0231.8026 46.3605 370.8842 C95.7778 239.4445 0119.7223 454.9446 D238.3687 47

14、.6737 119.1844 0.0000 405.2268 426.8676 380.7453 444.6139 400.1503 1652.3771 小汽车方式OD矩阵： D OABCDA0462.3556 462.3556 1155.8889 2080.6 B457.8817 01144.7042 228.9408 1831.5267 C472.9768 1182.4421 0591.2211 2246.64 D1177.1294 235.4259 588.5647 02001.12 2107.9879 1880.2235 2195.6244 1976.0508 8159.8867 出租

15、车方式OD矩阵： D OABCDA0231.1778 231.1778 577.9444 1040.3B228.9408 0572.3521 114.4704 915.7633 C236.4884 591.2211 0 295.6105 1123.32 D588.5647 117.7129 294.2824 0 1000.56 1053.9940 940.1118 1097.8122 988.0254 4079.9433 （3） 将公交车、摩托车、小汽车、出租车的数量换算成标准车辆数，换算系数为：公交车2.5、摩托车0.8、小汽车1、出租车1；换算后OD矩阵的单位变为pcu/天。由于小汽车和出

16、租车的换算系数为1，故OD矩阵不变。公交车和摩托车的OD矩阵可求得。公交车方式OD矩阵： D OABCDA0234.0675 234.0675 585.1688 1053.3038 B231.8026 0579.5065 115.9013 927.2104 C239.4445 598.6113 0 299.3057 1137.3615 D595.9218 119.1844 297.9609 0 1013.0671067.1689 951.8632 1111.5349 1000.3757 4130.9426 摩托车方式OD矩阵： D OABCDA0277.4133 277.4133 693.53

17、33 1248.36B274.7290 0 686.8225 137.3645 1098.916C283.7861 709.4653 0 354.7326 1347.984D706.2776 141.2555 353.1388 01200.6721264.7928 1128.1341 1317.3747 1185.6305 4895.932（4） 将各方式的OD矩阵叠加（除步行和自行车外），得到OD矩阵为： D OABCDA01205.0142 1205.0142 3012.5354 5422.5638 B1193.3541 0 2983.3852 596.6770 4773.4164 C12

18、32.6959 3081.7397 01540.8699 5855.3055 D3067.8935 613.5787 1533.9468 05215.419 5493.9435 4900.3326 5722.3462 5150.0823 21266.7046 （5）最后根据高峰小时系数取0.18，将全天交通量变为高峰小时交通量的OD矩阵。单位变为（pcu/h）。 D OABCDA0216.9026 216.9026 542.2564 976.0615 B214.8037 0537.0093 107.4019 859.2149 C221.8853 554.7132 0 277.3566 1053

19、.9550 D552.2208 110.4442 276.1104 0 938.7754 988.9098 882.0599 1030.0223 927.0148 3828.0068 将该OD矩阵中的交通量取整，如下： D OABCDA0217 217542 976 B2150537 107 859C222 555 0 277 1054D552 110276 0 938989 8821030 9263827 4.交通分配 采用容量限制分配法对此道路网络上的机动车交通量进行分配。将各点对间的OD量分配后进行叠加，分两次分配，每次分配50%。每次分配采用最短分配模型，每分配一次，路权修正一次。路权

20、修正计算方法采用美国联邦公路局路阻函数模型。to取值如图中标注，V为机动车交通量，C为路段通行能力，取2000（pcu/h）。=0.15，=4。（一）初次分配交通量50%（1）确定路段行驶时间。 用最短路法分配交通量时，首先要确定路段行驶时间t(i,j)，在该法中取t(i,j)为常数。本例中确定的路段时间t(i,j)如下图123456789442244443.63.644CABD（2）确定最短路线。 各OD量作用点间的最短路线可用寻找最短路的各种方法确定，在本例中，最短路线如下表：最短路线OD点对最短路线节点号OD点对最短路线节点号A-B1-2-3C-A7-4-1A-C1-4-7C-B7-4-

21、5-6-3A-D1-4-5-6-9C-D7-8-9B-A3-2-1D-A9-6-5-4-1B-C3-6-5-4-7D-B9-6-3B-D3-6-9D-C9-8-7(3) 分配OD量将各OD点对的OD量分配到该OD点对相应的最短路线上，并进行累加。a.首先对A-B的最短路计算，将1-2,2-3分别分配A-B间一半的交通量108.5，再采用美国联邦公路局路阻函数模型的路权修正方法进行时间计算。1-2路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(108.5/2000)44.0000052-3路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(108.5/2000)44.01

22、23456 789108.5108.5 C A BD00005交通量分配表1234567894.0000054.0000052244 4 43.63.644CABD修正之后的时间图b.将调整后的时间替代路段时间图上原来的时间，并对A-C的最短路计算，将1-4,4-7分别分配A-C间交通量的一半108.5，再采用美国联邦公路局路阻函数模型的路权修正方法进行时间计算。并同样将修正后的时间反应在时间图上。123456 789108.5108.5108.5 108.5 C A BD交通量分配表1-4路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(108.5/2000)4 4.000005

23、4-7路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(108.5/2000)4 4.0000051234567894.0000054.00000522444.0000054.0000053.63.644CABD修正之后的时间图c.用同样的方法直至计算并调整到D-C。123456 789108.5108.5548.5 548.5138.5 138.5379.5 377 332.5331 C A BD3222 387388.5 107.5107.5544.5544.5138 138324.5 由于V/C比值太小，从t到t0的变化很小，所以最终累加变化后得到结果如下：修正之后时间图如下

24、：（保留了两位小数）1234567894.004.002.002.004.004.004.004.003.63.64.004.00CABD（二）再分配交通量50%重复步骤（一），以以上两表为初始数据。（1）确定路段行驶时间。1234567894.004.002.002.004.004.004.004.003.63.64.004.00CABD 用最短路法分配交通量时，首先要确定路段行驶时间t(i,j)，在该法中取t(i,j)为常数。本次中确定的路段时间t(i,j)如下图（2）确定最短路线。 各OD量作用点间的最短路线可用寻找最短路的各种方法确定，在本例中，最短路线如下表：最短路线OD点对最短路线

25、节点号OD点对最短路线节点号A-B1-2-3C-A7-4-1A-C1-4-7C-B7-4-5-6-3A-D1-4-5-6-9C-D7-8-9B-A3-2-1D-A9-6-5-4-1B-C3-6-5-4-7D-B9-6-3B-D3-6-9D-C9-8-7(4) 分配OD量将各OD点对的OD量分配到该OD点对相应的最短路线上，并进行累加。a.首先对A-B的最短路计算，将1-2,2-3分别分配A-B间一半的交通量121，再采用美国联邦公路局路阻函数模型的路权修正方法进行时间计算。1-2路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(217/2000)44.000082-3路上的时间修正为：t=4×1+0.15×(217/2000)44.00008123456 789217217548.5 548.5138.5 138.5379.5 377 332.5331 C A BD3222 387388.5 107.5107.5544.5544.5138 138324.5交通量分配表1234567894.000084.000082.002.004.004.004.004.003.63.64.004.04CABD修正之后的时间图b.将调整后的时间替代路段时间图上原来的时间，并对A-C的最短路计算，将1-4