（推薦）城市交通規(guī)劃課程設(shè)計

1、成績 土木工程與力學(xué)學(xué)院交通運輸工程系課程設(shè)計課程名稱：交通規(guī)劃 專 業(yè)：交通工程 班 級：0902 學(xué) 號：U200915675 姓 名：姚崇富 指導(dǎo)教師：鄒志云 職 稱：教授 日 期：2013.1.24 第一章 設(shè)計概述1.1 設(shè)計目的通過課程設(shè)計使學(xué)生對城市交通規(guī)劃課程的基本概念、基本原理以及模型與方法得到全面的復(fù)習(xí)與鞏固，并且能在系統(tǒng)總結(jié)和綜合運用本課程專業(yè)知識的課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)中，掌握和熟悉城市交通規(guī)劃預(yù)測的操作程序和具體方法，從而為畢業(yè)設(shè)計和將來走上工作崗位從事專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，訓(xùn)練學(xué)生嚴謹求實、認真負責(zé)的工作作風(fēng)和獨立思

2、考、精益求精的工作態(tài)度。1.2設(shè)計題目A市城市交通預(yù)測與未來路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案。1.3設(shè)計內(nèi)容1.3.1 運用城市交通預(yù)測理論與模型，進行道路網(wǎng)交通流量預(yù)測。包括：（1）道路網(wǎng)編碼并簡化；（2）未來出行分布預(yù)測,采用福萊特法和Transcad軟件兩種方法計算出行分布；（3）未來交通分配預(yù)測。（這里只考慮對高峰小時的小汽車交通量進行分配）1.3.2 在對現(xiàn)在路網(wǎng)進行加載測試的基礎(chǔ)上，根據(jù)小汽車高峰小時飽和度調(diào)整未來路網(wǎng)。包括： 通行能力的提高； 路段阻抗的降低。調(diào)整路網(wǎng)的具體措施包括提高道路等級、新建道路等。將調(diào)整后的路網(wǎng)重新進行OD分布和流量分配，然后根據(jù)調(diào)整后的路網(wǎng)飽和度大小決定是否要繼續(xù)優(yōu)化

3、道路網(wǎng)絡(luò)。最終得到的路網(wǎng)飽和度應(yīng)在合理范圍內(nèi)。1.4 設(shè)計成果1.4.1 說明書包括設(shè)計步驟、計算過程、說明簡圖、計算表格。1.4.2 圖紙（圖幅297420mm）(1)未來出行分布（期望線圖）；(2)未來路網(wǎng)流量分配圖；(3)未來路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案圖。第二章 設(shè)計資料2.1 A市基本情況A市是某省政治、經(jīng)濟、文化中心城市，規(guī)劃年（1995年）有人口107萬，市區(qū)面積為352km2，平均人口密度3040人/km2。1995年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為32億元，人均國民收入為630元。該城市按功能分為五個大區(qū)：老市區(qū)、新市區(qū)、北工業(yè)區(qū)、南工業(yè)區(qū)和河西文教區(qū)。交通規(guī)劃調(diào)查統(tǒng)計區(qū)域的面積為106.32km2，道路

4、長度約120.48km，公共汽車線路為111.88km，平均道路密度為1.13km/km2，平均公汽線路密度為1.05km/km2。全市出行總流量為165.1萬人次/d，平均每人每天出行達1.54次以上。全市機動車數(shù)量為11964輛，其中貨車6800輛、客車3412輛、摩托車1752輛。公共汽車數(shù)量1982年為425輛，運營客量可達到70.1萬人次/d。建議小汽車方式出行的客流量比例取10%，高峰小時流量比取0.12，該市小汽車的平均載客人數(shù)為1.5人。（小汽車方式出行的比例可以根據(jù)需要，自行設(shè)定。）詳細情況見表2.1表2.4。表2.1 A市經(jīng)濟發(fā)展情況統(tǒng)計表年份工 業(yè)農(nóng) 業(yè)商業(yè)零售總額人均國

5、民收入（元）產(chǎn)值（萬元）年增長率（%）產(chǎn)值（萬元）年增長率（%）總額（萬元）年增長率（%）198814580328965527621989128103-12.1315959.1540452.4199016629629.8337266.7555892.9199119651618.24066020.66454816.1199222566114.84526511.37809021.0579199324930010.544243-2.29197317.8615199425313715.45506024.5972995.861719952627993.8595468.21038426.7630年平均增長

6、率11.511.210.4表2.2 市區(qū)內(nèi)土地利用分布表規(guī)劃分區(qū)老市區(qū)新市區(qū)北工業(yè)區(qū)南工業(yè)區(qū)河西區(qū)人口分布百分率（%）32.620.414.120.012.9人口密度（萬人/km2）5.42.621.310.480.39客流百分率（%）31.421.315.422.69.3區(qū)域面積百分率（%）6.17.810.941.733.5表2.3 市區(qū)內(nèi)道路與公共汽車線路長度項 目老市區(qū)新市區(qū)北工業(yè)區(qū)南工業(yè)區(qū)河西區(qū)合計區(qū)域面積（km2）6.468.3411.5544.3935.58106.32道路長度（km）17.6220.1715.4941.0926.11120.48路網(wǎng)密度（km/km2）2.732

7、.431.340.930.73平均 1.13公共汽車線路長度（km）16.1518.1813.2839.5124.76111.88公汽線路密度（km/km2）2.52.181.150.890.69平均 1.05線路覆蓋率（%）0.920.570.630.440.81平均 0.93表2.4 市區(qū)內(nèi)擁有機動車數(shù)量（單位：輛）車 種老市區(qū)新市區(qū)北工業(yè)區(qū)南工業(yè)區(qū)河西區(qū)合計貨車16111213111622436176800客車82511531188764403412摩托車6233891034751621752合計30592755133735941219119642.2 A市出行調(diào)查資料A市于1995年進

8、行全市客流出行調(diào)查，調(diào)查前結(jié)合行政區(qū)劃和道路布局，并考慮河流、山脊、鐵路等自然界線的特點，將整個城市劃分為5個大功能區(qū)、41個交通小區(qū)，小區(qū)居民出行質(zhì)點可落在主干道上，如圖2.1。（5個大功能區(qū)的具體邊界根據(jù)圖2.1中的文字說明自己劃定）2.3 出行調(diào)查成果A市客流出行調(diào)查經(jīng)過制定出行調(diào)查表格和實地調(diào)查，采用電子計算機數(shù)據(jù)處理，匯總得出全日總客流量和公共汽車全日客流量OD調(diào)查表，如表2.5和表2.6所示。表2.5 A市全日總客流量OD調(diào)查表（市區(qū)郊區(qū)）（萬人次/d）D點O點老市區(qū)1新市區(qū)2北工業(yè)區(qū)3南工業(yè)區(qū)4河西區(qū)5出行生成量qi老市區(qū)128.47.45.46.73.151.0新市區(qū)27.31

9、8.52.54.91.634.8北工業(yè)區(qū)35.42.514.91.41.225.4南工業(yè)區(qū)46.94.81.522.61.237.0河西區(qū)53.11.61.21.39.616.8出行吸引量Uj51.134.825.536.916.7qi=uj=165.0圖 2.1 A市交通分區(qū)圖 表2.6 A市公共汽車全日客流量OD調(diào)查表（市區(qū)郊區(qū)）（萬人次/d）D點O點老市區(qū)1新市區(qū)2北工業(yè)區(qū)3南工業(yè)區(qū)4河西區(qū)5出行生成量qi老市區(qū)12.52.01.73.41.310.9新市區(qū)22.01.40.92.10.67.0北工業(yè)區(qū)31.70.91.00.90.44.9南工業(yè)區(qū)43.52.10.93.90.510.9

10、河西區(qū)51.30.60. 40.51.94.7出行吸引量U11.07.04.910.84.7qi=uj=38.4j2.4 未來出行分布根據(jù)各統(tǒng)計區(qū)內(nèi)經(jīng)濟增長、人口增加、土地利用等建立出行和吸引模型推求得到未來（2007年）各統(tǒng)計區(qū)的出行增長率數(shù)值，其計算過程從略。表2.7 A市交通分區(qū)交通增長系數(shù)DO12345Fi11.9222.6133.4341.8351.79Gj1.912.613.431.831.79假定未來城市總客流量與公共交通全日客流量的增長率相同，要求對它們各自進行未來出行分布預(yù)測，采用福萊特法進行計算。2.5 未來出行分配只要求分配城市高峰小時的小汽車交通量，既可以采用戶平衡法手

11、算，路段阻抗如圖2.2所示，也可以用軟件計算。對于未來出行分配建議采用Transcad軟件進行計算，分區(qū)之間的路段阻抗矩陣可以采用分區(qū)之間的最短路長度或最短時間，若路網(wǎng)中路段長度不合理，可自行決定放大或縮小。圖 2.2 A市路網(wǎng)圖第三章 資料整理3.1 路網(wǎng)整理將現(xiàn)狀路網(wǎng)圖插入到auto CAD中，利用CAD畫出路網(wǎng)。將路網(wǎng)內(nèi)的道路分為主干道、次干道、支路三個等級，并分別畫在不同的圖層，整理后的路網(wǎng)如下圖3.1所示：圖3.1 市路網(wǎng)圖3.2 交通分區(qū)按照規(guī)劃資料，將A市分為5個交通分區(qū)，分別是老市區(qū)、新市區(qū)、北工業(yè)去、南工業(yè)區(qū)、河西區(qū)。分區(qū)情況如下圖所示：圖.2 交通分區(qū)圖3.3 交通預(yù)測交通

12、預(yù)測是交通規(guī)劃中的核心內(nèi)容之一，為制定城市交通政策、規(guī)劃交通工程設(shè)施及安排交通工程項目實施計劃提供定量的分析數(shù)據(jù)，包括：1 城市未來各交通分區(qū)之間的出行量2、未來各個交通分區(qū)之間的出行分布3、城市未來的出行結(jié)構(gòu)（各種出行方式所占的比例）4、城市未來路網(wǎng)上的交通流量3.3.1交通生成預(yù)測：交通生成預(yù)測是交通需求四階段預(yù)測中的第一階段，是交通需求分析中最基本的部分，目標是求得各個對象地區(qū)的交通需求總量，即交通生成量（P），進而在總量約束的條件下，求出各個交通小區(qū)的發(fā)生與吸引交通量（A）?，F(xiàn)狀資料中，進行的OD調(diào)查為1995年的數(shù)據(jù)，對于2007年需要的OD數(shù)據(jù)，應(yīng)進行需求預(yù)測。交通分布預(yù)測階段要求

13、用福萊特法進行預(yù)測，因此，交通生成預(yù)測將在下一節(jié)交通分布預(yù)測中給出。3.3.2 出行分布預(yù)測交通分布預(yù)測是交通規(guī)劃四階段預(yù)測模型中的第二階段，是把交通的發(fā)生與吸引量預(yù)測階段獲得的各小區(qū)的出行量轉(zhuǎn)換成小區(qū)之間的空間OD量，即OD矩陣。3.3.2.1全日出行分布1）福萊特法福萊特法在進行交通分布預(yù)測時，認為兩個分區(qū)之間出行分布量的增長，不僅與該兩分區(qū)的出行量增長相關(guān)，還與其他相關(guān)分區(qū)的出行量增長系數(shù)相關(guān)。福萊特法基于以下兩點假設(shè)：未來出行分布與ij量分區(qū)出行增長系數(shù)成正比；未來出行分布與ij量分區(qū)相關(guān)的地區(qū)性阻撓因素成反比。迭代一：1、求各分區(qū)阻撓系數(shù)兩分區(qū)之間的阻撓系數(shù)計算公式：（3 1）（3

14、2）根據(jù)1995年OD調(diào)查表和2007年出行增長率表，計算后得到下表3.1：表3.1 A市交通分區(qū)阻撓系數(shù)表DO12345Li10.4641 20.4211 30.3496 40.4976 50.4974 Lj0.4634 0.4207 0.3498 0.4977 0.4967 2、求未來出行分布各個分區(qū)之間的出行分布用下式預(yù)測：（3 3）計算得到表3.2：表3.2 A市交通分區(qū)OD分布表DO12345Pi148.316.414.511.35.195.6216.153.08.610.83.491.9314.48.661.33.73.191.1411.610.54.037.72.065.755.

15、13.43.12.115.329.1Aj95.5 92.0 91.5 65.6 28.9 3、求調(diào)整系數(shù)按下式計算：（3 4）（3 5）計算得到表3. 3 調(diào)整系數(shù)表：表3.3 調(diào)整系數(shù)表DO1234511.024120.987830.955941.030251.03511.02250.98700.95581.02971.0340因為所有的調(diào)整系數(shù)都滿足，不需進行第二次迭代，計算結(jié)束。2）利用trans CAD計算（重力模型法）1、打開trans CAD，導(dǎo)入路網(wǎng)底圖，將主干道、次干道、支路三個圖層導(dǎo)入到地圖的線層、把交通分區(qū)圖層層導(dǎo)入到地圖的面層。（每條路段為一條線段，在交叉口處斷開）。2、

16、檢查線層的連通性，沒有錯誤的點。圖3.3 導(dǎo)入的A市路網(wǎng)4、 道路屬性輸入。對主干道、次干道以及支路輸入車速、行程時間以及通行能力等屬性值。表3- 4 道路屬性道路主干道次干道支路通行能力（pcu/h）480036002400車速（km/h）504030圖3.4 輸入的道路屬性5校區(qū)進行編號：老市區(qū)（101）、新市區(qū)（102）、北工業(yè)區(qū)（103）、南工業(yè)區(qū)（104）、河西區(qū)（105），并輸入屬性。因為小區(qū)出行阻抗為0，不分配流量，這里只分配小區(qū)之間的出行次數(shù)。圖 3.5 道路屬性的輸入6、建立型心連桿為把各個小區(qū)的出行量分配到路段上，給各個小區(qū)建立型心連桿。先質(zhì)心輸出，之后再倒入質(zhì)心層，然后再

17、制作型心連桿。圖3.6 小區(qū)型心連桿7、型心連桿數(shù)據(jù)填充，型心連桿添加到線層中，建立選擇集，輸入公式小區(qū)編號null，打開數(shù)據(jù)表，將“speed”值設(shè)為30，“capacity”的值設(shè)為2400，參照支路標準。圖3.7 型心連桿數(shù)據(jù)填充8、創(chuàng)建路網(wǎng)文件，至此基礎(chǔ)交通數(shù)據(jù)已經(jīng)建立完成。9、計算阻抗矩陣（將質(zhì)心選為選擇集）圖3.8 小區(qū)出行阻抗矩陣（時間）圖3.9 小區(qū)出行阻抗矩陣（距離）10、出行分布預(yù)測。對分布后的結(jié)果用小區(qū)編號表示后，得到下表。 表3- 5 出行分布（單位：萬人次/d）小區(qū)10110210310410510117.6312.7211.215.7410217.569.238.8

18、13.2910312.569.155.692.4110411.228.865.772.151055.813.342.472.18a) 作期望線作出各個分區(qū)之間的出行期望線圖3.10 小區(qū)出行期望線3.3.2.2 公共交通出行分布 對于公共交通的出行分布，僅要求采用福萊特法進行計算。迭代一：1.計算阻撓系數(shù)根據(jù)上述公式，計算得到：表3- 6 公共交通分區(qū)阻撓系數(shù)DO12345Li10.447220.452330.430240.468150.4827Lj0.44750.45170.42960.46700.48212、PA預(yù)測及出行分布同全日出行方法，計算得到：表3- 7 公共交通出行PA及分布DO12345Li14.10 4.50 4.91 5.46 2.08 21.05 24.49 4.31 3.55 4.61 1.31 18.27 34.89 3.55 5.06 2.53 1.12 17.15 45.60 4.61 2.54 6.11 0.78 19.63 52.07 1.31 1.12 0.78 2.94 8.21 Aj21.14 18.29 17.17 19.49 8.22 3、計算調(diào)整系數(shù)同全日出行方法，計算得到：表3- 8 公共交通出