咸阳综合交通规划

1、第四章 咸阳市城市道路网络规划与评价咸阳市城市道路网络规划与评价是以咸阳市城市总体规划和城市交通发展战略 为前提，以城市道路交通现状分析和交通需求预测为基础，结合城市道路交通分析 软件进行模拟，获得近、远期城市道路网络规划方案和实施效果，为咸阳市未来十 年的道路交通发展提供依据。第一节 城市道路交通网络分析交通网络交通分配及交通质量评价是交通规划中的一个关键环节。所谓交通分 配就是把通过预测得到的各预测年份各交通方式的空间出行O-D矩阵分配到具体的 规划交通网络上，产生规划交通网络上各路段各交叉口的交通量，这些交通量资料 是检验规划交通网络是否合理的直接依据。咸阳市交通网络分析在东南大学交通学

2、院王炜教授开发的“ TranStar一交运之 星”城市版软件环境下进行。一、交通网络的计算机表示在处理城市道路网络时，首先需要将城市道路网络抽象化，即把城市道路网络 抽象为点（交叉口）与边（路段）的集合体。在交通网络中，两交叉口之间的路段用连 线表示。采用邻接目录法建立咸阳市城市道路网络结构模型。邻接目录法采用两组数组 表示网络的邻接关系，一组为一维数组R（i），表示与1节点相连接的边的条数，另一 组为二维数组V（i，j），表示与1节点相邻接的第j节点的节点号。根据这两组数组， 计算机便能判别节点与节点之间的邻接关系，输入该两组数组比输入邻接矩阵简单 得多。同样，矩阵的元素也可以用相同的方式输

3、入，按照这种方式，只要输入有效 数据就行了。网络越复杂，这种方法的优越性就越大。1、网络模型中边的处理网络模型中，城市道路路段被抽象为边。边所包含的信息有：路段起点；路段 终点；路段长度（m）；路面宽度（单向，m）；道路等级，划分为城市快速路、城市主 十道、城市次十道、城市支路、郊区公路、高速公路。2、网络模型中节点的处理在咸阳市城市道路网络模型中，共划分了六类节点：信号交叉口；无控制交叉 口；环形交叉口；立体交叉口；进口拓宽信号交叉口；主路优先权交叉口。咸阳市 城市道路网络的计算机表示中，共设置了节点400余个，形成了 1200多条边。图4-1-1 和图4-1-2为咸阳市现状和城市总体规划（

4、2010年）中的道路网络模型结构图。二、交通流模拟分析1、城市道路交通特征和阻抗分析（1）单车道的基本通行能力一般情况下，一条标准车道的基本通行能力可取为：N0=1500 PCU/hr （小汽车当量）（2）道路路段的设计通行能力一个单向路段的设计通行能力可通过对基本通行能力的各种修正而得：N=N0 r1 r2 r3 r4 r5式中，N单向路段设计通行能力（单向，PCU/hr）；N0一条标准车道的基本通行能力；r1车道宽度修正系数；r2车道数修正系数；r3交叉口影响修正系数；r4自行车影响修正系数；r5行人影响修正系数。（3）道路交叉口通行能力分析一个进口的设计通行能力为：Ni =N0 r1 r

5、2 r3 r4 r5式中，Ni一个进口的设计通行能力（直行小汽车当量PCU/hr ）；N0一条标准车道的基本通行能力；r1车道宽度修正系数；r2车道数修正系数；r3自行车影响修正系数；r4行人影响修正系数；r5该进口道路的有效通行时间比例。整个道路交叉口的设计通行能力为各个进口的设计通行能力之和。（4）城市道路交通阻抗分析交通阻抗亦即路阻函数，指道路平均车速与道路平均交通负荷之间的函数关系。 采用以下的路阻函数计算模型：U=f（V/C）式中：U道路平均车速；V/C道路交通负荷（饱和度）。最常用的回归公式为美国联邦公路局提出的模型：U=U/1+a （V/C） p 0式中，U0设计车速；a、p 回

6、归参数。2、交通分配模型交通分配是将各交通区之间OD出行量分配到路网中具体的道路上。交通分配目 前常用的方法包括最短路法（全有全无法）、容量限制分配法、多路径概率分配法、 多路径-容量限制分配方法等。（1）最短路交通分配方法最短路交通分配是一种静态的交通分配方法，在该分配方法中，取路权（路段出 行时间）为常数，即假设车辆的平均行驶车速不受交通负荷的影响。每一O-D点对的 O-D量被全部分配在连接该O-D点对的最短线路上，其他道路上分配不到交通量。 这种分配方法的优点是计算相当简便，其致命缺点是出行量分布不均匀，出行量全部 集中在最短路上。这种分配方法是其他各种交通分配方法的基础。由于在最短路分

7、配过程中，每一O-D点对的O-D量被全部分配在连接该O-D点对 的最短线路上，因此采用最短路分配方法确定咸阳市道路交通的主流向。最短路交通分配通用软件框图如图4-1-3所示。（2）容量限制一增量加载交通分配方法容量限制一增量加载分配是一种动态的交通分配方法，它考虑了路权与交通负 荷之间的关系，即考虑了道路通行能力的限制，比较符合实际情况，该方法在国际上 比较通用。采用容量限制一增量加载分配模型分配出行量时，需先将O-D表中的每一O-D 量分解成K部分,即将原O-D表（nXn阶，n为出行发生、吸引点个数）分解成K个 O-D分表（nXn阶）,然后分K次用最短路分配模型分配O-D量,每次分配一个O-

8、D 分表，并且每分配一次,路权修正一次，路权采用路阻函数修正,直到把K个O-D分表 全部分配在网络上。045点对？最后在具体应用时，视道路网络的大小，根据表4-1-1选取分配次数K及每次分配辩识各6D点对间的最短路线 并分配输出各路段、交叉口总分配交通量输入O-D矩阵及网缙几何信息5、5带外计算最短路权矩阵计算路权转入下一O-D点对的O-D量比例。表4-1-1分配次数K与每次的最分配率（船123456789101ICO2to4033020440302010b302520151010202015101055555输入O D表及网络几何信息分解原O-D表为n个O-D分累计路段、交叉口分配交通信图4

9、-1-4容信限制一增屋扯载交通分配软件执行框图（3）多路径交通分配方法与单路径（最短路）分配方法相比，多路径分配方法的优点是克服了单路径分配 中流量全部集中于最短路上这一不合理现象，使各条可能的出行路线均分配到交通 量,各出行路线长度的不同，取决了它所分配到的流量的大小Dial于1971年提出了 初始的概率分配模型，模型中反映了出行路线被选用的概率随着该线路长度的增加 而减少的规律。该多路径概率分配模型在70年代的欧美城市交通规划及区域运输规 划中被广泛采用。在多路径交通分配的节点分配法中，出行量的分配是按节点进行的，逐点分配, 直至终点。在某一节点n,在分配前需先累计所有拟离开该节点(由该点

10、发出的或经该 点中转的)且具有相同终点S的出行量T(n,s)，然后将T(n,s)分配在节点n的邻接边 上,节点n的邻接边分有效路段及非有效路段，有效路段为离终点S越来越近的边,反 之为非有效路段。若节点n有m个有效路段，便能从节点n引出m条有效出行路线， 根据各有效出行路线的长度，就能把出行量T(n,s)分配到节点n邻接的有效路段上。多路径一一容量限制交通分配多路径一一容量限制交通分配方法分配出行量时，需先将原OD矩阵分解成 相同阶数的K个OD分矩阵，然后分K次用多路径交通分配模型分配出行量，每 次分配一个OD分矩阵。每分配一次，根据变化的交通量修正一次路仅，直到把 K个OD分矩阵全部分配到网

11、络上。多路径一一容量限制交通分配方法的分配过程、路权修正方法以及参数确定方 法与容量限制增量加载分配方法相同，所不同的是，容量限制分配方法中每次 分配采用最短路分配模型，而在多路径一一容量限制分配方法中，每次分配采用静 态的多路径分配模型。咸阳市道路交通规划中，根据不同交通流的性质，采用与其性质相符的交通分 配方法，见表4-1-2。表4-1-2咸阳市城区道路交通规划中采用的交通分配方法三、城区网络交通质量分析网络交通质量评价包括路段、交叉口通行能力分析、交通负荷分析、服务水平 分析等。交通质量评价结果是衡量所规划交通网络能否适应未来交通发展需求的重 要指标。1、交通负荷对于路段交通，交通负荷直

12、接取交通量与通行能力之比。对于交叉口，由于存 在转向交通量，且不同的转向具有不同的交通压力，故需先将交通量转换成当量直 行车流量，然后取交通负荷为当量直行车流量与当量直行车通行能力之比。2、服务水平所谓服务水平是指道路使用者根据交通状态，从速度、舒适度、方便、经济和 安全等方面所得到的服务程度。影响服务水平的因素很多，如V/C比（即饱和度）、 平均车速、交叉口延误、安全、经济及便利等，其中，最主要的是V/C比，其次是 平均车速（用于路段分析）或平均延误（用于交叉口分析）。对于城市道路来说，衡量交通服务质量的主要指标为路段、交叉口的拥挤程度 （即V/C），其次是车速（路段）或延误（交叉口）。由于

13、车速、延误与ZC比有关， 为研究方便，可采用V/C比作为城市道路路段与交叉口的服务水平划分依据。参考 国内外的经验，在咸阳市城区道路交通规划中，采用了表4-1-3所示的服务水平划分 标准。表4-2-3服务水平划分标准各级服务水平的交通状况为：A级：畅行车流，基本上无延误；B级：稳定车 流，有少量的延误；C级：稳定车流，有一定的延误，但司机可以接受；D级：接 近不稳定车流，有较大延误，但司机还能忍受；E级：不稳定车流，交通拥挤，延 误很大，司机无法忍受；F级：强制车流，交通严重阻塞，车辆时停时开。通常情况下，对于路段机动车而言，D级以上的服务水平是可以接受的，对于 交叉口而言，E级以上的服务水平是可以接受的。自行车交通网的交通负荷及服