【交通運輸】道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計

1、 道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計 總學(xué)時 ： 24 學(xué) 分： 1.5 教材：道路規(guī)劃與勘測設(shè)計參考文獻：1.公路網(wǎng)規(guī)劃（人民交通出版社1997）2.公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計（人民交通出版社1990）3.高速公路規(guī)劃與設(shè)計（高速公路叢書）4.交通工程導(dǎo)論（人民交通出版社）道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計 第一章 道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計概述 第二章 公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計 第三章 城市道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計一、公路網(wǎng)規(guī)劃的定義1.對一個國家或地區(qū)公路建設(shè)發(fā)展所做的長遠(yuǎn)安排，即規(guī)劃方案或文件。2.指產(chǎn)生公路網(wǎng)規(guī)劃方案或文件的過程，即步驟、內(nèi)容、方法、模型等。二、公路網(wǎng)規(guī)劃的意義1.節(jié)省行駛時間，降低成本，提高效益。2.保障國民經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。3.促進

2、區(qū)域經(jīng)濟平衡發(fā)展。4.促進公路運輸與其他運輸方式協(xié)調(diào)發(fā)展。5.合理投放資金。6.節(jié)約土地，保護環(huán)境。三、公路網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展1.初期階段偏重于線路的修復(fù)和連通，局部線路的分析診斷。2.中期階段將規(guī)劃與交通需求和土地利用結(jié)合考慮?！八碾A段模型”偏重于理論分析與計算，復(fù)雜的公式，忽略了政策和經(jīng)驗的作用。3.現(xiàn)階段利用大量基礎(chǔ)資料，建立數(shù)據(jù)庫程序和方法，將專家系統(tǒng)引進計算機，重視環(huán)境和政策因素 。四、我國公路網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展1. 1964年，編制了國家干線公路規(guī)劃草案 修建8.5萬公里國道。2. 80年代，對某些省域公路網(wǎng)進行規(guī)劃試點。3. 90年，制定了公路網(wǎng)規(guī)劃編制辦法，提出了“5縱7橫”的國道主干線30

3、年長遠(yuǎn)規(guī)劃。4. 91年，交通部頒布了關(guān)于編制1991年2020年全國公路網(wǎng)規(guī)劃的通知。五、公路網(wǎng)規(guī)劃的學(xué)科性質(zhì)1.社會性2.綜合性3.交叉性六、需要的背景知識1.交通工程知識2.道路工程知識3.數(shù)理統(tǒng)計知識4.工程經(jīng)濟知識5.經(jīng)濟地理知識6.政策知識 第一章 道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計概述1.1 道路網(wǎng)概念1.2 道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的基本原則和程序1.1 道路網(wǎng)概念1.1.1 公路網(wǎng)公路網(wǎng)1. 基本概念（1）公路網(wǎng)：指一定區(qū)域內(nèi)的公路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。區(qū)域內(nèi)的城市或集鎮(zhèn)及某些運輸集散點被視為一個結(jié)點，公路網(wǎng)就是這些點相互之間的連線，各連線按一定要求聯(lián)接起來形成的有機整體。（2）公路網(wǎng)應(yīng)具備的條件： 具有必要的通達

4、深度和公路里程長度。 應(yīng)有與交通量相適應(yīng)的道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和使用質(zhì)量。 具有經(jīng)濟合理的平面網(wǎng)絡(luò)。（3） 基本要求： 四通八達，干支結(jié)合，布局合理，效益最佳。 2. 公路網(wǎng)特性 集合性：公路網(wǎng)由點和線按一定的方式和要求組合而成。公路路線的不同連接方式與路網(wǎng)級別構(gòu)成不同組合形式和級別的公路網(wǎng)系統(tǒng)。 我國公路網(wǎng)分級表網(wǎng)別區(qū)域范圍運輸點構(gòu)成主要作用國道網(wǎng)全國各省、市、自治區(qū)機關(guān)所在地，大型工農(nóng)業(yè)基地和重要交通樞紐在全國范圍內(nèi)溝通主要運輸點省道網(wǎng)省、自治區(qū)、直轄市各省、自治區(qū)、直轄市所轄各縣及主要工農(nóng)業(yè)基地和較大交通樞紐為國道的重要補充，及相鄰區(qū)域的聯(lián)系縣鄉(xiāng)道路網(wǎng)縣和相當(dāng)于縣的地區(qū)縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)和主要居民密集村

5、、相關(guān)的工農(nóng)業(yè)基地和車站、碼頭、渡口等二級路網(wǎng)的補充，深大用戶，包括鄰縣和地區(qū)的橫向聯(lián)系 關(guān)聯(lián)性：公路網(wǎng)是一個有機的整體，各運輸點和路線是 一個相互聯(lián)系、相互制約的、具有一定規(guī)律的整體。 目的性：應(yīng)滿足公路網(wǎng)的基本功能要求。 （1）滿足區(qū)域內(nèi)的道路交通運輸需求。 （2）保證區(qū)域內(nèi)的道路交通便捷、通達、快速、高效。 （3）提供安全、舒適的區(qū)域道路交通服務(wù)。 （4）維護生態(tài)平衡，保護交通環(huán)境。 適應(yīng)性：公路網(wǎng)規(guī)劃服從于交通規(guī)劃，發(fā)揮自身的特點和優(yōu)勢，與其他交通方式共同承擔(dān)交通需求，并與國土開發(fā)和經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)。3. 公路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式 指路網(wǎng)的平面幾何圖形，即各個節(jié)點及節(jié)點間的路線走向組成。（1）公

6、路網(wǎng) 三角形 棋盤形 并列形 放射形 扇形 樹叉形 條形1.1.2 城市道路網(wǎng)城市道路網(wǎng)1. 城市道路網(wǎng)的特點（1） 城市道路中的干道網(wǎng)構(gòu)成城市用地的基本骨架。（2） 城市道路網(wǎng)功能多樣，組成復(fù)雜。 交通功能 公共空間功能 防災(zāi)救災(zāi)功能 構(gòu)成城市結(jié)構(gòu)功能（3） 景觀藝術(shù)要求高。2. 城市道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式 城市道路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)城市發(fā)展需要，滿足城市規(guī)模、交通、土地利用及其他要求而形成的。 （1）方格網(wǎng)式 （2）環(huán)形放射式 （3）自由式 （4）混合式 1.2 道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的基本原則和程序 1.2.1 公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的基本原則和程序公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計的基本原則和程序 1.基本原則 （1） 明

7、確發(fā)展目標(biāo)與規(guī)模; （2） 實事求是,講求科學(xué); （3） 以經(jīng)濟指標(biāo)為準(zhǔn)繩,講求良好的經(jīng)濟效益。 2. 公路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的程序3. 公路網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容 （1） 數(shù)據(jù)采集與整理 （2） 發(fā)展預(yù)測 （3） 方案設(shè)計 （4） 綜合評價 （5） 跟蹤調(diào)整1. 2. 2 城市道路規(guī)劃設(shè)計的基本原則和程序城市道路規(guī)劃設(shè)計的基本原則和程序1. 原則：（1）城市道路網(wǎng)的規(guī)劃一定要與城市總體規(guī)劃的用地發(fā)展緊密結(jié)合，并帶有超前性。（2）應(yīng)分析影響城市道路交通發(fā)展的外部環(huán)境 。（3）城市道路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)城市將來的擴展，交通結(jié)構(gòu)的變化和要求，認(rèn)真考慮實施規(guī)劃的可能性。 2. 工作程序第二章 公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計2.1 公

8、路網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型與技術(shù)指標(biāo)2.2 社會經(jīng)濟與交通調(diào)查 2.3 發(fā)展預(yù)測2.4 規(guī)劃方案設(shè)計2.5 規(guī)劃方案綜合評價2.6 建設(shè)實施方案設(shè)計2.7 跟蹤調(diào)整2.1 公路網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型與技術(shù)指標(biāo)2.1.1 公路網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型公路網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型一、模型結(jié)構(gòu)一、模型結(jié)構(gòu) 區(qū)域的公路網(wǎng)可表達為點和線的線性加權(quán)圖式。其模型結(jié)構(gòu)表達如下： 路網(wǎng)元素屬性（道路特性） 路網(wǎng)元素之間空間關(guān)系 區(qū)域公路網(wǎng) （路網(wǎng)幾何特性） （運輸點+路段） 環(huán)境對路網(wǎng)的作用（路網(wǎng)運輸特性） 路網(wǎng)與環(huán)境之間的作用 （路網(wǎng)的交通特性） 即： g=（v，u，w）式中：g區(qū)域公路網(wǎng) v區(qū)域內(nèi)運輸點的集合（點集） u點集間連線路段的集合（邊集） w

9、公路路段上各種特性的集合（權(quán)集）包括道路特性、運輸特性和交通特性。 二、路網(wǎng)模型的數(shù)學(xué)方法二、路網(wǎng)模型的數(shù)學(xué)方法1 . 路網(wǎng)的幾何特性路網(wǎng)的幾何特性主要指路網(wǎng)中運輸點和路段間的空間聯(lián)系，用連通矩陣（adj）表示adj=aij其中： aij= 0 運輸點之間無公路直接相連 1 運輸點之間有公路直接相連 2 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 5adj = 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 3 42 . 路網(wǎng)的道路特性 主要指公路的技術(shù)等級、路段距離、計算行車速度、路段通行能力和行程時間等。（1）路網(wǎng)等級矩陣dg=dgij 其中： dgij表示運輸點i j間的路段

10、技術(shù)等級，用1，2，3，4，5分別表達高速公路及一級、二級、三級、四級公路。如果兩點間沒有直通路段時， dgij =0， dgii =6。（2）路網(wǎng)距離矩陣dist= dij 式中： 0 i = j 時 dij = l i j且i j間有路段直接相連 i j且i j 間無路段直接相連（3）路網(wǎng)時間矩陣time= tij式中： 0 i =j 時 tij j= t ij且i j間有路段直接相連 i j且i j 間無路段直接相連（4）路網(wǎng)速度矩陣vict=vij式中： vij = 0 i j間無路段直接相連或i=j 時 v i j 間有路段直接相連（5）路網(wǎng)交通容量矩陣capa=cij式中： cij

11、 = 0 i j間無路段直接相連或i=j 時 c i j 間有路段直接相連3 路段的交通阻抗 路網(wǎng)的交通特性是由各路段的交通阻抗來表示。交通阻抗是指運輸工具沿路段行駛的難易程度的量化指標(biāo)，一般用行程時間、行程費用或兩者的某種加權(quán)值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。 （1） 前蘇聯(lián)所采用的行車速度與交通量的經(jīng)驗公式為:v=5n 0.294 式中: v路段的行車速度（km/h）； n交通量（輛/ h）。（2）美國交通規(guī)劃中，廣泛使用bpr曲線，數(shù)學(xué)表達式為：tij=nij* tij1+r（nij/cij）k 式中： tij 路段上所有用戶的總行程時間； nij 路段上的交通量； tij 路段上平均自由速度的行程時間；

12、 cij 路段上的實際通行能力； r、 k 與規(guī)劃具體條件有關(guān)的系數(shù)。（3）我國交通部公路規(guī)劃設(shè)計院在大量的調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，得出下列關(guān)系式：v=a n b 式中: v路段的平均技術(shù)車速（km/h）； n路段交通量（輛/ d）。 a、 b 與公路技術(shù)等級有關(guān)的常數(shù)。 設(shè)該路段距離為d，則路段的平均行程時間t與交通量n的關(guān)系式為：t=（ d/ a） n b 兩組關(guān)系式均有一定的使用價值。2.1.2 公路網(wǎng)規(guī)劃和評價的技術(shù)指標(biāo)公路網(wǎng)規(guī)劃和評價的技術(shù)指標(biāo) 為便于對公路網(wǎng)規(guī)劃進行宏觀控制和方案比選，經(jīng)常用到技術(shù)指標(biāo)，主要有以下幾種：1. 公路網(wǎng)擁擠度：指公路網(wǎng)交通量與公路網(wǎng)通行能力之比，也稱為公路網(wǎng)的

13、適應(yīng)性即整個路網(wǎng)適應(yīng)負(fù)荷的能力。反映了路網(wǎng)上的擁擠或利用程度。 式中：l i 各級公路里程長度（km）； v i ，c i 各級公路的實際交通量和容許通行能力（pcud）。當(dāng)vc0.7時，說明路網(wǎng)適應(yīng)性好，交通通暢。當(dāng)vc0.7時，則說明交通處于繁忙，且可能出現(xiàn)擁擠堵塞現(xiàn)象。這時應(yīng)考慮對路網(wǎng)進行改造，使改造后的路網(wǎng)能適應(yīng)道路運輸需求，即使vc比降至0.7以下為宜。cv /clvllcllvliiiiiiiiii/2. 公路網(wǎng)等級水平：指公路網(wǎng)的不同等級路段的加權(quán)平均值，描述了公路網(wǎng)平均等級狀況。式中：j公路網(wǎng)等級水平； j i 道路技術(shù)等級系數(shù)，對應(yīng)高速公路、 一級、二級、三級和四級公路,分別

14、取1，2， 3，4，5； l i 各等級公路的里程長度（km）； ln公路網(wǎng)總里程（km）。 該指標(biāo)從整體上反應(yīng)了公路網(wǎng)的技術(shù)等級水平，值越小，公路網(wǎng)整體技術(shù)等級越高。lljniiij513. 公路網(wǎng)服務(wù)水平： 服務(wù)水平是描述交通的運行條件及其對汽車駕駛者和乘客感覺的一種質(zhì)量測定標(biāo)準(zhǔn)，是道路使用者從道路狀況、交通條件、道路環(huán)境等方面可能得到的服務(wù)質(zhì)量。 f式中：f公路服務(wù)水平（min/km）； fi第i個路段服務(wù)水平（min/km）； xi第i個路段平均交通量（pcu/d）； n公路網(wǎng)中路段個數(shù)； di 第 i 路段里程（ km ） ai 第 i 路段汽車平均行駛時間（min）niiiniix

15、xf11/iiidaf 4. 公路網(wǎng)密度：從公路網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模方面反映路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性能 按公路網(wǎng)當(dāng)量里程與區(qū)域面積之比計算。當(dāng)量里程是以標(biāo)準(zhǔn)二級公路為1.0，其它各級公路按適當(dāng)交通量的上限換算成當(dāng)量二級公路的總里程。 式中：公路密度（km/km2）； vi各級公路適應(yīng)交通量的上限（pcu/d）； li各級公路里程長度（km）； v0 標(biāo)準(zhǔn)二級公路適應(yīng)交通量的上限（pcu/d）； f規(guī)劃區(qū)域面積（km2）。filvvi/ )(05.公路網(wǎng)平均車速：是公路交通中的公路系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)和管理系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果。綜合反映了路網(wǎng)的系統(tǒng)性能，是公路網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)。式中：v公路網(wǎng)平均車速 , km/h vi

16、公路網(wǎng)中第 i 路段平均行駛速度 km/h li公路網(wǎng)中第 i 路段里程 km q i 公路網(wǎng)中第 i 路段交通量 veh/diiiiiiiqlqlvv)()(6.公路網(wǎng)連通度：指規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各個節(jié)點間依靠公路交通相互連通的強度。通過考察網(wǎng)絡(luò)交通節(jié)點的連通狀況，從路網(wǎng)布局方面反映公路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點。式中：c規(guī)劃區(qū)域內(nèi)公路網(wǎng)連通度； l區(qū)域內(nèi)的公路網(wǎng)總里程,km； h相鄰兩節(jié)點間的平均空間直線距離,km； a規(guī)劃區(qū)域面積,km2 n規(guī)劃區(qū)域應(yīng)連通的節(jié)點數(shù); 非直線系數(shù)，各節(jié)點間的實際里程與直線里程之比。anlhnlc7. 公路網(wǎng)的鋪面率：傳統(tǒng)的鋪面率指鋪有路面的公路里程占整個路網(wǎng)總里程的比例?，F(xiàn)行的

17、定義為高級、次高級路面里程占全路網(wǎng)里程的比例。其計算公式為：式中：p p 公路網(wǎng)平均鋪面率，%. 高級、次高級路面里程,km. 路網(wǎng)總里程,km.%100*llppippill8 . 公路網(wǎng)的可達性：指在規(guī)劃區(qū)內(nèi)從某一節(jié)點出發(fā)通過公路交通抵達任意目的地的行程距離、行程時間或交通費用的大小。城市交通規(guī)劃中通常用單程出行時間或距離的倒數(shù)表示，公路網(wǎng)中通常用平均行程時間表示可達性。路網(wǎng)的平均出行時間t（或平均出行距離d）采用矩陣式表達，即 t = tij 或 d =d i j 式中： tij 路網(wǎng)中i 、j點間的最短平均出行時間； d i j 路網(wǎng)中i 、j點間的最短平均出行距離； 路網(wǎng)中某一節(jié)點的

18、可達性，由某一點開始至其他各點的平均出行時間 ti (或平均出行距離d i )，即 式中：n為區(qū)域內(nèi)的節(jié)點的數(shù)目。 nnjijittnddnjiji1 整個路網(wǎng)的可達性指路網(wǎng)的總的平均出行時間 或（平均出行距離 ） 。9. 路網(wǎng)中位點的吻合性：指路網(wǎng)中平均出行時間最小的那一節(jié)點就是路網(wǎng)的中位點。如果所設(shè)計的中位點恰好與規(guī)劃區(qū)的政治、經(jīng)濟中心相吻合，則可以認(rèn)為路網(wǎng)的中位點吻合性好。nttniitdnddnii 2 5 3 3 5 4 1 6 4 7 6 6 5 6 5 5 2. 時間矩陣 0 3 5 6 6 6 3 0 5 7time= 5 5 0 4 6 4 0 5 6 5 0 5 6 7 5

19、 0例：圖中連線上的數(shù)字是運行時間，請寫出路網(wǎng)簡圖的連通矩陣和時間矩陣，以及路網(wǎng)的平均出行時間矩陣。計算各點的可達性指標(biāo)和路網(wǎng)的可達性指標(biāo)，并說明哪一點為中位點。解： 1. 連通矩陣 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 adj= 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 02 5 3 3 5 4 1 6 4 7 6 6 5 6 5 55.路網(wǎng)的可達性指標(biāo)6.中位點：1點。3.平均出行時間矩陣 0 3 5 6 6 6 3 0 5 9 9 7t= 5 5 0 4 9 11 6 9 4 0 5 10 6 9 9 5 0 5 6 7 11

20、10 5 04.各點可達性指標(biāo) t2=5.50 t3=5.67 t4=5.67 t5 =5.67 t6=6.5033. 46666531t56. 56654321ttttttt2.2 社會經(jīng)濟與交通調(diào)查根據(jù)內(nèi)容性質(zhì)的不同，調(diào)查可分為一般調(diào)查和重點調(diào)查。2.2.1 一般調(diào)查內(nèi)容一般調(diào)查內(nèi)容1. 政策方針調(diào)查 國家經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)的方針政策和規(guī)劃區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃； 國家、?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）正式批準(zhǔn)的資源報告、國土開發(fā)規(guī)劃、綜合運輸網(wǎng)規(guī)劃及有關(guān)行業(yè)發(fā)展規(guī)劃等； 有關(guān)的人口政策、用地政策、資源政策、環(huán)保政策及交通運輸政策等； 國防建設(shè)需要； 現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、定額、指標(biāo)及基本建設(shè)

21、法規(guī)等； 當(dāng)?shù)卣敖煌ú块T對公路的需求及改造方案的建議。2. 資源環(huán)境調(diào)查 礦藏分布、蘊藏量、質(zhì)量特征（如：煤炭品種、發(fā)熱大卡、石油的含硫含臘量、金屬礦石的品種等）； 主要工礦布局，產(chǎn)品產(chǎn)量、品種，當(dāng)?shù)劁N量，外銷量， 庫存量和所需原料、材料、燃料的數(shù)量； 公路建設(shè)所需的人力、物力現(xiàn)狀及主要材料單價； 現(xiàn)有公路建設(shè)人才的概況； 環(huán)境保護(如森林保護、水土保護、野生動植物保護及文物保護等)的等級和范圍。 2.2.2 2.2.2 重點調(diào)查內(nèi)容重點調(diào)查內(nèi)容 1. 社會經(jīng)濟調(diào)查 規(guī)劃區(qū)域和各分區(qū)域的總?cè)丝?、各產(chǎn)業(yè)人口、總面積、耕地面積、社會總產(chǎn)值、主要產(chǎn)品產(chǎn)值、國民收入及人均收入； 規(guī)劃區(qū)域的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)

22、、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)政策、城鎮(zhèn)建制、布設(shè)格局及其發(fā)展方向； 重大經(jīng)濟布局的調(diào)整和安排，新建、擴建、改建的大型工礦、汽車工業(yè)及電站等項目； 主要產(chǎn)品的產(chǎn)量，如：煤炭、石油、金屬礦石、鋼鐵、礦建成材料、水泥、木材、非金屬礦石、化肥及農(nóng)藥、鹽、糧食、日用工業(yè)品及其它。2 . 交通運輸調(diào)查 鐵路、公路、水運、航空及管道等運輸方式歷年完成的客貨運輸量及所占的比重； 公路交通運輸部門完成的歷年公路客貨運量及周轉(zhuǎn)量； 非交通部門車輛完成的歷年公路客貨運量及周轉(zhuǎn)量。當(dāng)直接調(diào)查有困難時，可采用公路交通運輸部門的車輛運輸效率和社會車輛運輸效率的抽樣調(diào)查等方法推算； 國家、省級公路的歷年交通量和縣、鄉(xiāng)級公路的基年交通量

23、； 鐵路、公路、水運、航空及管道等運輸方式的基年運輸“od”表； 鐵路、公路、水運、航空及管道等運輸成本、平均速度、實載率（使用率）以及汽車平均工作率、平均車日行程、平均運距等運營指標(biāo)； 汽車保有量。3. 基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)查 公路網(wǎng)各線路起訖點、主要經(jīng)過點、里程、等級、路面、地形條件、大中橋、隧道、渡口、主要客、貨站場規(guī)模和布局及適應(yīng)狀況等； 公路網(wǎng)內(nèi)交通事故情況（次數(shù)、傷亡人數(shù)、經(jīng)濟損失及事故多發(fā)路段）； 鐵路網(wǎng)各線路起訖點、主要經(jīng)過點、里程、等級、通過能力、主要站場規(guī)模及適應(yīng)狀況； 航道網(wǎng)各航道起訖點、主要經(jīng)過點、里程、等級、通過能力、主要港口規(guī)模、吞吐能力及適應(yīng)狀況； 航空線起訖點、里程、機場

24、位置、通過能力及適應(yīng)狀況； 管道起訖點、主要經(jīng)過點、里程、通過能力； 郵電設(shè)施密度及適應(yīng)狀況； 鐵路、航道、航空、管道及郵電設(shè)施的發(fā)展規(guī)劃。4. 公路建設(shè)資金調(diào)查 國家投資； ?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）自籌資金； 民辦公助、民工建勤； 以工代賑籌資； 貸款或合資； 發(fā)行公路債券； 其他籌集資金方式； 省（直轄市、自治區(qū)）養(yǎng)路費收入情況； 新建、改建公路造價指標(biāo)情況。2.2.3 資料整理與現(xiàn)狀分析資料整理與現(xiàn)狀分析 通過收集的大量資料、數(shù)據(jù)，對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的公路網(wǎng)現(xiàn)狀從政治、經(jīng)濟及技術(shù)等方面進行評價分析，提出調(diào)查報告，以明確公路網(wǎng)與本區(qū)域國民經(jīng)濟發(fā)展的適應(yīng)性，以及公路網(wǎng)發(fā)展的方向、形式和規(guī)模等。 調(diào)查報

25、告的內(nèi)容: 1.文字說明 2.數(shù)據(jù)表 3.現(xiàn)狀圖 介紹起訖點（介紹起訖點（od）調(diào)查調(diào)查 1. 定義：od（origindestination）調(diào)查，也稱起訖點調(diào)查是一項為了解交通的發(fā)生和終止在有關(guān)區(qū)域里所做的調(diào)查，是廣泛應(yīng)用于土地利用交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃的方法。 2. od調(diào)查的目的 通過掌握與規(guī)劃區(qū)域有關(guān)的現(xiàn)狀人、車和貨物出行的起、終點和路徑，出行目的、運輸內(nèi)容等情況。利用od調(diào)查結(jié)果，結(jié)合土地利用、人口分布及經(jīng)濟指標(biāo)等資料預(yù)測未來規(guī)劃區(qū)域的交通需求，以作為道路網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)。3.od調(diào)查基本概念（1）起點：一次出行的出發(fā)地點。（2）訖點：一次出行的目的地點。（3）出行：人、車、貨從出發(fā)點到目的

26、地移動的全過程， 分別稱為個人出行、車輛出行和貨物出行，即通常 所說的客流調(diào)查、車流調(diào)查和貨流調(diào)查。移動必須是有目的的；一個單程為一次出行；不受換乘影響，即一次出行可能包括幾種交通形式（如 步行、自行車及乘車）；一次出行必須有且僅有一個出發(fā)點和一個到達點（目的點）。如從起點到第一個目的點（如商場購物）為一次出行，從第一個目的點到第二個目的點（工作單位）為第二次出行，此時第一次出行的目的點（商場）就成了第二次出行的出發(fā)點。（4）出行端點：出行的起點和訖點。每次出行必須有且只 有兩 個端點，出行端點的總數(shù)為出行次數(shù)的兩倍。（5）境內(nèi)出行：起訖點均在調(diào)查區(qū)范圍之內(nèi)的出行。（6）過境出行：起訖點均在調(diào)

27、查區(qū)范圍之外的出行。（7）區(qū)內(nèi)出行：調(diào)查區(qū)分成若干個小區(qū)后，起訖點均在同 一個小區(qū)內(nèi)的出行。（8）區(qū)間出行：調(diào)查區(qū)分成若干個小區(qū)后，起訖點分別位 于不同小區(qū)內(nèi)的出行. （9）小區(qū)形心：代表同一個小區(qū)內(nèi)所有出行端點的某一集中點，是該小區(qū)的交通中心，而非該小區(qū)的幾何圖形形心。（10）期望線：為連接各小區(qū)形心間的直線，是反映人們期望的各形心之間的最短距離，與實際出行路線無關(guān)，按一定比例繪出的期望線寬度表示區(qū)間出行次數(shù)。（11）主流傾向線：是將若干條流向相近的期望線合并匯總而成，目的是簡化期望線圖，突出交通的主要流向。（12）調(diào)查區(qū)境界線：包圍整個調(diào)查區(qū)域的一條假想線，表示調(diào)查區(qū)范圍。（13）分隔查核

28、線：為校核od調(diào)查成果精度，在調(diào)查區(qū)內(nèi)按天然或人工障礙設(shè)定的調(diào)查線，實測穿越該線的各條道路斷面上的交通量，也稱交通越阻線。（14）od表：表示起訖點調(diào)查成果的表格。當(dāng)兩個小區(qū)間的出行需要區(qū)分方向時（即不僅需要了解區(qū)間流量而且還要了解流向）采用矩形od表。若不需區(qū)分方向則可采用三角形od表。表中各要素qij和qij為區(qū)間分布出行量，qpi為小區(qū)發(fā)生出行量，qaj為小區(qū)吸引出行量，qii和qii為區(qū)內(nèi)出行量。 矩形矩形od表表 三角形三角形od表表o d1231q11q12q13qp12q21q22q23qp23q31q32q33qp3qa1qa2qa3qo d123qiq11q12q13q1q2

29、2q23q2q33q3q=qinijpiqq1nijajqq14. od調(diào)查內(nèi)容od調(diào)查包括對客流和貨流的調(diào)查。 （1）客流調(diào)查的主要內(nèi)容有 ： 起訖地點； 出行目的，如工作、學(xué)習(xí)、購物、社交、文娛體育及雜務(wù)等； 出行方式：步行、乘行（公交車、出租車及自行車等) 出行時間：每天何時出行、時間長短； 出行次數(shù)：日（年）平均出行次數(shù)； 出行距離：乘行距離及步行距離。 （2）貨流調(diào)查的主要內(nèi)容有： 貨源點與吸引點的分布； 貨流分類數(shù)量與比重； 貨運方式分配。5. od調(diào)查方法(1) 劃分交通小區(qū)并編號 將調(diào)查區(qū)域劃分成若干個交通小區(qū)。區(qū)分得小，計算量大，成果精細(xì)；區(qū)分得大，計算量減少，但成果可能顯得

30、粗略，且可能掩蓋區(qū)域內(nèi)的交通特點。結(jié)合行政區(qū)劃分小區(qū)，但也要考慮河流、鐵道等天然或人工障礙做邊界。一個小區(qū)的出行次數(shù)不宜超過全區(qū)總出行的10%-15%。規(guī)劃區(qū)以內(nèi)有直接影響的交通區(qū)小，規(guī)劃區(qū)以外有間接影響的交通區(qū)大。(2) 出行的內(nèi)外類別 按出行端點位于調(diào)查區(qū)內(nèi)外的位置，可將出行分為四種類型： 內(nèi)內(nèi)出行起訖點均在同一小區(qū)內(nèi)的出行； 內(nèi)外出行起點在某一小區(qū)內(nèi)，訖點在該小區(qū)外的出行； 外內(nèi)出行起點在某一小區(qū)外而訖點在該小區(qū)內(nèi)的出行； 外外出行起訖點均在某一小區(qū)之外但起訖線穿越該區(qū)的出行。（3）實地外業(yè)調(diào)查 家庭訪問法 發(fā)（收）表法 單位訪問法 從電話簿上隨機選取調(diào)查對象 路旁詢問法（4）調(diào)查結(jié)果匯

31、總 編制od表 繪制交通發(fā)生統(tǒng)計圖、期望線圖 繪制相關(guān)曲線：整理出各種因素與od量兩兩 相關(guān)曲線。2.3 發(fā)展預(yù)測2.3.1 發(fā)展預(yù)測的主要內(nèi)容 社會經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測： 對影響交通運輸發(fā)展的社會經(jīng)濟系統(tǒng)進行目標(biāo)估計。 內(nèi)容有：規(guī)劃區(qū)域人口；社會總產(chǎn)值、工農(nóng)總產(chǎn)值、國民收入、國民生產(chǎn)總值；人均國民收入、人均國民生產(chǎn)總值；工農(nóng)業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量、固定資產(chǎn)投資額等。 綜合交通運輸發(fā)展預(yù)測： 根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，對規(guī)劃區(qū)域及各個交通分區(qū)的五大運輸方式總量的發(fā)生進行預(yù)測。 內(nèi)容有：全社會客、貨運量和客、貨運周轉(zhuǎn)量；各運輸方式的構(gòu)成比例、運輸強度；各運輸方式客、貨運輸平均運距；大綜運輸物資的流量、流向及其貨類構(gòu)

32、成；各運輸方式的運輸成本及經(jīng)濟運距。 公路運輸發(fā)展預(yù)測： 在社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和綜合交通運輸發(fā)展規(guī)劃基礎(chǔ)上進行。分析各種運輸方式占全社會客、貨運量的比值和發(fā)展趨勢，預(yù)測公路運輸量發(fā)展水平。 主要內(nèi)容有：公路運輸量、交通量；全社會汽車運輸技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)；全社會各類公路運輸工具保有量等。 公路建設(shè)資金預(yù)測：對規(guī)劃期內(nèi)可能籌集支的資金作出估計。 其主要來源有：國家投資、省（市）自籌；貸款集資；發(fā)行公路債券；民工建勤、民辦公助等。 2.3.2 公路網(wǎng)交通量預(yù)測公路網(wǎng)交通量預(yù)測傳統(tǒng)的遠(yuǎn)景交通量預(yù)測采用四階段模式進行。即：交通發(fā)生預(yù)測：遠(yuǎn)景年限時各區(qū)域的交通發(fā)生次數(shù) 。交通分布預(yù)測：遠(yuǎn)景年限時各交通區(qū)域之間交

33、換的出行次數(shù)。交通方式劃分預(yù)測：遠(yuǎn)景年限時各交通區(qū)域間將采取的交通出行方式。交通分配預(yù)測：遠(yuǎn)景年限時分配至各交通區(qū)域各條道路以至各個路段上的遠(yuǎn)景交通量。公路交通量預(yù)測與城市交通量預(yù)測的區(qū)別。1. 公路交通量預(yù)測公路交通量預(yù)測（1） 綜合交通運輸發(fā)展預(yù)測 （2）公路網(wǎng)運輸量預(yù)測 （3）公路網(wǎng)交通量預(yù)測 發(fā)生吸引交通量 od分布交通量 路段遠(yuǎn)景交通量 （1）綜合交通運輸發(fā)展預(yù)測* 定性預(yù)測法：主要為專家法，即采用專家系統(tǒng)的經(jīng)驗為依據(jù)，對預(yù)測指標(biāo)及其預(yù)測結(jié)果進行判斷。并根據(jù)專家意見進行修正，直至基本滿意為止。* 定量預(yù)測法：主要為模型法。即根據(jù)歷史資料建立數(shù)學(xué)模型進行預(yù)測。其結(jié)果同樣必須征求專家的意

34、見，進行判斷和修正，直至滿意為止。主要方法有：時間序列法：根據(jù)規(guī)劃區(qū)域客、貨運輸?shù)臍v史統(tǒng)計資料，以時間為自變量建立模型，對未來的客、貨運輸量進行預(yù)測。 多項式： 指數(shù)式： 式中：y 預(yù)測目標(biāo)，如規(guī)劃年的客（貨）運輸量； t 自變量，即為年序號（其中t0為預(yù)測初年年序號）；ai、b 常數(shù)，根據(jù)歷年觀測資料應(yīng)用最小二乘法求解。tatataayn22100ttbaey因素分析法：根據(jù)目標(biāo)和影響因素之間的對應(yīng)關(guān)系，采用數(shù)理統(tǒng)計關(guān)系建立模型進行預(yù)測。 式中： y 預(yù)測目標(biāo)，如規(guī)劃年的客（貨）運輸量； xi 影響因素，如社會經(jīng)濟指標(biāo)、交通特征指標(biāo) 等； a1、a2，am，k， 常數(shù)，根據(jù)歷年觀測資料應(yīng)用最

35、小二乘法求得。xaxaxaaym22110mamaaxxkxy2121原單位系數(shù)法 :采用社會經(jīng)濟指標(biāo)體系中的易測指標(biāo)，分析基年單位指標(biāo)發(fā)生的客（貨）運量，然后乘以該指標(biāo)的預(yù)測值得到客（貨）運量的預(yù)測值。式中： y規(guī)劃年預(yù)測客（貨）運輸量； y0基年客（貨）運輸量； e0i基年某社會經(jīng)濟指標(biāo)值； e0 規(guī)劃年該社會經(jīng)濟指標(biāo)的預(yù)測值。 eeyii00y（2）公路運輸量預(yù)測 運輸方式分配模型：通過建立運輸方式分配模型預(yù)測公路運輸量。 主要形式有：式中： y方式分配率。 x時間距離、費用、空間距離。 a、b、c常數(shù)，可用現(xiàn)狀方式分配的數(shù)據(jù)采用最小二乘法回歸得出。bxay*)*1/(*bxbxecay

36、eay 車輛效率法式中：qit第t年i分區(qū)域貨（客）運量（萬噸、萬人）nit第t年i分區(qū)域貨（客）汽車保有量（輛）pit第t年i分區(qū)域貨（客）汽車平均工作率（%）git第t年i分區(qū)域貨（客）汽車平均噸（客）位cit第t年i分區(qū)域貨（客）汽車年平均周轉(zhuǎn)量（萬噸公里/年或萬人公里/年）lit第t年i分區(qū)域貨（客）汽車平均運距（公里）k常數(shù)。根據(jù)歷史調(diào)查用最小二乘法回歸得出ititititititlcgpnkq （3）公路交通量預(yù)測：包括發(fā)生吸引交通量預(yù)測、od分布交通量預(yù)測、路線分配交通量預(yù)測。發(fā)生吸引交通量預(yù)測*運輸量與交通量轉(zhuǎn)換法：將規(guī)劃年的運輸量按照一定公式轉(zhuǎn)換為公路交通量。 xit wit

37、 10000/（365 pit it git ） 式中： xit 第t年i地區(qū)發(fā)生吸引交通量（輛/天） wit第t年i地區(qū)發(fā)生運輸量（萬噸/年或萬人/年） it 第t年i地區(qū)客（貨）運汽車平均實載率* 彈性系數(shù)法：在調(diào)查得到現(xiàn)狀發(fā)生吸引交通量的基礎(chǔ)上，采用適當(dāng)?shù)膹椥韵禂?shù)確定交通量的增長率，并以此計算規(guī)劃年份的發(fā)生吸引交通量。 exi y/ ix式中： ex 彈性系數(shù)； i y 交通量發(fā)展速度（%）； ix 國民經(jīng)濟基礎(chǔ)發(fā)展速度（%）。 od分布交通量預(yù)測 根據(jù)各交通小區(qū)的現(xiàn)狀發(fā)生、吸引出行量（現(xiàn)狀od分布）及前面預(yù)測的未來發(fā)生、吸引出行量確定各小區(qū)之間的流量和流向。 預(yù)測方法主要有：增長系數(shù)法

38、、重力模型 增長系數(shù)法：假設(shè)將來交通區(qū)與交通區(qū)之間的出行分布模式與現(xiàn)狀分布模式基本一致，其分布量按某一系數(shù)增加或減少。*平均增長系數(shù)法：假設(shè)將來的的od量按起訖點小區(qū)增長系數(shù)的平均值增長。其分布模型：式中： i區(qū)至j區(qū)的預(yù)測od量 i區(qū)至j區(qū)的現(xiàn)狀od量 fii 區(qū)的出行發(fā)生增長系數(shù) gjj 區(qū)的出行吸引增長系數(shù)為了滿足精度要求，還應(yīng)用下式計算修正增長系數(shù)。公式簡明易懂，缺點就是收斂較慢。2)(),(),(jijijigfqq),(jiq),(jiqnijiniijiiqfqf1),(1),(njjinjjjijqgqg1),(1),( 例題1：某區(qū)域三個交通小區(qū)，現(xiàn)狀od矩陣及通過出行產(chǎn)生預(yù)

39、測獲得的的交通小區(qū)的未來發(fā)生吸引總量如下表，試用平均增長系數(shù)法確定該區(qū)域的未來od分布（取0.03.）。 解：（1）平均增長系數(shù)： f1=16/8=2 f2=28/14=2 f3=40/10=4 同理： g1=16/8=2 g2 =28/14=2 g3 =40/10=4o d123qpi142281622841428324410408141032qaj16284084ijiq),(jjiq),(（2）第一次計算： q（1，1） = q （1，1） *（ f1+g1）/2 =4*（2+2）/2=8 q（1，2） = q （1，2） *（ f1+g2）/2=2*（2+2）/2=4 q（1，3） =

40、 q （1，3） *（ f1+g3）/2=2*（2+4）/2=6 q（2，2） = q （2，2） *（ f2+g2）/2=8*（2+2）/2=16 q（2，3） = q （2，3） *（ f2+g3）/2=4*（2+4）/2=12 q（3，3） = q （3，3） *（ f3+g3）/2=4*（4+4）/2=16 q（2，1） = q（1，2） ， q（3，1） = q（1，3） ， q（3，2） = q（2，3）第一次迭代未來第一次迭代未來od矩陣矩陣 o d123qpi fi1（4）8（2）4（2）618160.892（2）4（8）16（4）1232280.883（2）6（4）12（4）

41、1634401.1818323484qaj16284084g j0.890.881.18ijiq),(jjiq),(（3）第二次計算 q（1，1） = q （1，1） *（ f1+g1 ）/2 =8*（0.89+0.89）/2=7.12 q（1，2） = q （1，2） *（ f1 +g2 ）/2=4*（0.89+0.88）/2=3.54 q（1，3） = q （1，3） *（ f1 +g3 ）/2=6*（0.89+1.18）/2=6.21 q（2，2） = q （2，2） *（ f2 +g2 ）/2=16*（0.88+0.88）/2=14.08 q（2，3） = q （2，3） *（ f2

42、+g3 ）/2 =12*（0.89+1.18）/2=12.36 q（3，3） = q （3，3） *（ f3 +g3 ）/2=16*（1.18+1.18）/2=18.88 第二次迭代未來第二次迭代未來od矩陣矩陣 o d123qpi fi1（8）7.12（4）3.54（6）6.2416.87160.952（4）3.54（16）14.08（12）12.3629.98280.933（6）6.21（12）12.36（16）18.8837.45401.0716.8729.9837.4584.30qaj16284084g j0.950.931.07ijiq),(jjiq),(第三次迭代未來第三次迭代未來

43、od矩陣矩陣 o d123qpi fi16.763.336.2716.36160.9823.3313.0912.3628.78280.9736.2712.3620.2038.83401.0316.3628.7838.8383.97qaj16284084g j0.980.971.03ijiq),(jjiq),(* 弗雷特法 ：由現(xiàn)狀出行分布和增長系數(shù)通過迭代收斂計算得到 將來od分布交通量。式中： 交通小區(qū) i 到交通小區(qū) j 的分布交通量 第m +1次迭代值； 交通小區(qū) i 到交通小區(qū) j 的分布交通量 第 m 次迭代值； nimimijnimijnjmjmijnjmijmjmimijmijf

44、qqgqqgfqq1)()( 1)( 1)()( 1)( )()()( )1( 21mijq1mijq 交通小區(qū) i 的發(fā)生交通量增長系數(shù)第m 次迭代值； 式中 為i 區(qū)將來發(fā)生交通量。 交通小區(qū) 的吸引交通量增長系數(shù)第次迭代值； 式中 為 j 區(qū)將來吸引交通量。 應(yīng)預(yù)先設(shè)定迭代收斂精度，當(dāng) | 1| 時，所得之即為所求之值。 njmijnjijmiqqf11mifnjijq1mjgnimijniijmjqqg11niijq1mjmigf ,例2：已知 1、2、3三個區(qū)的現(xiàn)狀分布交通量以及遠(yuǎn)景各小區(qū)的發(fā)生和吸引交通量，見表22。按fratar法計算各小區(qū)未來od分布交通量，收斂精度取0.01.

45、 現(xiàn)狀od表（）o d123f i1601002003601.5540290803004701.465831803201006001.69603305006001430g i1.51.41.6495700960 解 ： 則由 li 和 lj 的表達式可先算得：njmjmijnjmijmigqql11)()(nimimijnimijmjfqql11)()(2)()()()()1(llgfqqmjmimjmimijmij655. 06 . 12004 . 11005 . 1603603)3 , 1(2)2, 1(1)1 , 1()3 , 1()2, 1()1 , 1()0(1gqgqgqqqqli

46、655. 06 . 11804 . 1905 . 1603303)1 , 3(2)1 , 2(1)1 , 1()1 , 3()1 , 2()1 , 1()0(1fqfqfqqqqlj646. 06 . 13004 . 1805 . 1904703)3 , 1(2)2, 1(1)1 , 1()3 , 1()2, 1()1 , 1()0(2gqgqgqqqqli64. 06 . 13204 . 1805 . 11005003)2, 3(2)2, 2(1)2, 1()2, 3()2, 2()2, 1()0(2fqfqfqqqqlj相仿地，可算得 。 于是，根據(jù)公式可計算分布交通量的第一次近似值：相仿

47、地可算得 :682. 0,683. 0)0(3)0(3llji882655. 0655. 05 . 15 . 160)1(11q1372646. 0655. 04 . 15 . 1100)1(12q3212682. 0655. 06 . 15 . 1200)1(13q175,476,289,446,101,123)1(33)1(32)1(31)1(23)1(22)1(21qqqqqq 擴大od表 （） o d 1231881373215465400.98921231014466706580.98232894761759409601.0215007149424957009600.990 0.98

48、0 1.019)1(jg)1 (if從表可以看到，第一次近似值（）已經(jīng)很接近給定值（）了，但并不滿足題目給定的收斂精度，故需作迭代計算。以表之?dāng)?shù)值作為“現(xiàn)在od分布”，則與前相仿有：同理可算得： 995. 0)019. 132198. 013799. 088(546)1(1li994. 0)021. 1289982. 0123989. 088(500)1(1lj992. 0)1(2li991. 0)1(2lj010. 1)1(3li010. 1)1(3lj862994. 0995. 099. 0989. 0882)1(1)1(1)1(1)1(1)1(11)2(11llgfqqji1322991

49、. 0995. 098. 0989. 01372)1(2)1(1)1(2)1(1)1(12)2(12llgfqqji3242010. 1995. 0019. 1989. 03212)1(3)1(1)1(3)1(1)1(13)2(13llgfqqji 同理可算得其它區(qū)間分布交通量的第二次近似值，結(jié)果整理表。 擴大od表 （） 計算結(jié)果已滿足規(guī)定的收斂精度要求： =0.01。分布計算到此結(jié)束。o d 1231861323245425400.9962119964476626580.99432934771849549601.0064987059554957009600.994 0.993 1.0051

50、,gfji)2(if)2(jg2.4 公路網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計2.4.1概述概述1.定義定義：公路網(wǎng)規(guī)劃方案的設(shè)計即進行路網(wǎng)的平面輪廓設(shè)計，確定規(guī)劃期末公路建設(shè)應(yīng)達到的布局和規(guī)模，主要考慮網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)和等級結(jié)構(gòu)組合的整體優(yōu)化。2.內(nèi)容：內(nèi)容：（1）結(jié)點研究 （2）網(wǎng)絡(luò)研究（3）線路研究 （4）交叉口研究3.原則原則（1）公路網(wǎng)的布局、走向、等級應(yīng)盡量與交通量的流向一致。（2）線路應(yīng)盡量布設(shè)在地形、地質(zhì)狀況良好的地區(qū)。（3）公路網(wǎng)的布局應(yīng)與鐵路網(wǎng)、水運網(wǎng)、機場等布局配合協(xié)調(diào)。（4）區(qū)域公路網(wǎng)應(yīng)考慮與周圍地區(qū)的公路網(wǎng)布局協(xié)調(diào)。（5）盡可能充分利用現(xiàn)有路網(wǎng)。（6）一條公路可根據(jù)交通量分段采用不同等級，但指標(biāo)應(yīng)

51、均衡，并相應(yīng)有一定的長度。4.方法：方法：（1）經(jīng)驗調(diào)查法：經(jīng)驗調(diào)查法是根據(jù)實際情況，由若干具有豐富理論與實踐經(jīng)驗、對規(guī)劃區(qū)比較熟悉的專家構(gòu)思，經(jīng)過有限的調(diào)查測算，共同研究確定路網(wǎng)布局方案的一種方法。此方法受到人員及基礎(chǔ)資料的限制，缺乏足夠的定量分析，所得成果較粗略，一般只限于短期內(nèi)的修建計劃。（2）數(shù)理解析法：在一定范圍內(nèi)結(jié)合經(jīng)濟原理，以數(shù)學(xué)計算為依據(jù)，有一定的使用價值，但缺乏系統(tǒng)分析和整體優(yōu)化。（3）系統(tǒng)分析法：系統(tǒng)分析法克服了前兩種方法的缺陷和不足，使路網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性和系統(tǒng)性得到體現(xiàn)，是交通規(guī)劃和路網(wǎng)規(guī)劃的較先進方法，應(yīng)用較廣泛。2.4.2 結(jié)點的規(guī)劃1.1.經(jīng)驗法經(jīng)驗法將某一指標(biāo)作為選

52、擇結(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)。定量：如：人口指標(biāo)定性：經(jīng)濟狀況，自然地理條件2.2.重要度法：重要度法：定義：用重要度排定結(jié)點的順序的方法。重要度：對區(qū)域內(nèi)的結(jié)點相對重要性的在一種綜合度量。我國一般選擇人口、工業(yè)產(chǎn)值、社會物資產(chǎn)耗總量或商品零售總額等三項指標(biāo)作為定量分析標(biāo)準(zhǔn)。定義重要度公式如下：式中：zi第 i 結(jié)點的重要度 ri第 i 結(jié)點的人口 ra區(qū)域內(nèi)各結(jié)點人口的平均值 g i第 i 結(jié)點的工業(yè)總產(chǎn)值 g a區(qū)域內(nèi)各結(jié)點工業(yè)總產(chǎn)值的平均值 si 第 i 結(jié)點的社會物質(zhì)產(chǎn)耗總量或商品零售總額 s a區(qū)域內(nèi)各結(jié)點社會物質(zhì)產(chǎn)耗總量或商品零售總 額的平均值 %100*)(32aiaiaiiissggrrz2.

53、 4. 3 支線的聯(lián)接支線的聯(lián)接 原理：使公路運輸費用為最小，適用于公路支線與公路干線 的聯(lián)接。在公路網(wǎng)規(guī)劃中可用來確定路線走向。 c 設(shè)c點與a、b兩點間的運輸量分別為 q a和q b，支線和干線的運輸單價分 別為f z 和f g ，c點到ab線的垂直長 l3 度cd為 l3,a b x c點與a、b運輸量所需總運輸費p為： l1 l2 p= =若要p最小，令 = 0 ，即 gbazbafqxlqxlfccqq21gbagbazbafxqqflqlqfxlqq21223dxdp0)(223gbazbafqqxlxfqq 因為： 所以： 由此看出：支線的位置與c點和a、b間的運輸量和運價有關(guān)，

54、支線偏于運輸量較大的一側(cè)。 當(dāng) qa=qb 時， ，則 =00 或1800，取=00 ，則支線與干線垂直相連。當(dāng)c點僅與其中一點（例如a點）有運輸聯(lián)系，則qb=0。如果支線與干線的運輸單價相同，即fg=fz，此時即=900。，顯然是不合理的。所以上式的約束條件為：， 若干線是已有公路，當(dāng)新建支線與干線聯(lián)接時，設(shè)支線造價為k（元/km）， 則應(yīng)考慮支線的造價。axlxsin223zgbabaffqqqqasinmax1sinzgbabaffqqqq0sina2.4.4 干道方向法干道方向法 1. 原理：在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)諸運輸節(jié)點中選定主要干線走向，并以此為公路網(wǎng)主骨架，再應(yīng)用支線聯(lián)接法將有關(guān)節(jié)點與干

55、線 相連，從而形成路網(wǎng)平面布局。2.方法：干道方向法包括力多邊形法和索多邊形法等，這里主要介紹力多邊形法。此法運用力多邊形求合力的方法，以各運輸節(jié)點間的客、貨運輸量q、運輸周轉(zhuǎn)量w、交通量n或行程時間為“權(quán)”，作出力多邊形，則合力方向即為公路干線方向。 力多邊形法原理：以各運輸點間的od運輸量q、od運輸周轉(zhuǎn)量w、od交通量n或行程時間為權(quán)，作力多邊形，合力的方向為干線方向。2.4.4 星形組合法星形組合法 1.原理： 對相鄰三點的三角形，按運輸最佳原則求該三角形的最佳分向點，然后再與鄰近運輸點組成新的三角形，尋求其分向點，諸分向點相連則得路線走向，從而構(gòu)成路網(wǎng)的布局方案。此法適用于規(guī)劃區(qū)無明

56、顯的運輸集散點，諸點之間的運輸量也大的規(guī)劃。星形組合法關(guān)鍵在于如何確定三角形的分向點。 1. 羅氏法羅氏法 原理：以單位長度行程時間最短為原則。設(shè)a、b、c三點之間的交通量nij為已知，設(shè)o為分向點，其與三端點之間單位長度的行程時間為ti, 路線上的行車速度為vi, vi的大小與交通量nij有關(guān)。 則有：noa=nab+nac t1=1/vi nob=nab+nbc t2=1/v2 noc=nac+nbc t3=1/v3 t=t1+t2+t3 +=180 從而求出最佳分向點。 此法對于行程時間的計算，引用經(jīng)驗公式，而未能直接反映結(jié)點之間的距離。 用羅氏法求最佳分向點，進而組成路網(wǎng)方案，因所選三

57、角形的不同，得到的路網(wǎng)方案也有所差異。一般是從運輸量較大的和數(shù)量較為均衡的三角形開始，某些偏遠(yuǎn)的次要節(jié)點，也可以用支線聯(lián)結(jié)等法，就近與規(guī)劃線相接。 2. 坐標(biāo)法坐標(biāo)法 原理：以行程時間最短為原則，假設(shè)交通量或運輸量兩邊相接近。直接按照距離l、車速 v和時間t的關(guān)系，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，確定三角形的最佳分向點位置。 選定a 為坐標(biāo)原點（ab與ac的運量接近），取bc的中間點d，得ad的橫坐標(biāo)（bd=dc）。設(shè)分向點o在ad線上，o點至三端點距離的關(guān)系式： lao= x lbo= lco= 車輛在lao、lbo和lco路上的行程時間 分別為t1、t2和 t3，總時間 t= ; 令：vi路段的車速（k

58、m/h）； ni路段上的交通量（pcu/d）。 yxx2112)(yxx2222)(ti三路段上總行程時間是各段所有車輛行程時間之和，則： t=取dt/dx=0,可得t的最小值，據(jù)此可得：由aob和aoc，據(jù)正弦定律可得： 已知bd=dc,b、c兩點在橫軸上投影所構(gòu)成的兩三角形全等，所以： absin1=acsin2則上式可改為： 利用三角學(xué)的和差公式，上式展開后整理結(jié)果得： ctg-ctg=ctg1-ctg2 可得和值，=180-（+），據(jù)此可得o點位置。o點位置主要取決于路段上的交通量和車速。yxxvnyxxvnxvncocoboboaoao22222112)()(coscosvnvnvn

59、cocoboboaoao)sin()sin()sin()sin(12180180acab)sinsin1sin()sin(sinsin2123.誤差三角形法誤差三角形法 三角區(qū)內(nèi)由于地形、地貌、地物的影響，理論計算的精確結(jié)果無實用價值，進行簡。利用支線聯(lián)接法、力多邊形法找出方向線，求出交點即為方向點。2.4.6 漸進優(yōu)解法漸進優(yōu)解法1. 原理：從眾多的運輸組合方案中按公路營運費用最節(jié)省的原則，分步驟地選擇方案，以求得總費用最低的路網(wǎng)布局方案。 公路營運費用由道路費s1和運輸費s2組成，s=s1+s2，而s1和s2兩者又主要是隨著道路的里程（運距）長短而有規(guī)律的變化。路網(wǎng)道路里程愈長（即路網(wǎng)密度

60、大），則路網(wǎng)道路費s1隨之增大；而另一方面，路網(wǎng)道路愈長，則運輸距離將縮短，可使運輸費s2減少。因此可得費用s和距離l的關(guān)系曲線，如圖210所示，其中s1+s2的最小值s min，就是此法選取路網(wǎng)布局方案的依據(jù)。 方法： 1.以規(guī)劃區(qū)的運輸聯(lián)系圖為原始路網(wǎng)方案，以首先排除一條線的方法，分別列出(n-1)個以上的方案，計算各方案的營運費s，取其中的最小值相應(yīng)方案.2.以第一步的優(yōu)解方案作為第二步優(yōu)解的原始方案。第二步要求按排除任意兩條線的原則，重新組合成(n-2)個以上的方案，逐方案計算營運費s，以其中費用最低的方案作為下一步驟的原始方案。3.第三步和以下步驟，分別排除三條和相應(yīng)的條數(shù)，建立新的