第二章 交通规划基本知识

2.1交通因素交通的四个基本因素：用地、人、车、路第二章城市交通规划2.1.1用地城市用地是交通产生的“源”城市用地即可以产生交通、也可以吸引交通；不同的用地产生交通量与吸引交通量不同；交通性质和特征也不同。2.1.1用地交通生成指标：表示交通的产生和吸引量与城市用地等相关因素的关系。用地相关因素：城市用地性质、面积、人口密度、就业密度。其它相关因素：工业门类，技术水平，工业产值、工业产量、运输总量、生活供应指标、商业零售额、平均家庭收入、生活方式与习惯。用地做为交通源头，不同性质用地产生出不同的交通数量，这是研究的出发点。2.1.2人人的类型在交通出行特征上相差很大；职业、年龄、收入、性别等因素。交通出行的特征有下列4项要素：1.出行目的2.出行方式3.平均出行距离4.日平均出行次数1）出行目的出行目的类型上班、上学、公务、购物、文体、探亲访友、看病、其它和回程九类。上班上学为刚性(职业)出行，除回程外其余为弹性出行。了解出行目的意义分析一个城市的出行特征。一般来说，自由度越高，弹性出行比例越高。2）出行方式出行方式类型步行，自行车，摩托车，私家车，单位班车，公交，出租车，其它。出行方式结构（交通出行结构或城市交通结构）各种出行方式的比例。大城市机动车比例高，小城市非机动车比例高。例如：南京公交出行比例达到28％，扬州6.8％，高邮2％出行方式与城市的经济发展水平、生活方式密切相关。3）平均出行距离居民平均每次出行的距离。1)平均出行距离与城市的规模、形态、用地分布、城市用地布局、人口分布有关。2)多中心组团方式比单中心模式减少平均出行距离和平均出行时间，减缓道路的交通压力。4）日平均出行次数每日人均出行次数。1)平均出行次数反应了城市居民对生产生活活动的要求。2)国内城市日平均出行次数为2.0～2.8次/人；国外2.4～3次/人表3.我国部分城市的居民出行率城市名出行率(次／人．日)

城市名出行率(次／人．日)

北京2.64哈尔滨2.58上海2.62郑州2.37天津2.47青岛2.54广州3.06南京2.75大连2.06成都2.93苏州2.78济南2.70武汉2.84汕头3.072.1.3车辆与道路1)车辆的尺寸2)车辆的动力性能3)车辆载客容量1)路网特征2)道路结构3)道路线形道路容量交叉口通过能力停车能力车辆特性—(规划)--速度车辆的载客能力、空驶率平均运距；车流密度、速度、流量。2.2交通流理论前提：将道路上运动的车流、人流视为流体类型，通过研究其速度和流量分析交通的状态，称为交通流理论。交通流是指某一时间段内，连续通过道路某一断面的车辆或行人所组成的车流或人流的统称。2.2.1交通流三要素

1.交通量的基本特征1）交通量的定义单位时间内通过道路某一地点、某一断面、或某一条车道的交通实体数。（机动车交通量、非机动车交通量、行人交通量）一般不加说明则指机动车交通量，且指来往两个方向的车辆数。年平均日交通量AADT月平均日交通量MADT周平均日交通量WADT2）交通量的时空分布特性交通量是一个随机数，不同时间，不同地点的交通量都是变化的，交通量随时间和空间变化的现象，称为交通量的时空分布特性。①交通量的时变化A、月变化月变系数－－年平均日交通量与月平均日交通量之比。用K月表示。月变化对于受季节影响的交通有重要作用，例如旅游、春运、黄金周等。B、周变化周变系数。交通管制的考虑因素之一。C、时变化－－一天24h内各个小时交通量变化图高峰小时交通量－－全日内最大流量的小时。高峰小时流量比－－高峰小时交通量占全天交通量之比。3)交通量的空间分布城乡分布在路段上分布交通量方向分布（方向分布系数）交通量在车道上的分布车辆统计注意事项交通量的折算因各个车辆的大小、速度（占有道路的时间空间特性不同），不能直接累计车辆数量，必须将记录的不同车辆经过折算为标准车才可以统计分析。城市道路、高等级公路一般折算为标准小汽车一般公路常折算为载重车辆。2.车流速度1)地点车速（交通管理）2)行驶车速－－不包括停车时间。（计算道路通行能力）3)行程车速（区间车速）－－－包含停车时间，（评价交通畅通程度的指标）。平均速度－－空间平均车速2.2.1交通流三要素

2.2.1交通流三要素3.车流密度（交通流密度）是指在某一时刻，单位长度路段上的车辆数。（K=N/L)反应一条道路上车辆密集程度。同一条道路不考虑车道数。讨论不同道路时，为有可比性，一般以单车道来定义。4、三参数基本关系：Q=K*VQ-----流量（交通量）(辆/h)K－－密度(辆/Km)V－－空间平均车速(Km/h)4、能反映交通流特性的一些特征变量：(1)极大流量Qm，就是Q－V曲线上的峰值。(2)临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。(3)最佳密度Km，即流量达到极大时的密度。(4)阻塞密度Kj，车流密集到车辆无法移动(V=0)时的密度。(5)畅行速度Vf，车流密度趋于零，车辆可以畅行无阻时的平均速度。格林希尔茨公式V-－－平均速度Vf－－畅行速度Kj－－阻塞密度(2)流量与密度的关系(3)流量与速度关系Qm、Vm和Km是划分交通是否拥挤的重要特征值。当Q≤Qm、K＞Km、V＜Vm时，则交通属于拥挤；当Q≤Qm、K≤Km、V≥Vm时，则交通属于不拥挤。例题：已知某公路上畅行速度Vf=80km/h，阻塞密度Kj=105辆/Km，速度-密度用直线关系式。求：1）该路段上期望得到的最大流量？2）此时对应的车速是多少？2.3通行能力1、定义：在一定的道路、交通状态和环境下，单位时间内一条车道或某一断面上可能通过的最大车辆或行人数量。（道路容量、交通容量、容量）。车辆要统一，一般以小汽车为单位，其他车辆均换算为小汽车。一条道路的通行能力随外界条件变化会有一定变化（天气、交通组成、道路设施等）通行能力作用：设计道路、评价交通状况、交通组织管理的依据。1)通行能力的影响因素道路条件（车道数、车道与路肩宽度、侧向净空、纵断面）交通条件（车辆的组成、车辆流量流向）管制条件（管制的设施、信号种类、车道管理）其他条件（气候、温度、地形、心理等）根据通行能力的性质和使用要求：①基本通行能力（理论通行能力）②可能通行能力③设计通行能力（实用通行能力）3、基本通行能力基本通行能力－－－又称理论通行能力，是指道路与交通处于理想情况下，每一条车道（或每一条道路）在单位时间内能够通过的最大交通量。所谓理想条件：1)道路－－车道宽度应不小于3.5m，路旁的侧向余宽不小于1.75m，纵坡平缓，并有开阔的视野、良好的平面线形和路面状况。2)车辆－－车辆组成单一，车辆之间保持最小车头间距，无任何方向的干扰，连续不断的行驶。3）按车头间距计算路段基本通行能力停车视距：定义：司机发现前方障碍物采取制动措施到完全停止时，所需要的最小安全距离。车辆在一定车速下行驶时，即在动力状态下所需要的安全行驶空间称为车辆的动力净空。（“动力净空长度”，安全的车头距离，车头间距。）假定汽车在畅通无阻的车道上匀速v(m/s)形式,N=1000V/L（辆/小时）L----车头安全间距。可知，最小的纵向车头安全间距L=+S停该通行能力的计算值取决于参数的选定。摩阻力系数极大的影响了通行能力。基本通行能力的计算值与实际的差异1)按照以上公式取正常值得出的通行能力大约在500～1300pcu/h.车道2)实际观测最大辆达到2000辆以上。3)差异在于正常条件下，司机将车头间距低于最小值很多。4)美国推荐基本通行能力取值2000~2300辆/小时.车道。我国交通部规范推荐取值1400～2100辆/小时.车道4）以车头时距计算基本通行能力值可以通过理论推导；也可以通过实测得到。建议采用实际观测值，更接近实际通行能力。各种汽车混行的平均车头时距=3.0~2.2s,纯小客车的车头时距2.0秒。即一条车道的通行能力约为1200～1800辆/小时；4、可能通行能力在实际的道路和交通条件下，单位时间内通过道路最大可能交通量。计算该值是以基本通行能力为基础，考虑实际的道路地形、交通状况确定修正系数。再以修正系数修正基本通行能力。(车道宽度、侧向净空、道路纵坡、视距不足、交通条件等）服务水平（servicelevel)是指道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量，如可以提供的行车速度、舒适、方便、司机的视野以及经济安全等方面所能得到的实际效果与服务程度。即：道路提供给司机的车辆通行条件，用以区别不同的车流状态。描述交通流的运行条件及其对驾驶员与乘客感受的一种质量标准。服务交通量：在不同服务水平下所具有的通行能力，是道路规划和设计的依据。5、服务水平与服务交通量5、服务水平与服务交通量服务水平分级：服务水平是驾驶者对道路状况判断的一个定性尺度。判断因素包括以下：1.行车速度和行驶时间；2.车辆行驶时的自由程度（通畅性）；3.行车受阻或受限制的情况，以每公里停车次数和车辆延误时间等。4.行车的舒适性和乘客的满意程度。5.行车的安全性（事故率和经济损失等）。6、经济性（行车费用）服务水平分级1）美国公路服务水平分级（六级）完全自由流状态、一般自由流状态、基本自由流状态、接近非自由流状态、非自由流状态和强制流状态。（A、B、C、D、E、F)2）我国公路服务水平（四级）3）我国城市道路服务水平在研究中，目前参考公路。6、设计通行能力指道路根据使用要求的不同，按不同服务水平条件下所具有的通行能力，也就是要求道路所承担的服务交通量。通常作为规划设计的依据。4）V/C----服务水平参数，越小服务水平越高。高速公路一级服务水平V/C=0.36，最大服务交通量800.二级服务水平V/C=0.8，最大服务交通量1750，三级服务水平V/C=0.95，最大服务交通量2100,四级服务水平V/C=1.0，最大服务交通量2200.2.4自行车交通1.自行车交通的特点（本讨论包含电动助力车）方便、灵活，经济缺陷：占用道路资源多。与机动车的交通矛盾突出。舒适性差。2.4非机动车道设计1.速度1）自行车速度分布10~18Km/h，电动车分布17~30Km/h。2）设计车速------统一采用18~20Km/h3）计算通行能力车速------10-15Km/h2.非机动车的单一车道宽度和车行道宽度非机动车的设计空间自行车的设计净空。净高：2.5m;净宽：0.25+0.5+0.25m;长度：1.9米一条自行车道宽度取1米。三轮车宽度：1.1米，车道宽2m;3.非机动车道通行能力1.自行车车道的通行能力运用车头时距计算运用经验法计算问题：该计算方法与实际状况比较存在哪些缺陷？实际预测采用经验值或实际观测比较好3.非机动车道的通行能力《城市道路交通规划》路段每条车道的规划通行能力应按500—1000辆/h（平原1000辆/h

）计算;平面交叉口的规划通行能力应按10000辆/h计算。设计时应该考虑到几辆自行车并排行驶的情况。1、各类非机动车单一车道和实际的通行能力。2、考虑其他非机动车的组合设计空间；与三轮车、助力车的组合。4.自行车道路服务水平以及行驶状态服务水平行驶状态行驶速度交通状况车均占用道路面积路段饱和度交叉口饱和度优自由状态>15车速任意，横向空间不受限制，自由舒适>10<0.5<0.4良稳定状态11~14车速与横向空间略受限制，行人能穿越6-80.5-0.690.4-0.5中非稳定状态6~10车流密，行人不易穿越，骑车受约束,但能忍受4.5~60.7-0.90.6-0.8差强制状态<6拥挤或阻塞，行人不能穿越<4.5>0.9>0.85.自行车交通规划设计注意事项1）考虑自行车人的愿望，尽量短捷。2）注意上下坡度不要过大，一般不大于3%。且有坡长限制。3）自行车交通流变化较大，高峰明显。4）与步行道混合使用在我国目前不易实行。2.5行人交通设计要求：人行道设计基本要求是满足行人步行舒适、安全和便捷的要求。这三个指标应始终成为检验人行道合理与否的重要标准。行人步行空间包括范围十分广泛：人行天桥、地道、立交桥下通道、步行街、车站、行人过街横道，安全岛等。本节介绍人行道和过街横道。2.5.1人行道、人行横道、人行天桥、人行地道的通行能力1、步行道通行能力步行带的通行能力一般有两种计算方法，1）参照车头间距方法进行估算，一条步行带通行能力：N=1000V/L(人/h.)2）根据不同的服务状态，测定不同服务状态的人群密度，再计算单位宽度的通行能力；2、人行道、人行横道、人行天桥、人行地道的通行能力1）可能通行能力类别人行道人行横道人行天桥人行地道可能通行能力2400270024001850设计通行能力按不同条件折减按照《城市道路设计规范90》，可能通行能力见下表，单位：人/h.m2、人行道、人行横道、人行天桥、人行地道的通行能力2）设计通行能力按照人行通道的位置不同，应该考虑对上值的折减。如在车站、码头的通行能力与在商业区肯定不会相同。1)全市性的车站、码头、商场、剧场、影院、体育馆（场）、公园、展览馆及市中心区行人集中的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等计算设计通行能力的折减系数采用0.75。2)大商场、商店、公共文化中心及区中心等行人较多的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等计算通行能力的折减系数采用0.80。3)区域性文化商业中心地带行人多的人行道、人行横道、人行天桥、人行地道等计算设计通行能力的折减系数采用0.85。4)支路、住宅区周围道路的人行道及人行横道计算设计通行能力的折减系数采用0.90。2.6交通调查分析——城市道路网规划资料采集内容1、基础资料土地利用、社会经济、自然状况2、交通源流√起讫点调查3、交通现状道路交通、公共交通、对外交通4、交通设施道路网、公共交通设施、对外交通设施2.6交通调查分析主要包括:交通量调查；OD调查；道路设施调查三大类。2.6.1交通量调查1）调查目的2)调查方法3）调查方案设计（表格、人员、时间地点）2.6.1交通量调查1.交通量的时间变化规律2.交通量的空间变化规律1)路网中不同区域2)路段的不同地段3)横断面不同位置1)年变化2)周变化3)时变化滨江大道纬三路西北东南4)调查成果路段流量流向交叉口流量流向

道路交通规划要适应未来交通的发展，必须对交通系统现状以及影响交通发展变化的相关因素进行调查分析，同时需对交通的源和流及其与基本因素之间的关系进行调查分析，即OD调查。2.6.2OD调查(起讫点调查)OD调查（origin－destinationsurvey）得到现状出行生成形态、土地使用动态以及影响交通的社会、经济等因素。1.一些基本概念和术语1、出行——指交通元（人、货、车）从出发地到目的地移动的全过程。2、出行端点——出行的出发地和目的地，又分别叫做起点和终点，或O、D点3、调查区——整个被调查的区域，一般是规划的整个对象区域。调查区域边界：包围整个调查区的一条假想的边界线，又叫境界线4.交通小区－－调查区内为便于分析和调查，将调查区分解为若干个小区。一般小区越小，精度越高，但工作量越大。2.交通小区划分城市交通规划中划分小区应遵循的基本原则：1、同质性——分区内土地使用、经济、社会等特性尽量使其一致；2、尽量以铁路、河川等天然屏障作为分区界限；3、尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区政府已有的统计资料；4、考虑路网的构成、区内重心可取为路网中的结点5、分区数量适当，中等城市≤50个，大城市不超过100~150个6、分区人口适当，约10000~20000人。3.起讫点调查项目：城市交通规划的OD调查有：客流OD（居民出行OD、流动人口OD、客运枢纽客流OD）货流OD（区内货流OD、货运枢纽OD）机动车出行OD（公交车OD、其它车流）OD调查抽样率的确定1、利用试调查或其它城市或区域已经拥有的OD调查资料，考虑调查对象的母体数量、调查统计分析的目标以及抽样的方法，用数理统计的原理，通过分析抽样的误差确定；2、参照国内外的经验确定p75OD调查的步骤组织调查机构调查准备确定抽样率人员培训制订计划典型试验实地调查出行基本属性：1、每次出行有起讫两个端点；2、每次出行有一定目的；3、每次出行采用一种或几种交通方式。（具体规定：5min，500米）4.OD调查的内容与方法城市居民出行OD调查主要包括：居民的职业、年龄、性别、收入等基础情况，以及各次出行的起点、讫点、时间、距离、出行目的、所采用的交通工具等出行情况。p74城市居民出行OD调查方法

1、家访调查法2、电话询问法3、明信片调查法4、职工询问法5、月票调查法城市流动人口出行OD调查流动人口是城市总人口中特殊的组成部分，流动人口的出行规律如出行次数、出行方式等与城市居民出行规律一般有较大的差异。按其来城市的目的又可分为出差、旅游、探亲、看病、经商、转车等。城市境内货流OD调查货运交通是城市交通的一个重要组成部分。城市货流的特点：品种多而杂、货流点和吸引点多且分布广，运载车辆所有者多。调查内容：货物所属单位的属性、经济指标、职工人数、占地面积以及货流的起讫点、时间、货物种类、吨位等。p78机动车出行OD调查包括公交车和非公交车两大类。城市公交车的行车线路、行车次数、行车时间可从公交公司的行车记录查得。非公交车OD调查可采用：发收表调查、路边调查法、登记车辆牌照法、明信片调查法。2.2.4调查资料的整理分析OD调查资料的整理1、人工初步整理工作过程包括：验收、编码OD调查资料统计分析的基本内容1、出行产生（出行总次数、出行产生率）2、出行分布（出行流量、流向统计分析）3、出行方式（出行的方式结构）4、出行时间、距离（各种出行所耗的时间、距离）5、其它有关参数（车速、平均载客（货）量等参数）DO123.......nPi1Q11Q12Q13......Q1nP12Q21Q22Q24......Q2nP23Q31Q32Q33......Q3nP3..........................................nQn1Qn2Qn3......QnnPnAjA1A2A3......An统计结果的表达方式1、OD表2、期望线图：用两分区之间的连线粗细大致代表出行量的大小。公交客流OD现状分布3、交通生成统计图4、相关曲线居民出行耗时特性

居民出行方式特性交通设施调查1、道路道路网—道路网的总体布局，包括道路和停车场、加油站的位置路段—各路段的线形（平面、纵断面、横断面）、车道划分、分隔设施、通行能力、路面质量交叉口—各交叉口的形式、几何布置、控制方式加油站—各加油站的规模、面积2、城市普通公交和轨道交通公交网——总体布局线路——各线路的里程长度、运营时间、发车频率、运客能力场站——车站、整备场、车辆配备等情况衔接——市内交通枢纽点布置、普通公交与轨道交通的衔接情况3、城市对外交通枢纽航空港、火车客货运站、客货运码头的布局、容量、广场上城市交通的站点布置、各类城市交通方式的比重和集散能力。2.4交通规划方法四阶段法预测未来交通需求：1、出行生成2、出行分布3、交通方式划分4、交通分配2.4交通规划方法2.4.1出行生成（tripgeneration）目的：建立分区产生的交通量与分区土地利用，社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各分区产生的出行量。出行量分为“发量”和“吸量”。远景年出行量预估：1.回归分析法例：某城市经过调查分析，认为各分区产生的出行主要与该分区拥有的小汽车数有关，统计数据如表：分区号12345678分区小汽车拥有量20050500100100400300400分区出行生成500300130020040012009001000试建立分区出行生成与小汽车拥有量之间的定量关系？解：设分区出行生成Y与分区小汽车拥有量X之间的关系为:

多元线性回归：2.4.2出行分布（tripdistribution）出行分布－－－各个分区之间的出行数量分布。出行分布预测的目的是根据现状OD分布量及各区因经济增长、土地开发而形成的出行量的增长，来推算各区将来的交通分布。两种方法：增长系数法、综合分布模型法OD123.......nPi1Q11Q12Q13......Q1nP12Q21Q22Q24......Q2nP23Q31Q32Q33......Q3nP3..........................................nQn1Qn2Qn3......QnnPnAjA1A2A3......An1、增长系数法：（1）常系数法：假定所有各交通区的交通量均匀增加，现状出行量同将来的出行量之间是常数关系，：(2)平均系数法

平均考虑起点和终点的出行增长率，作为起终点之间的增长系数：

（3）弗雷特法

此法克服常系数法和平均系数法的缺点，综合考虑发区和吸区的强度。(1)重力模型法基本假定：交通区i到交通区j的交通分布量与交通区i的交通生成量、交通区j的交通吸引量成正比，与交通区i和j之间的交通阻抗参数成反比。交通阻抗参数：反映交通区间交通便利程度的指标，是对交通区间交通设施状况和交通工具状况的综合反映。可用距离、时间或费用等表示。2、综合分布模型法交通分布预测模型的选择城市居民出行及市内货