交通规划复习

交通规划

东南大学交通学院

课程内容交通规划理论与技术基础各专项规划的基本理论与方法3第一章交通规划概论4交通规划的定义、分类与层次划分2交通规划的目的与任务3交通规划的总体设计4城市交通规划进展历程15古代城市交通规划城市产生近代城市交通规划现代城市交通规划将来城市交通规划近代资本主义诞生1959年芝加哥交通规划可持续进展思想社会信息化进程一、城市交通规划进展历程代表:中国代表:英、美代表:欧、美6依据特定交通系统的现状与特征，用科学的方法猜测交通系统交通需求的进展趋势及交通需求进展对交通系统交通供给的要求，确定特定时期交通供给的建设任务、建设规模及交通系统的治理模式、掌握方法，以到达交通系统交通需求与交通供给之间的平衡，实现交通系统的安全、畅通、节能、环保的目的。二、交通规划的定义7三、交通规划的分类区域交通系统规划主要指五大运输方式的进展规划以及各专项规划。城市交通系统规划一般指城市综合交通系统规划〔重点是道路交通系统规划〕，对于大城市、特大城市还包括各专项规划。8四、交通规划的层次划分城市道路交通系统规划城市道路网络系统规划城市停车场系统规划城市公共客运交通系统规划城市常规公交系统规划城市轨道交通系统规划城市出租车交通规划城市快速公交〔BRT〕网络系统规划1、城市交通系统规划的层次划分城市交通治理规划城市交通需求治理规划城市交通系统治理规划城市交通运行组织规划城市物流系统规划城市智能交通系统规划9大路交通系统规划大路网络系统规划大路枢纽规划运输物流规划2、区域交通系统规划的层次划分10铁路交通系统规划区域高速铁路系统规划〔经济兴旺的沿海地区〕快速铁路网络系统规划干线铁路网络系统规划专用铁路网络系统规划铁路场站规划铁路场站运输组织规划11水运交通系统规划内河航道网络系统规划远洋航线网络规划港口码头进展规划航空交通系统规划航空线路网络规划机场布局进展规划管道运输系统规划12五、交通规划的目的交通规划是交通运输系统建设与治理科学化的重要环节，是国土规划、城市总体规划的重要组成局部。交通规划是制订交通运输系统建设打算、选择建设工程的主要依据，是确保交通运输系统建设合理布局，有序协调进展，防止建设决策、建设布局随便性、盲目性的重要手段。13六、交通规划的任务通过深入的调查、必要的勘测和科学的定量分析，在剖析、评价现有交通运输系统状况及综合运输状况并提醒其内在冲突的根底上，依据客货流分布特点、进展态势及交通量、运输量的生成变化特征，提出规划期交通运输系统进展的总目标和大布局，划分不同路线的性质、功能及技术等级，拟定主要路线的走向和主要掌握点，列出分期实施的建设序列，提出确保实现规划目标的政策与措施，科学地猜测进展需求，细致地确定合理布局。14七、交通规划的主体内容①交通系统现况调查；②交通系统存在问题诊断；③交通系统交通需求进展猜测；④交通系统规划方案设计与优化；⑤交通系统规划方案综合评价；⑥交通系统规划方案的分期实施打算编制；⑦交通系统规划的实施。15交通规划的执行过程框图

16交通规划期限交通规划一般分近期、中期、远期三个阶段：

近期以距基准年1～5年为宜，最长不超过10年；中期以距基准年5～15年为宜，最长不超过20年；远期以距基准年15～30年为宜，最长不超过50年。八、交通规划的范围及期限17

交通规划的影响范围分直接规划区及间接影响区：直接规划区为规划网络的所在行政区划；间接影响区为与规划区相邻区域及与规划区有交通往来的区域。交通规划的影响范围18其次章道路交通调查与数据分析19社会经济及土地利用根底资料调查分析2起迄点调查3交通量与交通设施调查4概述1道路交通治理调查5交通规划数据库620道路交通调查内容1、城市道路交通规划调查内容212、区域大路交通规划调查内容22城市社会经济及土地利用根底资料调查效劳于城市道路交通规划。主要包括城市社会经济根底资料调查、城市土地利用根底资料调查和城市自然状况调查等内容。区域社会经济根底资料调查效劳于区域大路交通规划。主要包括国家有关政策方针调查、资源环境调查、社会经济调查。其次节社会经济及土地利用根底资料调查分析23第三节起讫点调查起讫点调查，又称OD〔Origin-Destination〕调查，是为了全面了解交通的源和流，以及交通源流的发生规律，对人、车、货的移动，从动身到终止过程的全面状况，以及有关的人、车、货的根本状况所进展的调查。24OD调查工程1、城市道路交通规划OD调查工程〔1〕境地线内OD调查客流OD调查货流OD调查机动车出行OD调查〔2〕境地线OD调查2、区域大路交通规划OD调查工程主要包括机动车出行OD调查、交通枢纽货流OD调查、交通枢纽客流OD调查。251、组织调查机构2、调查预备3、确定抽样率及抽样方法4、调查人员培训5、制订调查打算6、典型试验7、实地调查OD调查的步骤26居民出行OD调查的内容包括居民的职业、年龄、性别、收入等根底状况，以及各次出行的起点、讫点、时间、距离、出行目的、所承受的交通工具等出行状况。

城市居民出行OD调查27从动身到终止的全面状况人的根本状况28机动车出行OD调查城市机动车出行OD调查包括公交车出行OD调查及非公交车出行OD调查两类。除城市公交车外的其他机动车出行OD调查，一般有以下几种方法：1、发〔收〕表格法2、路边询问法3、登记车辆牌照法4、车辆拴签法5、明信片调查法2930OD调查资料统计分析的根本内容〔1〕出行产生〔2〕出行分布〔3〕出行方式〔4〕出行时间、距离〔5〕其它有关参数31城市居民出行OD调查资料统计分析出行产生。包括统计职业、年龄、不同性质的用地等各种相关因素的不同状况下，各种出行目的的城市居民在市内的出行产生量，依据统计的结果，分析这些相关因素对城市居民在市内的出行产生的影响等。出行分布。包括统计境地线内各交通区之间总出行及分目的、分方式的居民出行OD量等。出行方式。包括统计城市居民在市内出行的出行方式构造等。出行时间及出行距离。包括统计城市居民在市内总出行和分方式出行的平均出行时间，及统计居民在境地线内各交通区之间各种出行方式的平均出行时间及出行距离等。32第三章交通需求猜测33第一节概述交通需求分析猜测的内容，主要是依据交通系统及其外部系统的过去和现状猜测将来，依据历史阅历、客观资料和规律推断，寻求交通系统的进展规律和将来演化趋势的过程。34道路交通需求猜测可以划分为城市交通需求猜测和区域交通需求猜测两大类。城市交通需求分析与进展猜测包括城市社会经济分析及进展猜测、城市客运交通分析及进展猜测和城市货运交通分析及进展猜测三大局部。区域交通需求分析与进展猜测包括区域客运交通分析及进展猜测和区域货运交通分析及进展猜测两大局部。35“四阶段”法各阶段成果生成猜测—各交通区发生、吸引总量分布猜测—各交通区相互之间OD量〔OD总量矩阵〕方式划分猜测—各交通区相互之间不同交通方式的OD量〔分方式OD矩阵〕交通安排—各路段、穿插口〔道路网〕交通流量36其次节交通生成猜测交通生成猜测是交通需求四阶段猜测中的第一阶段，是交通需求分析工作中最根本的局部之一，目标是求得各个对象地区的交通需求总量，即交通生成量(TripGeneration)，进而在总量的约束下，求出各交通小区的发生(TripProduction)与吸引交通量(TripAttraction)。37

讫点起点123合计1103020602344050124318542698合计6212496282生成交通量发生交通量吸引交通量381、原单位法

2、穿插分类法

3、个人分类方法交通生成总量的猜测391、原单位法2、增长率法3、穿插分类法4、函数法

发生与吸引交通量的猜测40在交通需求猜测时，要求各小区的发生交通量之和与吸引交通量之和相等，且各小区的发生交通量或吸引交通量之和均等于交通生成总量。调整方法：〔1〕总量掌握法；〔2〕调整系数法41第三节交通分布猜测交通分布猜测是交通需求四阶段猜测中的其次阶段，是把交通的发生与吸引量猜测获得的各小区的出行量转换成小区之间的空间OD量，即OD矩阵。42

43交通分布猜测的方法一般可以分为两类，一类是增长系数法，一类是综合法。增长系数法假定将来OD交通量的分布形式和现有的OD表的分布形式一样，在此假定的根底上猜测对象区域目标年的OD交通量，常用的方法包括常增长系数法、平均增长系数法、底特律〔Detroit〕法、福莱特〔Fratar〕法、佛尼斯〔Furness〕法等。44综合法从交通分布量的实际分析中，剖析OD交通量的分布规律，并将此规律用数学模型表现，然后用实测数据标定模型参数，最终用标定的模型猜测交通分布量，其方法包括重力模型法、介入时机模型法、最大熵模型法等。45一、增长系数法依据函数的种类不同，增长系数法可以分为常增长系数法〔UniqueGrowthFactorMethod〕、平均增长系数法〔AverageGrowthFactorMethod〕、底特律法〔DetroitMethod〕、福莱特法〔FratarMethod〕和佛尼斯法〔FurnessMethod〕。461、常增长系数法

常增长系数法假定qij的增长仅与i小区的发生量增长率有关，或仅与j小区的吸引量增长率有关，或仅与生成量的增长率有关，是一个常量。

增长函数为：472、平均增长系数法

平均增长系数法假设i，j小区之间的交通分布量的增长系数是i小区出行发生量增长系数和j小区出行吸引量增长系数的平均值，即：483、底特律法〔DetroitMethod〕

底特律法假设i，j小区间交通分布量的增长系数与i小区出行发生量和j小区出行吸引量增长系数之积成正比，与全规划区出行生成总量的增长系数成反比，即：49

福莱特法假设i，j小区间分布交通量qij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，还与整个规划区域的其他交通小区的增长系数有关。

4、福莱特法〔FratarMethod〕，i小区的位置系数

j小区的位置系数

505、佛尼斯法〔FurnessMethod〕

佛尼斯法假设i，j小区间交通分布量的增长系数与i小区的发生增长系数和j小区的吸引增长系数都有关系。516、增长系数法的特点

1〕优点构造简洁、有用的比较多，不需要交通小区之间的距离和时间。可以适用于小时交通量或日交通量等的猜测，也可以获得各种交通目的的OD交通量。对于变化较小的OD表猜测特别有效。猜测铁路车站间的OD分布特别有效。522〕缺点必需有全部小区的OD交通量。对象地区发生大规模变化时，该方法不适用。交通小区之间的交通量值较小时，也不如下问题：①假设现状交通量为零，那么将来猜测值也为零；②对于牢靠性较低的OD交通量，将来的猜测误差将被扩大。

53重力模型法〔GravityModel〕是一种最常用的方法，它依据牛顿的万有引力定律，即两物体间的引力与两物体的质量之积成正比，而与它们之间距离的平方成反比类推而成。重力模型法猜测出行分布考虑了两个交通小区的吸引强度和它们之间的阻力，认为两个交通小区的出行吸引与两个交通小区的出行发生量与吸引量成正比，而与交通小区之间的交通阻抗成反比。二、重力模型法541、无约束重力模型Casey在1955年提出了如下重力模型，该模型也是最早消失的重力模型：式中，，—分别表示i小区和j小区的人口；—i，j小区之间的距离；—系数。

552、单约束重力模型

1)乌尔希斯重力模型待定系数依据现状OD调查资料拟合确定，一般可承受试算法等数值方式，以某一指标作为掌握目标，通过用模型计算和实际调查所得指标的误差比较确定。562)美国大路局重力模型〔B.P.R.模型〕i小区到j小区的实际交通分布量与计算交通分布量之比i小区到j小区的实际分布交通量与i小区的出行发生量之比573、双约束重力模型

同时满足守恒条件的是不存在的，因此，将重力模型修改为如下形式：此模型为双约束重力模型。584、重力模型的特点

1〕优点〔1〕直观上简洁理解。〔2〕能考虑路网的变化和土地利用对人们的出行产生的影响。〔3〕特定交通小区之间的OD交通量为零时，也能猜测。〔4〕能比较敏感地反映交通小区之间行驶时间变化的状况。592〕缺点〔1〕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，跟实际状况存在肯定的偏差。〔2〕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。〔3〕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。〔4〕求交通小区内部交通量时的行驶时间难以给出。〔5〕交通小区之间的距离小时，有夸大猜测的可能性。〔6〕利用最小二乘法标定的重力模型计算出的交通分布量必需借助于其他方法进展收敛计算。60交通分布模型方法优点缺点工程适用性平均增长率模型考虑约束条件经验公式较粗略，不适用底特律模型考虑约束模型经验公式较粗略，不适用弗雷特模型考虑约束条件，考虑整个规划区域的增长状况经验公式应用较少无约束模型考虑交通阻抗无约束；阻抗趋于零时，分布量无穷大未考虑约束条件，不适用双约束模型考虑交通阻抗，考虑双约束阻抗趋于零时，分布量无穷大广泛使用常用交通分布猜测模型特点61第四节交通方式划分

所谓交通方式划分〔ModalSplit〕就是出行者出行时选择交通工具的比例，它以居民出行调查的数据为根底，争论人们出行时的交通方式选择行为，建立模型从而猜测根底设施或交通效劳水公平条件变化时交通方式间交通需求的变化。62一、转移曲线法转移曲线是依据大量的调查统计资料绘出的各种交通方式的分担率与其影响因素之间的关系曲线。较为简洁、直观的交通方式猜测是用转移曲线诺模图。

63重力模型转换型交通方式猜测模型：重力模型考虑了交通方式阻抗，比较贴近实际交通状况，但是参数标定比较困难。t种交通方式的分担率交通方式a的阻抗二、重力模型的转换模型

64三、回归模型法

回归模型是通过建立交通方式分担率与其相关因素间的回归方程，作为猜测交通方式模型。交通方式的回归方法有时与交通生成的回归方法组合使用，直接得出各种交通方式的交通生成，这即是交通生成与方式的回归组合模型：交通区i、交通方式m的交通产生量相关因素，如人口、土地使用、生活水平指标等65四、非集计模型〔disaggregatemethod〕目前，我国交通方式猜测多承受传统的集计方法，它存在着缺少明确的行为假说、模型的全都性差、猜测所需调查样本大、处理样本时间长及模型的可转移性差等缺陷，其最根本的缺陷是模型系统本质上无法反映个体出行行为。与之相比，非集计模型的优势是有明确的行为假说、模型的全都性好、模型标定所需调查样本少、模型有较好的时间和地区可转移性。66五、交通方式猜测有用方法依据各种交通方式的特点，交通方式可分为自由类、条件类和竞争类三种，三类交通方式有不同的影响因素和分担规律。因此应承受不同的模型、方法对其进展猜测。67从目前国内城市交通猜测的实践来看，在进展居民出行方式划分猜测中，一个普遍的趋势是定性分析和定量分析相结合，在宏观上依据将来国家经济政策、交通政策及相关城市的比较对将来城市交通构造作出估量，然后在此根底上进展微观猜测。一般承受这样的思路：宏观与微观相结合，宏观猜测指导微观猜测。68第四章道路交通网络分析69网络交通流交通安排是交通规划的一个重要环节。所谓交通安排就是把各种出行方式的空间OD量安排到具体的交通网络上，模拟出行者对出行路径的选择，通过交通安排所得的路段、穿插口交通量资料是制订交通规划、建设与治理方案以及检验道路规划网络、治理方案是否合理的主要依据之一。70〔1〕将现状OD量在现状交通网络上安排，以分析目前交通网络的运行状况。〔2〕规划年OD分布猜测值在现状交通网络上安排，以觉察对规划年的交通需求来说，现状交通网络的缺陷，为交通网络规划设计供给依据。〔3〕规划年OD分布猜测值在规划交通网络上安排，以评价交通网络规划方案的优劣。交通安排的作用71交通安排的成果道路路段交通量道路穿插口交通量道路路段效劳水平道路穿插口效劳水平道路路段平均车速道路穿插口平均延误72其次节交通网络的计算机表示方法道路网络信息化处理权矩阵邻接矩阵邻接名目表73邻接矩阵

邻接矩阵L是一个n阶方阵〔n是网络中节点的数量〕。其中的元素lij表示交通网络中节点的邻接关系，定义为：74三、邻接名目表承受邻接矩阵的方法将铺张大量的计算机内存用于存储实际上无用的信息0，大大降低了计算效率。邻接名目表承受两组数表示网络的邻接关系，一组为一维数组R(i)，表示与i节点相连接的边的条数；另一组为二维数组V(i,j)，表示与i节点相连接的第j个节点的节点号。

75四、权矩阵邻接矩阵和邻接名目表都只能表示节点之间是否存在连接关系，无法表达相邻节点之间交通线路的阻抗〔权重〕，权矩阵用来表示相邻节点之间交通线路的阻抗〔如节点之间的连接长度、行驶时间或行驶费用等〕。76对于带阻抗的交通网络，可定义阻抗矩阵为：权矩阵中的“权”，可以是节点之间的连接长度、行驶时间或行驶费用等指标，依据实际需要而定。77第三节交通阻抗分析方法

道路交通阻抗函数〔简称路阻函数〕是指路段行驶时间〔穿插口延误〕与路段〔穿插口〕交通负荷之间的函数关系，它是交通网络分析的根底。78路段路阻函数

1、路段路阻函数常用模型〔1〕美国联邦大路局路阻函数模型〔BPR函数〕建议=0.15,=4。

两穿插口之间的路段行驶时间〔min〕交通量为0时，两穿插口之间的路段行驶时间〔min〕路段机动车交通量〔辆/h〕路段有用通行力量〔辆/h〕79〔2〕回归路阻函数模型式中：V1、V2——机动车、非机动车路段交通量〔辆/h〕；C1、C2——机动车、非机动车路段有用通行力量〔辆/h〕；k1、k2、k3、k4——回归参数。或802、路段路阻函数理论模型

车速与交通负荷无关车速与交通负荷线性相关

车速与交通负荷呈以横轴为渐近线的非线性关系81在有根底调查资料的状况下，可以依据实测的路段交通量及车速数据标定上述3种状况下的车速-交通负荷关系模型，当无调查资料时，建议用以下模型作为路阻函数：交通量为零时的行驶车速〔Km/h〕82在穿插口进口道几何条件及交通负荷一样的状况下，可取各类穿插口的平均延误为信号穿插口平均延误的某一倍数，即：d(i,j)(无控)=K1d(i,j)(信号)d(i,j)(环交)=K2d(i,j)(信号)d(i,j)(立交)=K3d(i,j)(信号)式中：参数K1、K2、K3可依据顶峰小时各类穿插口的实测延误确定。穿插口延误83路权的计算

交通安排中的路权(即两穿插口之间的出行时间)等于路段行驶时间与穿插口延误之和。T(i,j)=t(i,j)+d(i,j)式中：T(i,j)——路段［i,j］的路权；t(i,j)——路段［i,j］的行驶时间；d(i,j)——在i穿插口与j穿插口相邻进口道上的车辆平均延误。84第四节平衡安排方法对于交通安排，国内外均进展过较多的争论，数学规划方法、图论方法以及计算机技术的进展，为合理的交通安排模型的研制及应用供给了坚实的根底。国际上通常将交通安排方法分为平衡模型与非平衡模型两大类，并以Wardrop第一、其次原理为划分依据。85Wardrop第一原理指出：网络上的交通以这样一种方式分布，就是使全部使用的路线都比没有使用的路线费用小。Wardrop其次原理认为，车辆在网络上的分布，使得网络上全部车辆的总出行时间最小。

86假设交通安排模型满足Wardrop第一、其次原理，则该模型为平衡模型，满足第一原理的称为用户平衡安排模型〔User-OptimizedEquilibrium〕，满足其次原理的称为系统最优安排模型〔Syetem-OptimizedEquilibrium〕。假设交通安排模型不使用Wardrop原理，而是承受了模拟方法，则该模型为非平衡模型。87非平衡模型都不用数学表达式描述。依据安排手法可分为路段阻抗可变〔有迭代〕和阻抗不变〔无迭代〕两类，就路径选择可分为单路径和多路径两类。88一、用户平衡安排模型〔UE模型〕满足Wardrop第一原理的交通安排模型称为用户平衡模型。Beckmann用户平衡安排模型的根本思想是：在交通网络到达平衡时，全部被利用的路径具有相等而且最小的阻抗，未被利用的路径与其具有相等或更大的阻抗。其模型的核心是交通网络中的用户都试图选择最短路径，而最终使被选择的路径的阻抗最小且相等。

89Beckmann用户平衡安排模型反映了用户对路径的选择的行为准则。任何系统中有行为选择力量的个体总是以自己利益最大化来打算自己的行为。因此该原理正是反映了交通网络中用户实际选择出行路径的状况。90系统最优原理〔wardrop其次原理〕