交通工程设施设计总体规划

交通工程设施设计总体规划第一页，共130页。教学内容1）交通工程设施总体规划的原则与方法2）道路交通系统特性3）交通需求分析4）交通工程总体规划2第二页，共130页。1、

从最大限度地发挥高速公路快速、安全、经济、舒适的优点出发，提供充分的系统可靠性和安全性2、既要考虑建设者和经营者的直接经济效益，利于节约资金和调动积极性，又要充分考虑高速公路的社会效益，发挥高速公路对国民经济的推动作用。3、总体规划应因地制宜，在充分考虑规划区域实际情况的前提下，尽量向世界和国内先进水平看齐，保证其经济合理性一、规划原则3第三页，共130页。4、应考虑交通工程系统与道路工程系统的相互依赖和交通工程各子系统之间的协调5、在考虑交通工程各系统的容量时，应考虑未来交通的发展，留有较大扩容的弹性第一节交通工程设施总体规划原则与方法4第四页，共130页。1、基础资料调查政策方针调查地方经济发展规划国土资源开发计划环保政策综合运输规划公路网及高速公路建设规划规划区域公路网运输调查现有的公路网络组成及技术等级国省干线公路历年交通流量及组成已建成或已设计的高速公路交通工程设施第一节交通工程设施总体规划原则与方法二、规划方法5第五页，共130页。2、分析预测1）根据区域公路网规划和经济资料对路网进行分析2）按照已有的高速公路立交布设原则对尚未进行预工可研究的高速公路的立交进行大致的布设3）根据规划区域内的社会经济资料和路线交通量资料，对未来路网的断面交通量和立交交通量进行预测分析4）根据路网交通分析结果，确定规划的阶段和总体性目标，明确规划各子系统所要解决的重要问题第一节交通工程设施总体规划原则与方法6第六页，共130页。3、

系统规划根据预测结果和规划目标，进行管理、收费、监控、通信、安全设施、服务区及养护区、电气、环保、救援等各子系统的近、远期规划方案设计

1）管理体制规划对高速公路网近期及远期的管理模式、管理机构的性质、职责、人员设备规模等进行规划2）收费系统规划对高速公路网收费系统方案进行比较论证，确定收费系统的收费制式、收费方式，对收费设备、土建工程、收费人员的配备进行规划和估算第一节交通工程设施总体规划原则与方法7第七页，共130页。3）监控系统规划对高速公路网的监控目标，设备、系统的建设规模、建设方式等进行系统规划4）通信系统规划对高速公路通信系统网络的网络构成、组成规模、形成方式、建设周期、系统投资、网络的维护方式、人员设备和费用等进行规划5）救援系统规划对区域高速公路网的交通救援系统进行规划第一节交通工程设施总体规划原则与方法8第八页，共130页。6）安全设施规划对高速公路网安全设施的配备、材料类型及投资等进行统一规划7）服务区及养护区规划从高速公路网总体出发，对高速公路服务区和养护区进行系统布设，确定规模及投资估算8）电气系统规划区域高速公路供电的要求、供电的方式、照明的设置及设备类型选择和投资估算第一节交通工程设施总体规划原则与方法9第九页，共130页。9）环保规划对高速公路进行环保评价，提出环保措施、管理方式等10）系统评价对高速公路网交通工程设施总体规划方案进行系统评价，并对交通工程系统效益进行定性和定量分析第一节交通工程设施总体规划原则与方法10第十页，共130页。从路网的整体性和统一性出发，充分考虑各路段交通工程设施之间的相互衔接和交通工程各子系统之间的相互协调，防止建设的随意性、盲目性和重复性，确保最佳的经济效益和最满意的社会效益。第十一页，共130页。

交通规划、设计、管理理论、方法和技术

交通设施

交通参与者

交通工具

安全性/效率性/舒适性提高，环境明显改善

调整交通需求

提高服务能力

第二节道路交通系统特征12第十二页，共130页。一、人的交通特性道路交通系统中的主要部分，贯穿于交通工程学的各个方面驾驶员乘客行人驾驶人员机动车道路环境用方向盘、制动器等进行控制（人）（机）量仪表、振动等坡度、凹凸不平、各种交通管理标志等驾驶员是交通系统中最活跃的因素之一，是影响交通安全与效率的关键要素第二节道路交通系统特征13第十三页，共130页。驾驶员的反应操作过程驾驶员在驾驶车辆过程中，首先通过自己的感官，从外界环境接受信息，产生感觉，然后通过大脑一系列的综合反应产生知觉。在知觉的基础上，形成所谓“深度知觉”。最后，驾驶员凭借“深度知觉”形成判断，从而指挥操作。车内环境车外环境信息输入感受器知觉器记忆思考判断器意志决定反应器车辆行驶反应输出兴趣、情绪环境感觉器官传入神经传出神经动作器官车辆中枢神经反馈产生知觉第二节道路交通系统特征14第十四页，共130页。车内环境车外环境信息输入感受器知觉器记忆思考判断器意志决定反应器车辆行驶反应输出兴趣、情绪环境感觉器官传入神经传出神经动作器官车辆中枢神经反馈深度知觉形成判断第二节道路交通系统特征驾驶员的反应操作过程驾驶员在驾驶车辆过程中，首先通过自己的感官，从外界环境接受信息，产生感觉，然后通过大脑一系列的综合反应产生知觉。在知觉的基础上，形成所谓“深度知觉”。最后，驾驶员凭借“深度知觉”形成判断，从而指挥操作。15第十五页，共130页。眼睛分辨两物点之间最小距离的能力静视力：站在视力表前5m处的视力。驾驶员要求0.7以上，无红、绿色盲动视力：在行车过程中的视力，比静视力小。随着车速增大，视力明显下降。也随着年龄增大而下降。夜间视力：受某些因素影响，位于明亮地方的物体容易被人发现，位于黑暗地方的物体不易被发现第二节道路交通系统特征视觉特性---视力16第十六页，共130页。夜间驾驶员辨认距离第二节道路交通系统特征视觉特性---视力17第十七页，共130页。视觉特性视力与亮度有关夜间视力随着照度的增大而增大,注意夜间行人消失现象黄昏时间对驾驶员最为不利第二节道路交通系统特征18第十八页，共130页。视觉特性视觉适应视觉器官对于光亮程度突然变化而引起的感受性适应过程暗适应：由明亮处进入暗处，眼睛习惯后，视力恢复明适应：由暗处到明亮处，眼睛习惯后，视力恢复第二节道路交通系统特征19第十九页，共130页。暗适应时间较长，通常要3～6min才能基本适应，约30～40min才能完全适应由隧道外进入没有照明条件的隧道内，大约发生10s的视觉障碍第二节道路交通系统特征视觉特性视觉适应明适应则可在1min内达到完全适应20第二十页，共130页。第二节道路交通系统特征夜晚在城区和郊区交界处，由于照明条件的改变也会使驾驶员产生视觉障碍，从而影响行车安全视觉特性视觉适应21第二十一页，共130页。黄昏时路面的明亮度急速降低(特别是秋天的黄昏)，但天空还较明亮，视觉的暗适应较困难，此时正值驾驶员和行人都感到疲劳的时候，事故发生率较高，应从多方面予以重视第二节道路交通系统特征视觉特性视觉适应22第二十二页，共130页。第二节道路交通系统特征视觉特性视觉适应23第二十三页，共130页。视觉特性眩目视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍眩目是由眩光产生的。眩光会使人的视力下降，下降的程度取决于：光源的强度、视线与影响光之间的夹角、光源周围的亮度、眼的适应性等多种因素视力的眩光影响恢复：由亮到暗6s，由暗到亮3s第二节道路交通系统特征24第二十四页，共130页。视觉特性眩目间断性的眩目：夜间行车，对面来车的前灯强光照射，易使驾驶员产生眩目现象生理性眩目：当受到对向车灯强烈照射时，不禁要闭目或移开视线心理性眩目：由于路灯照明反射所产生的眩光使驾驶员有不愉快的感觉第二节道路交通系统特征25第二十五页，共130页。防治方法视觉特性眩目视野内有强光照射，颜色不均匀，使人的眼睛产生不舒适感，形成视觉障碍第二节道路交通系统特征26第二十六页，共130页。视觉特性立体视觉人对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力双眼注视景物时，会在视网膜上产生视差，是深度知觉的基础深度信息传到大脑枕区再经加工处理后，便产生深度立体感知双眼视觉：两眼视差所产生的二维物象融合为一个单一完整的具有三维立体感的三维物象的能力立体视觉的生理基础是双眼视觉功能必须正常，立体盲患者在视差的传递或视中枢信息处理时会发生断路或紊乱，从而导致对深度距离的判断不准或反应迟钝第二节道路交通系统特征27第二十七页，共130页。视野：注视点两侧可以看到的范围在静止状态下，头部不动两眼注视前方时，眼睛两侧可以看到的范围称为静视野。头部不动，但眼球可以转动时，所能看见的范围称为动视野与车速大小有关，静止时视野范围最大（设标志牌等的依据），车速越高视野越小，但前方注意点越远与颜色有关（绿色视野最小，红色较大，兰色更大，白色最大）视野与视力密切相关：最佳视力、清晰视力视锥角10度范围内，标志、信号设在此范围内）第二节道路交通系统特征视觉特性28第二十八页，共130页。影响因素：视力、速度、颜色、体质第二节道路交通系统特征视野：注视点两侧可以看到的范围视觉特性29第二十九页，共130页。色感红色光（禁行信号）：刺激性强，易见性高，使人产生兴奋、警觉黄色光（警告信号）：亮度最高，反射光强度最大，易唤起注意绿色光（通行信号）：比较柔和，给人以平静、安全感第二节道路交通系统特征视觉特性30第三十页，共130页。反应特性：知觉—反应时间是控制汽车行驶性能最重要的因素决定因素：驾驶员素质、个性、年龄、情绪、环境、行程途中思想集中、工作经验第二节道路交通系统特征反应特性31第三十一页，共130页。反应特性：知觉—反应时间是控制汽车行驶性能最重要的因素决定因素：驾驶员素质、个性、年龄、情绪、环境、行程途中思想集中、工作经验第二节道路交通系统特征反应特性32第三十二页，共130页。心理特点和个性特点：身心健康是行车安全必不可少的条件必要条件：思想上注意安全行车，平静的精神状态，安定审慎的性格第二节道路交通系统特征心理和个性33第三十三页，共130页。心理特点和个性特点：身心健康是行车安全必不可少的条件第二节道路交通系统特征心理和个性心理和个性34第三十四页，共130页。驾驶疲劳：由于驾驶作业引起的身体上的变化、心理上的疲劳及客观测定驾驶机能低落第二节道路交通系统特征疲劳驾驶35第三十五页，共130页。2）乘客交通心理要求：省时、省钱、省力、安全、方便、舒适影响因素：不同的道路等级、线形、路面质量、汽车行驶平稳性、车厢内的气氛、载客量、车外景观、地形第二节道路交通系统特征36第三十六页，共130页。2）乘客第二节道路交通系统特征37第三十七页，共130页。交通特性（步行交通）：行人的速度、对个人空间的要求、步行时的注意力相关因素：年龄、性别、出行目的、修养、心境、体质、生活区域、街景、交通状况（表2-2）P11第二节道路交通系统特征3）行人38第三十八页，共130页。39第三十九页，共130页。第二节道路交通系统特征3）行人40第四十页，共130页。第二节道路交通系统特征3）行人41第四十一页，共130页。车辆的特征和性能在设施设计中起重要作用1）动力性能30％空气阻力滚动阻力地面驱动力坡度阻力Fk=f(Φ，G，Mk)地面驱动力车轮驱动力附着重量附着系数二、车辆交通特性第二节道路交通系统特征42第四十二页，共130页。车辆的特征和性能在设施设计中起重要作用1）动力性能最高车速加速时间最大爬坡能力二、车辆交通特性第二节道路交通系统特征43第四十三页，共130页。车辆的特征和性能在设施设计中起重要作用2）制动性能制动距离制动效能的恒定性：制动过程实际上是汽车行驶的动能通过制动器转化为热能。所以温度升高后，能否保持在冷状态时的制动效能对于高速时制动或长下坡连续制动都是至关重要的制动时的方向稳定性：指制动时不产生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。制动跑偏与侧滑，特别是后轴侧滑是造成事故的主要原因二、车辆交通特性第二节道路交通系统特征44第四十四页，共130页。三、道路基本特性第二节道路交通系统特征三、道路基本特性第二节道路交通系统特征45第四十五页，共130页。道路建设数量是否充分，道路结构和质量能否保证安全快速行车，路网布局、道路线形是否合理1）路网密度衡量道路设施数量的基本指标2）道路结构结构物设计标准必须满足车辆和行人的使用要求3）道路线形线性设计的要求：通畅、安全美观4）道路网布局路网布局必须根据所在区域的自然、社会、经济情况选取三、道路基本特性第二节道路交通系统特征46第四十六页，共130页。1）路网密度三、道路基本特性第二节道路交通系统特征47第四十七页，共130页。2）道路结构好坏三、道路基本特性第二节道路交通系统特征48第四十八页，共130页。2）道路结构三、道路基本特性第二节道路交通系统特征49第四十九页，共130页。3）道路线形三、道路基本特性第二节道路交通系统特征50第五十页，共130页。

三角形路网一般用于规模相当的重要城镇间的直达交通联系。这种布局形式通达性好、运输效率高、但建设量大。

放射形路网一般用于中心城市与外围郊区、周围城镇的交通联系。对于发挥大城市的经济、政治、科技、文化中心作用，促进中心城市政治、经济、科技、文化对周围地区的辐射和影响有重要作用。平行的几条干线分别联系着一系列城镇，而处于两条线上的城镇之间缺少便捷道路连接，是一种不完善的路网布局。

树叉形的路网一般是公路网中的最后一级，是从干线公路上分叉出去的支线公路，将乡镇、自然村寨与市、县政府联接起来。4）路网布局51第五十一页，共130页。布局严整、简洁．有利于建筑布置，方向性好．网上交通分布均布．交叉口交通组织容易但非直线系数大，通达性差，过境交通不易分流，对大城市进一步扩展不利。

建筑物沿交通轴线两侧铺开，公共交通布置在主要交通干道范围内．横向靠步行或非机动车，有利于公共交通布线和组织，但容易造成纵向主干道交通压力过大。不易形成市中心，有时可布置几条平行线，在功能上正当分工。交通干线以市中心为形心向外辐射，城市沿对外交通干线两侧发展，形成“指状”城市。这种布局具有带形布局的优点，同时缩短了到市中心的距离。缺点是中心区交通压力过大、边缘区相互间交通联系不便，过境交通无法分流流。改进的布局是增加环行线并使各放射性干道不过分集中于市中心。

这种布局只有通达性好、非直线系数小，有利于城市扩展和过境交通分流等优点，一般用于大城市，但不宜将过多的放射线引向市中心，造成市小心交通过分集中，交通压力大且布置建筑物不利。4）路网布局52第五十二页，共130页。四、交通流三参数及相互关系第二节道路交通系统特征1)连续流和间断流:按照交通设施对交通流的影响交通流可分为连续流和间断流。连续流和间断流53第五十三页，共130页。四、交通流三参数及相互关系第二节道路交通系统特征2)流量-速度-密度之间的关系:Q-V-K之间的关系又称为交通流三参数之间的基本关系。Q=V*KQ：平均流量(pcu/h)V：平均车速(km/h)；K：平均车流密度(pcu/km)Q-K-V之间的基本关系式54第五十四页，共130页。模型适用于交通流密度适中时，当密度很大或很小时偏差大。该模型形式简单，一直被广泛采用。(1)3)速度-密度之间的关系(a)格林希尔治(GreenShields)模型(线性模型)(1933年)第二节道路交通系统特征55第五十五页，共130页。(1)3)速度-密度之间的关系(a)格林希尔治(GreenShields)模型(线性模型)(1933年)速度—密度线性关系模型与实测结果对比南京市：龙蟠南路路段第二节道路交通系统特征56第五十六页，共130页。(1)3)速度-密度之间的关系(b)Grenberg（对数）模型适用于交通流密度很大时第二节道路交通系统特征57第五十七页，共130页。(1)3)速度-密度之间的关系(c)Underwood（指数）模型适用于交通流密度很小时第二节道路交通系统特征58第五十八页，共130页。(1)4)流量-密度之间的关系第二节道路交通系统特征59第五十九页，共130页。(1)4)流量-密度之间的关系流量—密度关系模型与实测结果对比南京市：龙蟠南路路段第二节道路交通系统特征60第六十页，共130页。(1)5)流量-速度之间的关系第二节道路交通系统特征61第六十一页，共130页。(1)5)流量-速度之间的关系流量—速度关系模型与实测结果对比南京市：龙蟠南路路段第二节道路交通系统特征62第六十二页，共130页。三个参数之间的关系式为

适合于所有稳定的交通流

最大流量Qm临界速度（criticaldensity）vm临界密度（criticaldensity）Km阻塞密度（jamdensity）Kj自由流速度（free-flowspeed）Vf交通流三参数之间的关系

63第六十三页，共130页。交通流三参数之间的关系

64第六十四页，共130页。一、交通规划的基本程序65第三节交通需求分析第六十五页，共130页。二、交通实况调查起讫点调查，又称OD调查，是两个英文单词Origin(起点)和Destination(终点)的缩写。其目的是为了弄清所研究区域内人和货的交通特性，主要包括居民出行调查，流动人口出行调查、机动车出行调查等。这些调查的内容和方法基本类似，统称起讫点(OD)调查。1．起讫点调查(OD调查)-----(1)概念第三节交通需求分析第六十六页，共130页。起点：一次出行起始地点。终点：一次出行结束地点。出行：是指居民或车辆为了某种目的从一地向另一地的移动过程。完成一个目的算一次出行。例如：某车辆送货去某单位，送完货又去商店购买东西，然后回单位，就完成了交货、购物、回程三次出行。1．起讫点调查(OD调查)-----(2)术语第三节交通需求分析第六十七页，共130页。境界线：规定调查区范围的边界线。期望线：连接各小区形心的直线，代表了小区间所发生的出行，其宽度通常按小区间出行数比例太小而定。1．起讫点调查(OD调查)-----(2)术语第三节交通需求分析第六十八页，共130页。核查线：为检查OD调查数据精度在调查区域内设置的分隔线，一般借用天然的或人工的障碍(河流、铁道等)。可设一条或多条，将调查区分隔成几个部分，用以观测穿越该线各道口的交通量。1．起讫点调查(OD调查)-----(2)术语第三节交通需求分析第六十九页，共130页。OD表：用来表示各交通小区间出行量的表格。第三节交通需求分析第七十页，共130页。家访调查：对居住在调查区内的居民，进行抽样家访了解一日的出行情况。发表调查：一般用于机动车出行调查。路边询问调查：在主要道路或城市出入口上设调查站，让车辆停下，询问该车的出行情况。公交月票调查：对购月票的公交乘客发表调查，了解月票使用者的出行情况。另外，还有明信片调查法、电话询问法、车辆牌照调查法等。1．起讫点调查(OD调查)-----(3)调查方法第三节交通需求分析二、交通实况调查第七十一页，共130页。2.货物源流调查各单位的货物运人、运出量；调查日各交通区之间及各交通区与外地之间的货物来往量；单位历年有关基础数据。3.公交运营调查

公交线路断面流量调查；调查日公交线路总的运行情况调查。4.对外交通调查第三节交通需求分析第七十二页，共130页。1、四阶段法的起源与发展1962年，美国在芝加哥都市圈交通规划中发表了《ChicagoAreaTransportationStudy》，提出了定量化的交通规划理论，在交通预测中提出了关于交通发生、交通分布、交通分配三个阶段的预测。20世纪60年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提出了对不同交通方式进行划分这一新的预测内容。此后，交通规划变成了交通发生、交通分布、交通方式划分和交通分配四个步骤，这就是交通规划中经典的“四阶段法”理论。后来的发展：对四个步骤进行不同的组合，这些都统一归入“四阶段法”。对各阶段中的模型进行修正、创新；计算的软件化：TransCAD、Cube（Trips）、EMME/2第三节交通需求分析第七十三页，共130页。回答：“未来年，各交通小区的交通发生（吸引）量是多少？”2．交通发生：Gi、AjGiAj三、交通规划预测工作（四阶段法）第三节交通需求分析第七十四页，共130页。回答：“未来年，各交通小区相互之间的交通出行量有多少？”3．交通分布：tijtij第三节交通需求分析第七十五页，共130页。回答：“各交通小区相互之间的交通出行都是采用哪些交通方式的？”4．交通方式划分：分担率tt三、交通规划预测工作（四阶段法）第三节交通需求分析第七十六页，共130页。回答：“各交通小区相互之间的交通出行都是走哪条路经，最后分配到各条道路上的交通量是多少？”5．交通分配：qa三、交通规划预测工作（四阶段法）第三节交通需求分析第七十七页，共130页。四、交通发生预测交通需求预测四阶段预测中的第一阶段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一。交通发生预测的目的是建立各交通小区产生的交通量与交通小区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各交通小区产生的交通量。1．目的第三节交通需求分析第七十八页，共130页。在本阶段的任务是求出对象地区的交通需求总量，即生成交通量。然后，在此量的约束下，求出各个交通小区的发生与吸引交通量交通生成量（tripproduction）：研究区域内发生的总出行量T发生（或吸引）交通量：指研究对象区域内由各交通小区发生（或吸引）的交通量。Gi----tripgeneration;Aj----tripattraction）。2．步骤四、交通发生预测第三节交通需求分析第七十九页，共130页。交通与土地利用(LandUse)有着不可分割的关系，是影响交通产生的主要因素之一。城市土地利用分10大类。①住宅用地是交通的主要发生源和居民出行的主要起讫点。该用地的发生与发生/吸引交通量通常用居住面积、住户数、人口、住户平均人数等指标表示。与住宅用地相关的出行有：上班、上学、自由（购物、娱乐）、回家。3．影响因素----(1)土地利用四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十页，共130页。②公共设施用地包括行政办公用地、商业金融业用地、文化娱乐用地、体育用地、医疗卫生用地、教育科研设计用地、文物古迹用地等。当然，也是交通的主要发生源之一。该用地的发生与发生/吸引交通量通常用办公、营业面积、从业人口等指标表示。与公共设施用地相关的出行有：上班、上学、自由（娱乐）、业务、回家。四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十一页，共130页。③工业用地是工作日上班交通的主要发生源。该用地的发生与发生/吸引交通量通常用从业人口、产值等指标表示。与工业用地相关的出行有：上班、业务和回家。④仓储用地是货物的主要集散点，因此是货物交通的主要发生源。该用地发生与发生/吸引交通量通常用仓库面积、货物吞吐量等指标表示。与仓储用地相关的出行有：上班、业务、回家。四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十二页，共130页。家庭是构成人们出行的基础，上班、自由（走亲访友、购物等私人出行）多以家庭为出发点。家庭规模和成员构成是影响家庭出行的主要因素。随着家庭规模的增大,人均出行次数减少，如购物可由一人代替。有老人和幼儿家庭的看病出行（自由）多，年轻夫妇的购物、娱乐（自由）和上班等出行多。3．影响因素----(2)家庭规模和人员的构成四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十三页，共130页。由于性别和年龄的不同，人们的出行次数和内容也不相同。一般而言，受体力、工作性质等影响，男性以20～45岁之间的平均出行次数多，女性20～40岁平均出行次数多。3．影响因素----(3)年龄、性别四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十四页，共130页。(4)汽车保有率：汽车保有率增加，出行数增加；(5)自由时间：自由时间增加，出行也会增加。(6)职业和工种

(7)外出率(8)企业规模、性质(9)家庭收入(10)其他：天气、工作日、休息日和季节等。3．影响因素四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十五页，共130页。把现状的各交通小区的发生量(吸引量)与增长率相乘，从而得到各交通小区未来年的发生量(吸引量)。4．发生/吸引交通量的预测---增长率法式中：--交通小区i的未来年交通发生量(或吸引量)；

--交通小区i的现状交通发生量(或吸引量)；

--交通小区i的发生量(或吸引量)增长率。四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十六页，共130页。关键：如何确定增长率Fi？通常用表示各交通小区活动的指标的增长率(或组合)作为发生(吸引)交通量增长率。(人口、就业岗位、交通工具……)优点：计算简便；可以处理原单位、函数法难以解决的问题，研究区域与区域外的交通联系；四、交通发生预测第三节交通需求分析第八十七页，共130页。五、交通分布所谓交通分布就是区与区之间的交通流。描述各交通小区之间交换的交通出行次数和各交通小区自身的交通发生/吸引量的相互关系的数学模型称为交通分布模型。交通分布预测，首先应建立现状分布模型，然后依靠交通出行产生预测，进而确定未来的交通分布。第三节交通需求分析第八十八页，共130页。发生量吸引量生成量？五、交通分布第三节交通需求分析第八十九页，共130页。平均系数法：现状分布X平均增长系数=未来分布，平均增长系数是i区与j区增长系数的平均值；五、交通分布第三节交通需求分析第九十页，共130页。

_未来年i区到j区的出行量，

_现状i区到j区的出行量。

未来年i区的产生量，

现状i区产生量。未来年j区吸引量，现状j区的吸引量。第九十一页，共130页。优点构造简单易懂；不需要小区间出行所需时间；小时交通量，日交通量的预测都可以使用；对于变化较小的OD表预测非常有效；计算铁道旅客的站间OD分布很有效。增长系数法的优缺点第三节交通需求分析第九十二页，共130页。缺点要求有基准年完整的OD表；当预测对象地域土地利用方式发生较大变化时（将来的交通小区分区发生变化（有新开发区）、交通小区之间的行驶时间发生变化、土地利用发生较大变化）；现状OD交通量如果是0，将来的OD交通量也是0；对于可靠性较低的OD交通量，将来的预测误差将被扩大；因为预测结果因方法的不同而异，所以在选择计算方法时，需要先利用过去的OD表预测现状OD表，比较预测精度；将来交通量仅用一个增长系数表示缺乏合理性。收敛较慢。增长系数法的优缺点第三节交通需求分析第九十三页，共130页。1）行程时间模型：以现状行程时间作为约束，试算确定重力模型中的指数；

2）相互影响模型：引入与区间时间有关的系数及区间社会经济调整系数（当条件悬殊时，该调整系数取小于1的值）；3）分布系数模型：依据充分的资料绘制诺模图，再由图中得到分布系数。该模型与相互影响模型较为相象第三节交通需求分析五、交通分布第九十四页，共130页。

Pi-----------i区总产生量；，Aj-----------区总吸引量；n----------利用现状OD表据最小二乘法来标定的回归产数（试算法）；T--------i,j区之间的行程时间（取加数平均值）。第三节交通需求分析第九十五页，共130页。确定基本计算精度，假定指数n；计算现状加权时间；计算分布；按计算分布求计算加权时间；验算误差，若满足则终止试算，确定n值，否则继续试算。第三节交通需求分析第九十六页，共130页。P1=100

t=5minA2=250t=10minA3=100t=15minA4=600有1、2、3、4四个分区，将来交通生成和吸引量如图：求T12，T13，T14。1区2区3区4区第三节交通需求分析第九十七页，共130页。假定n=2验算：P1=t12+t13+t14=100第九十八页，共130页。已知出发区1#、2#及到达区3#、4#、5#的出行发生量与吸引量，以及区间出行时间。试以时间模型计算未来出行分布。4#（a=200）1#（p=300）3#（a=550）2#（p=700）5#（a=250）5＇2＇3＇5＇3＇4＇第九十九页，共130页。行程时间采用加权平均值假定n=1.0【1#】：第一百页，共130页。同理，【2#】：将计算结果列入下表第一百零一页，共130页。（G，M）

表第一百零二页，共130页。再求t的加权平均值：至此，描述现状分析的时间模型成立，由p′和A′带入重力模型即可求出未来分布T

ij′若相对误差〉0.03，应调整n值，误差原因如果是过大，可增大n值；反之则减小n值。第一百零三页，共130页。优点直观上容易理解。考虑的因素比增长系数法全面。能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行产生的影响特定交通小区之间的OD交通量为零时，也能预测。能比较敏感地反映交通小区之间行驶时间变化的情况。即使没有完整的OD表，也能对未来的OD做预测。重力模型的优缺点第三节交通需求分析第一百零四页，共130页。缺点模型尽管能考虑到路网的变化和土地利用对出行的影响，但缺乏对人的出行行为的分析，跟实际情况存在一定的偏差。一般，人们的出行距离分布在全区域并非为定值，而重力模型将其视为定值。交通小区之间的行驶时间因交通方式和时间段的不同而异，而重力模型使用了同一时间。求区内交通量时的行驶时间难以给出。交通小区之间的距离小时，有夸大预测的可能性。利用最小二乘法标定的重力模型计算出的分布交通量必须借助于其他方法进行收敛计算。第三节交通需求分析第一百零五页，共130页。底特律法

(DetroitMethod)底特律法假设i，j小区之间分布交通量的增长系数与i小区交通发生量的增长系数和j小区交通吸引占全区域的相对增长系数成正比，即：优点：不仅考虑了发生量、吸引量的增长，还考虑了全区域的交通增长，考虑的因素较平均增长系数方法全面。缺点：但同样是收敛速度慢，需要多次迭代才能求得将来年的分布交通量。第三节交通需求分析第一百零六页，共130页。弗雷特法(FratarMethod)弗雷特法假设i，j小区之间分布交通量的增长系数不仅与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数有关，还与整个区域其他交通小区的增长系数有关。优点：收敛速度快。缺点：其计算过程较复杂，因此一般通过计算机编程实现，或通过专门的交通规划软件计算。位置系数第三节交通需求分析第一百零七页，共130页。六、交通方式划分1．影响交通方式选择的因素(1)交通特性①出行目的②运行时间和出行距离③费用④舒适性⑤安全性⑥准时性⑦换乘次数和候车时间

(2)出行者属性①职业、性别、年龄、收入②家庭属性(3)地区特性(4)出行时间特性第三节交通需求分析第一百零八页，共130页。2、交通方式划分：出行方式的选择；出行产生量预测阶段即按交通方式统计出行量；在出行分布之前划分交通方式；出行分布与交通方式划分同步进行；交通分布确定后进行方式划分六、交通方式划分第三节交通需求分析第一百零九页，共130页。AGMSDAGG-MSDG-MSADGDMSA第三节交通需求分析第一百一十页，共130页。现状交通方式划分：OD调查中可以得到；未来交通方式划分：由预测模型推算第三节交通需求分析第一百一十一页，共130页。1）出行特征：出行效用等2）交通出行者及其家庭特征：职业、性别。3）城市和地区特征：城市规模、密度等4）时段特征：时变性；5）交通方式特征第三节交通需求分析第一百一十二页，共130页。转移曲线（诺模图）函数模型法第三节交通需求分析第一百一十三页，共130页。3.预测方法----(1)转移曲线较为简单、直观的交通划分预测模型是转移曲线诺模图。美国、英国、加拿大都有成套的公共交通与私有交通的转移曲线，供规划部门应用。第三节交通需求分析第一百一十四页，共130页。2)线性回归第三节交通需求分析第一百一十五页，共130页。3)Logit模型第三节交通需求分析第一百一十六页，共130页。七、交通分配1.基本概念交通分配，就是将预测得出的交通小区i和交通小区j之间的分布（或OD）交通量(可分不同交通方式)，根据已知的道路网描述，按照一定的规则符合实际地分配到路网中的各条道路上去，进而求出路网中各路段a的交通流量。一般的道路网中，两点之间(即O与D之间)有很多条道路，如何将OD交通量正确合理地分配到O与D之间的各条道路上即是交通流分配要解决的问题。第三节交通需求分析第一百一十七页，共130页。进一步具体而言，交通分配涉及到以下几个方面:现状OD交通量分配到现状交通网络上，以分析目前交通网络的运行状况，如果有某些路段的交通量观测值，还可以将这些观测值与在相应路段的分配结果进行比较，以检验四阶段预测模型的精度。规划年OD交通量预测值分配到现状交通网络上，以发现对规划年的交通需求而言，现状交通网络的缺陷，为后面交通网络的规划设计提供依据。规划年OD交通量预测值分配到规划交通网络上，以评价交通网络规划方案的优劣合理性。第三节交通需求分析第一百一十八页，共130页。2.分配方法交通分配方法(1)0-1分配法(3)多路径概率分配法(5)……用户均衡分配模型(2)容量限制-增量分配法(4)均衡分配模型系统最优分配模型第三节交通需求分析第一百一十九页，共130页。最短路径交通分配法是一种静态的交通分配方法，是交通分配最基本的算法，任何一种交通量分配法都是建立在最短路径的基础上，且任何一个分配法中，最短路径的计算占据了全部计算时间的主要部分，至少有90%的计算时间花在最短路径的寻找上。用该分配方法，取路权（两节点间的行使时间）为常数，亦即假定车辆的行驶速度按自由交通流时的情形取路段的设计车速。每一OD点对的OD量被全部分配在连接该OD点对的最短路径上，其余路径不分配交通量。在所有OD点对的OD量全部按上述原则分配到路网上后，可累计得出各路段、各交叉口的交通量。该法在进行交通分配时，不考虑路段通行能力的限制，或不考虑过多交通量将影响行车速度而有可能选择其它路径的交通量分配现象。(1)0-1分配法(全有全无、最短路径)all-or-n