交通运输系统规划课程设计

1、交通运输系统规划课程设计分类编号经济管理学院课程设计 交通运输系统规划级交通运输级09专业班郑丽涛马立辉张金铜名生学姓09L0205215 09L0205211 09L0205217号学穆莉英惠红旗师教导指交通运输系统规划课程设计2012年 11月 24日交通运输系统规划课程设计任务书一、题目：某小城市交通运输系统规划设计二、指导教师三、设计要点：（一）、设计内容1、交通现状分析；2、人口、经济及交通量预测；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、交通量预测（ 1）、发生：利用现状各交通分区人口数量与调查的现状出行产生量进行分析， 得出交通发生量的预测模型（如

2、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引量 （如多元线性回归模型）。2、交通分布预测：采用双约束重力模型或福来特法进行交通分布预测。3、交通分配：（选作）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，内容包括：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。要求设计报告内容完整，计算数据准确，图表规范，步骤清晰。报告采用 A4 纸打印、装订。交通运输系统规划课程设计附录：设计资料1、现状情况表表 1 现状土地利用、人口情况

3、表居商业政府旅游现状小工业仓施用育用用体用编（公顷（公顷（公顷（公顷（公顷32436 6.36 145.85 1.42 5 0 76.1421100 83.43 0 0 6 0 33.9298880167.56070002、预测年份情况表表 2 预测年份土地利用、人口情况表居住商业设政府团旅游体预测年人工业仓储小区体用地用地育用地施用地编号 （公顷）口（公顷）（公顷）（公顷） （公顷） 38416 52.1815.26 110.65 5.55 0 128510 7.89 83.45 49.01 28.86 2 051334 29.01 84.69 29.43 3 21.98 1.7245400

4、 96.37 4 2.62 2.17 0 20.5035600 3.36 0 1.42 87.51 5 160.8723400 0 0 6 44.29 28.43 01000000167.56 0073、 现状 OD表交通运输系统规划课程设计表 3交通小区现状 OD 表D O 11 27767234716145465 23426 7 361 430121069125019 284065544241167 167431104025622 140713792803768 1798442214059 349564179239473 122554836369 18983394272497678 111

5、261201914897 1409011714801624 458417392115277330510139 916104934、各个小区之间的距离表：表 4小区间距离表500 11 2 1548.53 3223.04 5244.05 3754.16 72027.54107.71548.55001685.83698.02930.43340.35602.223223.01685.85002027.53105.24905.67188.235244.03698.02027.55004030.06760.29204.243754.12930.43105.24030.0500 3777.97605.65

6、2027.53340.34905.66760.23777.95004253.564107.75602.27188.29204.27605.64253.550075土地类型出行吸引率表表 5 土地类型出行吸引率表（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2035003900120100吸引率6 、作用点，图形中线路数值为出行时 OD 以下网络示意图重，、分别为 分布流量矩阵如下表所示。 OD 为交通流量， Q 间，有些为固定值，有些与交通量有关，交通运输系统规划课程设计表 6OD 点交通量表O D0300400500300 4000 100100 0250600500250

7、6000OD 交通网络示意图5413533+0.02Q1.5+0.06Q0.5+0.06Q24671.523+0.02Q交通运输系统规划课程设计目录摘要 11 引言 11.1 背景 1 1.2 交通现状分析 22 人口出行预测43 出行吸引预测54 交通分布预测84.1交通小区现状 84.2阻抗矩阵 9 4.3 用迭代法求行、列约束系数 9 4.4 检验115 预测分布126 总结 12交通运输系统规划课程设计【摘要】近年来，随着我国经济的飞速发展， 各地之间的经济联系不断加强。各地交通基础设施也不断改善， 交通运输在国民经济和社会发展中的作用也越来越明显的体现和发挥出来， 因而其存在的问题也

8、越来越受到人们的重视， 这些问题的解决在很大程度上和交通运输系统规划有关。 交通运输系统规划就是合理规划地区交通运输量，从整体与长远的利益出发，统筹兼顾，因地制宜，正确配置运输生产力和运输网点， 最大限度的满足地区经济和社会发展对运输生产的需要；同时合理布局， 比例协调， 高速发展，为社会经济和居民提供优质的运输生产环境、生活环境和生态环境。最终达到人便于行、货畅其流、物尽其用，即满足社会和经济发展对交通运输的需求。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量， 选择行进路线， 把各种交通方式的出行分布量具体地分配到各个路线上。 首先根据交通网

9、络图选择几个重点的乡镇作为节点， 画出交通网络图。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。 这些都是对岳池县交通网络的数学描述。其次再根据岳池县交通的 OD量分配到各条线路上去。这里使用了最短路非配法和容量限制分配法。【关键词】交通分配系统规划交通运输1引言1.1 背景交通是国民经济的基础产业。 国家的发展离不开交通业的发展。 近年来，随着我国国民经济和社会持续、 快速发展，各地交通基础设施的不断改善， 交通运输在国民经济和社会发展中的作用也越来越明显的体现和发挥， 其存在的问题也越来越受到人们的重视， 这些问题的解决在很大程度上和交通运输系统规划有关。 交通运输系统规划能在

10、各种资源的限制条件下， 最大的满足经济和社会发展对交通运输的客观需要，为国名经济和广大人民群众的生产和生活创造最有利的交通运输环境。同时，由于经济发展越来越迅速，各地之间的联系越来越频繁。交通运输对我们的日常生活的影响越来越大， 每天我们一出门就会遇到选择交通工具和交通线路的问题。 当然我们个人的出行时一般会考虑出行的两个问题： 路程最短和时间最短。但是当我们从整个交通运输系统去规划时， 除了安排线路外，交通分配是不可或缺的一部分。 交通运输系统规划课程设计交通分配可以分为两类：交通工具的运行线路固定类型和运行线路不固定类型。前者是指在岳池县内的城市公共交通网，集体旅客运输； 后者是指岳池县的

11、道路网，公路网等。一般指个体旅客运输和货物运输。因此为了使岳池县的交通线路更合理，更方便人民群众，管理部门既要考虑乘客个人的需求又要从整体出发，在分配交通量的时候既要考虑到路途长远，也要考虑到时间的长短。 科学地运用交通分配的方法来解决这些问题。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。居住用地对比表小区编号现1 2 29.09 90.553 76.684 5 76.14 69.266 33.927年 12010080 现0 060 预预测年49.01 110.6584.6987.51 96.3744.29402007123465经过图标对比，可以

12、看出5 个小区的居住用地都有所增长。工业仓储用地对比表小区编号1234567167.56 83.38 19.01 16.56 145.85现年52.16 83.43167.5629.01预测年 20.528.4352.18160.8783.45现 10080 预 60402007125436 工业仓储交通运输系统规划课程设计经过图标的对比， 可以看出小区 1、2 和 7 的工业仓储用地没发生改变， 小区 3、 4 和 5 的工业仓储用地有所增长，小区 6 的反而减少了 。商业设施用地对比表小区编号12345670 15.88现年 1.42 17.3376.41 0 12.62029.431.4

13、215.26预测年 07.892.621008060 现预 4020 商业设施经过对表的对比，小区1、 2、 3 和 4 商业设施用地都减少了。政府团体用地对比小区编号12345670 12.97 6.36 12.1现年0 25.52 18.8303.3621.985.5502.1728.86预测年35302520 现 15 预政府用地经过的对比，可以看出小区 1、4 和 5 的政府用地都减少了，小区 2 和 3 有所增长。旅游体育用地对比表小区编号123456700000 现年5.76000001.7200预测年交通运输系统规划课程设计7654 现 3 预 2107561234 旅游体育经过

14、图标的对比，小区1、2、4、5、6 和 7 在现状以及未来都没有规划旅游体育用地，小区 3 的旅游体育用地减少。人口对比表小区编 1234567988802222649336324363940321100现 1951010000035600513342340028510预测 4540038416人口经过图标的对比， 除了 7 小区以外，各小区人口数量都有所增长， 而 7 小区没有改变。2 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量进行回归分析，得到出行产生量预测模型如下：Y=1.9X+9800（相关系数为 0.92 ）Y 出行产生量（次）式中X 各交通小区的人口数量（人）预测

15、年人口表（ X 矩阵）小区编号1234567100000234003560045400513342851038416预测年交通运输系统规划课程设计则：小区1Y(1)=1.9X(1)+ 9800=1.9 × 38416+9800=82790.4小区 2Y(2)=1.9X(2)+ 9800=1.9 × 28510+9800=63969小区 3Y(3)=1.9X(3)+ 9800=1.9 × 51334+9800=107334.6小区 4Y(4)=1.9X(4)+ 9800=1.9 × 45400+9800=96060小区 5Y(5)=1.9X(5)+ 980

16、0=1.9 × 35600+9800=77440小区 6Y(6)=1.9X(6)+ 9800=1.9 × 23400+9800=54260小区 7 Y(7)=1.9X(7)+ 9800=1.9 ×100000+9800=28800得：人口出行预测表小区编号预测年X 矩阵）预测年出Y 矩阵）人口（行产生预测463969 2 28510107334.6 3 5133496060 4 4540077440 5 3560054260 23400 6288007100003 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

17、、商业设施用地、政府团体用地和旅游、 体育用地是主要的出行吸引源。 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)土地类型出行吸引率表（次/ 公顷）土地类型居住工业（仓商业设施政府团体旅游、 体育储）吸引率1001203900350020利用预测年吸引交通量公式：吸引交通量 =（土地类型出行吸引率×土地类型面积）交通运输系统规划课程设计预测年土地利用表（ X 矩阵）居住小区工业仓储商业设政府团旅游体育用地0 01.720 0 00用地编号（公顷）（公顷）施用地（公体用地（公顷）（公顷）顷）52.18 110.65 1 15.26 5.

18、55 83.45 28.86 49.01 2 7.89 21.98 3 2.17 4 5 3.36 6 0 084.6929.43 29.0196.3720.52 2.6287.511.42 044.29160.8728.43167.56 700则可以得出出行吸引交通量表：出行吸引交通量表（ Y 矩阵）小区编号12345620107.2预测年出行9626146692036929910453537840.吸5.661.6.46引（ Y 矩阵）7结合人口出行预测表以及出行吸引交通量表得到利用模型预测的未来OD 表。（如下表）。D 5 6 7 82790.4107334.612 3 4O123 45

19、67 96265.6146696203691.629910 Oi45353.47840.620107.2 Dj63969606774454262880交通运输系统规划课程设计结合以上得到的OD矩阵，对 Oi 和 Dj 进行计算：Oi=O1+O2+O3+O4+O5+O6+O7=510654 Dj=D1+D2+D3+D4+D5+D6+D7=549864.4通过计算， Oi Dj ，所以要进行调整：f= Oi Dj=510654÷549864.4=0.928691利用公式：Di=Di×f则： D1=D1 × f=96265.6 × 0.928691=89400

20、.9963 D2=D2 × f=146696×0.928691=136235.2549 D3=D3 × f=203691.6 ×0.928691=189166.6 D4=D4 × f=29910×0.928691=27777.15 D5=D5 × f=45353.4 × 0.928691=42119.29 D6=D6 × f=7840.6 ×0.928691=7281.495 D7=D7 × f=20107.2 × 0.928691=18673.38调整后的 Dj 矩阵（如下

21、表）：小区 123 4 5 6 7编号Dj27777.1经调整后的 OD 表（如下表）：D 1 2 3 4 5 6 7 Dj O82790.416396923107334.64960605 77440 54260628800 7交通运输系统规划课程设计4 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量， 确定各交通小区之间的出行分布量， 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、重力模型和概率模型。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量和吸引量的增长率，利用现状的 OD 直接预测未来的 OD

22、。此方法简单、方便，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量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。但事实上，这种模型结构复杂，需要样本量极大，难于求解和标定。重力模型法基于引力定律，假设交通小区 i、j 之间的交通分布量与交通小区 i 的产生量、交通小区 j 的吸引量成正比，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。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， 虽然计算复杂，但精度较高。本规划要

23、求采用双约束引力模型或福来特法进行交通分布预测， 在这里我们采用双约束引力模型进行预测。双约束引力模型的形式是：Tij=Ki *Kj *Ti *Uj *f（Rij ）Ki= Kj *Uj *f（Rij ） 1Kj= Ki*Ti*f(Rij)1式中， Tij 是出行发生小区i 到吸引小区 j 的出行量的预测值；Ki Kj 分别为行约束系数列约束系数；Ti 表示出行发生小区i 的出行产生量，即： Ti= Oi；Uj 表示出行吸引小区j 的出行吸引量，即： Uj= Dj ；Rij 为两小区的交通阻抗值， 本规划中取 Rij 为各小区间的空间距离，则 f（ Rij ） = Rij 1。4.1 交通小区

24、现状由于计算的是现状的参数， 所以计算中用的 Ti Uj 使用现状的 OD 表中的数据。（如下 表）交通运输系统规划课程设计交通小区现状OD 表D12 345 67O361 546 4301 47 161 1 27767 2342 167 554 2 28406 10691 4241 25019 1674 768 11040 379 1407125622 2803 3 1798 122 14059 4 4179 239 422 34956 473 1112 6369 27249 5483 394 7678 18983 514897 1480 45841 12019 1624 6 117 140

25、9010139 15277 3921 916 7 3 10493 305 Oi415598713431211605576438659617221210101290Dj35527075564854456726890068410544.2 阻抗矩阵计算出各交通小区之间的距离矩阵Rij，并以此作为阻抗矩阵。交通小区间距离Rij12 3 45 615001548.53223.0 5244.04107.73754.12027.521548.53698.05001685.85602.22930.43340.333223.0500 2027.51685.87188.23105.24905.645244.02

26、027.55003698.09204.24030.06760.23754.1 53105.24030.0 2930.47605.6500 3777.92027.5 66760.23340.3 4905.64253.53777.95004107.7 75602.25009204.27188.27605.64253.574.3 用迭代法求行、列约束系数Ki 、Kj。首先令各个列约束系数Kj=1（ Rij ） 1，第一次求 Ki ；K1=Kj *Uj *f（R1j ） 1（），带入式Ki= Kj *Uj *f=K1*U1*R11 1+K2*U2*R12 1+K3*U3*R131+K4*U4*R141

27、+K5*U5*R15 1 1+K7*U7*R171+K6*U6*R16 1交通运输系统规划课程设计=142.686+65.412+37.592+1.177+10.298+27.504+5.163 1 =0.00345依此类推得：K2=0.00281 K3=0.002822 K4=0.007505 K5=0.005291 K6=0.00459 K7=0.008804将上面求得的Kj ；带入式Kj= Ki*Ti*f(Rij)1 第一次求K1=Ki *Ti *f（Ri1 ） 1=K1*T1*R111+K2*T2*R211+K3*T3*R311+K4*T4*R411+K5*T5*R511+K6*T6*

28、R611+K7*T7*R711 1=0.245+0.128+0.049+0.077+0.095+0.204+0.0881=1.126612同理得：K2=1.008484 K3=1.080515 K4=0.860737 K5=0.891219K6=0.820405K7=1.001249将上面求得的次求 Ki ；带入式Ki= Kj *Uj *f（Rij） 1 第二K1=Kj *Uj *f（R1j ） 1=K1*U1*R11 1+K2*U2*R12 1+K3*U3*R131+K4*U4*R141+K5*U5*R15 1+K6*U6*R161+K7*U7*R171 1 =160.752+65.967+

29、40.619+1.013+9.177+22.564+5.170 1=0.003276同理得：K2=0.002743 K3=0.002678 K4=0.007365 K5=5448 K6=0.004919 K7=0.008745将上面求得的Kj ；带入式Kj= Ki*Ti*f(Rij)1 第二次求K1= Ki *Ti *f（Ri1 ） 1= K1*T1*R11 1+K2*T2*R211+K3*T3*R31 1+K4*T4*R411+K5*T5*R511+K6*T6*R611+K7*T7*R711 1 =0.233+0.125+0.047+0.0765+0.098+0.219+0.087 1 =1

30、.129909交通运输系统规划课程设计同理得：K2=1.017003 K3=1.099057 K4=0.871944 K5=0.874985 K6=0.785481 K7=1.002028第二次迭代结束。再进行第三次迭代，求得 K1=0.003269，K2=0.002725，K3=0.002646，K4=0.007307，K5=0.005468，K6=0.004998，K7=0.008743。它们与第二次相对误差小于 3%，迭代达到收敛，停止迭代。故：K1=0.003269，K2=0.002725，K3=0.002646，K4=0.007307，K5=0.005468，K6=0.004998，K7=0.008743；K1=1.129909 ， K2=1.017003 ，K3=1.099057 ， K4=0.871944 ， K5=0.874985， K6=0.785481 ，K7=1.0020284.4 理论分布把以上参数带入模型： Tij=KiKjOiDjRij1,