交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、?交通規(guī)劃?課程設(shè)計(jì)某交通區(qū)域交通路網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：楊露玲院系：科信學(xué)院班級(jí)：交通2班學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師：盧蘭萍2021年8月27日目錄第一章課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書3課程設(shè)計(jì)的目的和意義3設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求3交通區(qū)域內(nèi)需求預(yù)測(cè)3地區(qū)概,況：4數(shù)據(jù)資料5第二章四階段法的計(jì)算6交通生成總量的預(yù)測(cè)6發(fā)生與吸引交通量的預(yù)測(cè)7交通分布預(yù)測(cè)10增長(zhǎng)系數(shù)法10、交通方式的劃分11交通分配13容量限制分配法13路段路阻計(jì)算13、交叉口延誤計(jì)算13第三章報(bào)告分析14第一章課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)的目的和意義穩(wěn)固和掌握在授課中學(xué)到的理論知識(shí)和技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合,提升教學(xué)效果.通過(guò)該環(huán)節(jié)使學(xué)生拓展專業(yè)實(shí)踐知識(shí),增強(qiáng)動(dòng)

2、手水平；掌握交通調(diào)查、0D小區(qū)劃分調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理；熟練掌握“四階段法交通預(yù)測(cè)的原理及方法,熟悉道路網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造及交通分配算法實(shí)現(xiàn).設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1、根據(jù)選擇的交通區(qū)域,收集現(xiàn)狀數(shù)據(jù)資料,包括：(1)、邯鄲市區(qū)域圖(給定)鄲市中華大街、光明大街、和平路、人民路相交區(qū)域圖.(2)、交通區(qū)域內(nèi)居民交通現(xiàn)狀0D、現(xiàn)狀出行交通量資料.(3)、現(xiàn)狀出行交通方式劃分資料.(4)、區(qū)域交通量的分配1.2.1交通區(qū)域內(nèi)需求預(yù)測(cè)(建立模型、標(biāo)定模型、檢臉并與用)(1)、根據(jù)交通小區(qū)劃分原那么,對(duì)交通區(qū)域進(jìn)行交通小區(qū)的劃分,然后進(jìn)行“四階段預(yù)測(cè).(2)、區(qū)域內(nèi)出行產(chǎn)生的預(yù)測(cè)：分別采用家庭分類法、增長(zhǎng)率法和函數(shù)回歸法,

3、預(yù)測(cè)各個(gè)交通小區(qū)的交通產(chǎn)生和吸引量.(3)、交通分部預(yù)測(cè)：根據(jù)現(xiàn)狀0D矩陣以及預(yù)測(cè)的2021年出行量,分別用平均增長(zhǎng)系數(shù)法和重力模型法進(jìn)行出行預(yù)測(cè),獲得2021年各交通小區(qū)之間的0D矩陣.(4)、交通方式劃分預(yù)測(cè)：根據(jù)出行趨勢(shì)對(duì)現(xiàn)有的交通方式劃分比例進(jìn)行修正后,對(duì)2021年交通分布量進(jìn)行方式劃分.(5)、交通分配：用不平衡分配法(全有全無(wú)分配法或容量限制法),把交通量分配到現(xiàn)有路網(wǎng)上.(6)、計(jì)算路網(wǎng)各個(gè)路段的飽和度,分析擁擠程度和效勞水平.1.2.2地區(qū)概況：區(qū)域道路:8個(gè)路段；邊緣道路為主干路,設(shè)計(jì)車速50公里/小時(shí),通行水平；區(qū)內(nèi)道路為次干路,設(shè)計(jì)車速40公里/小時(shí),通行水平；2、規(guī)劃年

4、限設(shè)定此次交通規(guī)劃年限為2021年,規(guī)劃基年為2021年,即規(guī)劃期為2021年2021年.1.2.3數(shù)據(jù)資料1、地區(qū)歷史數(shù)據(jù)<1邯鄲市主城區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)年份國(guó)民總產(chǎn)值億元人均收入元人口萬(wàn)人車輛擁有量PCU2005885760085202117009200952021367011000130表2邯鄲市主城區(qū)居民出行年份人均出行率次/人日總出行萬(wàn)人次人口萬(wàn)人2005412表3邯鄲是主城區(qū)居民出行交通方式結(jié)構(gòu)年份摩托車步行自行車公交車出租車單位小汽車其它合計(jì)200110020057354010351002021模型一530252758-1002021模型二7302820510-1002021模

5、型三10303012513100表4邯鄲市主城區(qū)2021年機(jī)動(dòng)車擁有量預(yù)測(cè)貨車客車摩托車標(biāo)準(zhǔn)車合集大貨車小貨車大客車小客車出租車2021模型一10000200007000650005000650001600002021模型二10000200006500910005000850001900002021模型三100002000060001300005000120000240000表5邯鄲市主城區(qū)增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)年份2001機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)率人均收入年增長(zhǎng)率模型一模型二模型三2001-200582006-20212021-2021表6各種交通方式的客流轉(zhuǎn)換系數(shù)公交車單位車小汽車出租車其他機(jī)動(dòng)車載客數(shù)人/量20|

6、5|利用人口增長(zhǎng)回歸預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)出要預(yù)測(cè)的年份的人口數(shù).公式如下：Y=a+b*x-x+c*x-x式中：y-預(yù)測(cè)年份的人口預(yù)測(cè)值；x預(yù)測(cè)年份的公元年號(hào)；X一被采用統(tǒng)計(jì)資料的起始年份的公元年號(hào)；abc統(tǒng)計(jì)參數(shù).將現(xiàn)狀年份的資料代入上面公式求出：a=85b=1.5c=1/102021年的預(yù)測(cè)人口y=105萬(wàn)人第二章四階段法的計(jì)算交通生成總量的預(yù)測(cè)交通省城總量的預(yù)測(cè)方法主要有原單位法、增長(zhǎng)率法、交叉分類法和函數(shù)法.除此之外,還有研究對(duì)象地區(qū)過(guò)去的交通量或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的趨勢(shì)法和回歸分析法等.我利用的是原單位法如下：利用人口原單位對(duì)交通生成量的預(yù)測(cè)方法及原理如下：T=ETk式中aj某出行目的和人口屬性的平均出

7、行生成量；NJ某屬性的人口；出行目的為k時(shí)的生成交通量；T研究對(duì)象地區(qū)總的生成交通量；I人口屬性常住人口、就業(yè)人口、工作人口、流動(dòng)人口；k出行目的.由于已給現(xiàn)狀的出行生成量與人口數(shù)等,可得出如下0D表：表3-1現(xiàn)狀0D矩陣1234合計(jì)/萬(wàn)人次人口萬(wàn)人/現(xiàn)狀/未來(lái)110000600040001000032100004000300030002335003500100020001470007000300030002合計(jì)萬(wàn)人次8總的交通生成量預(yù)測(cè)：現(xiàn)狀出行生成量：T=8萬(wàn)次現(xiàn)狀常住人口：N二萬(wàn)人規(guī)劃年常住人口：M二萬(wàn)人規(guī)劃年的生成交通量：X=M*T/N=萬(wàn)次發(fā)生與吸引交通量的預(yù)測(cè)1.原單位法利用原單位

8、法預(yù)測(cè)發(fā)生與吸引交通量時(shí),首先要分別計(jì)算發(fā)生原單位和吸引原單位,然后根據(jù)發(fā)生原單位與人口、面積等屬性的乘積預(yù)測(cè)得到發(fā)生與吸引的交通量的值.計(jì)算式如下：O=bxD=cx式中：0小區(qū)i的發(fā)生交通量：b某出行目的的單位出行發(fā)生次數(shù)次/日*人x常住人口、白天人口、從業(yè)人口、土地利用類別、面積等屬性變量;D小區(qū)j的吸引交通量：c某出行目的的單位出行吸引次數(shù)次/日*人ij交通小區(qū).2調(diào)整系數(shù)法計(jì)算如下：1求出現(xiàn)狀發(fā)生與吸引的原單位.小區(qū)1的發(fā)生原單位：3/=次/日*人小區(qū)1的吸引原單位：二次/日*人同理,可計(jì)算其他交通小區(qū)的原單位,結(jié)果如下表所示現(xiàn)狀各小區(qū)發(fā)生與吸引的原單位單位：次/日*人oX)1234合

9、計(jì)1234合計(jì)計(jì)算各交通小區(qū)的將來(lái)發(fā)生于吸引交通量.小區(qū)1的發(fā)生原單位：*=萬(wàn)次/日小區(qū)1的吸引原單位：*=萬(wàn)次/日同理,其他小區(qū)的發(fā)生與吸引交通量計(jì)算結(jié)果如下表所示.各小區(qū)未來(lái)的出行發(fā)生與吸引交通量單位：萬(wàn)次/日oX)1234合計(jì)1234(3)調(diào)整計(jì)算由上面的結(jié)果可知,各小區(qū)發(fā)生交通量之和不等于其吸引交通良知和,所以,需要進(jìn)行調(diào)整計(jì)算.調(diào)整的目的是使得上述兩者相等,既滿足下式：調(diào)整方法可以采用總量限制法,即使個(gè)小區(qū)發(fā)生交通量之和等于其吸引量之和,且都等與將來(lái)的交通生成總量萬(wàn)次/日.根據(jù)及量限制法可推導(dǎo)得到：按上式的計(jì)算結(jié)果如下:調(diào)整后的表如下所示.各區(qū)未來(lái)的出行發(fā)生與吸引交通量ON)1212

10、3434合計(jì)由上可以看出,調(diào)整以后,各小區(qū)發(fā)生與吸引交通量之和相等,均等于交通生成總量萬(wàn)次/日.交通分布預(yù)測(cè)交通分布預(yù)測(cè)是交通規(guī)劃四階段預(yù)測(cè)模型的第二步,是把交通的發(fā)生于吸引量預(yù)測(cè)獲得的各小區(qū)的出行量轉(zhuǎn)換成小區(qū)之間的空間0D量,即0D矩陣.交通分布預(yù)測(cè)的方法一般可以分為兩類,一類是增長(zhǎng)系數(shù)法,一類是綜合法.我用的是增長(zhǎng)系數(shù)法.增長(zhǎng)系數(shù)法在交通分布預(yù)測(cè)中,增長(zhǎng)系數(shù)法的原理是,假設(shè)在現(xiàn)狀交通分布量給定的情況下,預(yù)測(cè)將來(lái)的交通分布.增長(zhǎng)系數(shù)法的算法步驟如下：(1)令計(jì)算次數(shù)m=0.(2)給定現(xiàn)狀0D表中及將來(lái)0D表中的(3)求各小區(qū)的發(fā)生與吸引交通量的增長(zhǎng)率(4)求第m+1次交通分布量的近似值(5)

11、收斂判別.式中：U將來(lái)0D表中的發(fā)生交通量；V將來(lái)0D表中的吸引交通量;將來(lái)0D表中交通生成量；-i小區(qū)的第m次計(jì)算發(fā)生增長(zhǎng)系數(shù);-j小區(qū)的第m次計(jì)算吸引增長(zhǎng)系數(shù):XE任意給定的誤差常數(shù).常增長(zhǎng)系數(shù)法常增長(zhǎng)系數(shù)法假定q的增長(zhǎng)僅與i小區(qū)的發(fā)生量增長(zhǎng)率有關(guān),或僅與j小區(qū)的吸引量增長(zhǎng)率有關(guān),或僅與生成量的增長(zhǎng)率有關(guān),是一個(gè)常量.增長(zhǎng)函數(shù)為：該方法只考慮將來(lái)的發(fā)生量或吸引量或生成量當(dāng)中的某一個(gè)的增長(zhǎng)率對(duì)增長(zhǎng)函數(shù)的影響,無(wú)視了其他變量對(duì)增長(zhǎng)函數(shù)的影響.由于產(chǎn)生量與吸引量的不對(duì)稱性,因此期預(yù)測(cè)精度不高,不需要迭代計(jì)算,是一種最簡(jiǎn)單的方法,有時(shí)不能保證交通分布的守恒約束條件.以下為現(xiàn)狀當(dāng)將來(lái)0D表為根底矩陣

12、,各項(xiàng)均乘以發(fā)生增長(zhǎng)系數(shù),的如下表:1234合計(jì)目標(biāo)值1234合計(jì)1111、交通方式的劃分其他機(jī)卜區(qū)1步行自行車公交車小汽車出租車動(dòng)車結(jié)構(gòu)比率3232131742折算系數(shù)0011轉(zhuǎn)換系數(shù)0020交通量輛/h到2小區(qū)到3小區(qū)到4小區(qū)總計(jì)3962646601320小區(qū)2步行自行車公交車小汽車其他機(jī)出租車動(dòng)車結(jié)構(gòu)比率3232131742折算系數(shù)0011轉(zhuǎn)換系數(shù)0020交通量4/h到1小區(qū)到3小區(qū)到4小區(qū)總計(jì)7152152151145小區(qū)3步行自行車公交車小汽車其他機(jī)出租車動(dòng)車結(jié)構(gòu)比率3232131742算數(shù)折系0011轉(zhuǎn)換系數(shù)0020交通量輛/h到1小區(qū)到2小區(qū)到4小區(qū)總計(jì)242242138622自

13、行車公交車小汽車其他機(jī)小區(qū)4步行出租車動(dòng)車結(jié)構(gòu)比率3232131742算數(shù)折系0011轉(zhuǎn)換系數(shù)0020交通量(4»Vh)到1小區(qū)到2小區(qū)到3小區(qū)總計(jì)5185182221258交通分配所謂交通分配就就是把各種出行方式的空間0D量分配到具體的交通網(wǎng)絡(luò)上.通過(guò)交通分配所獲得的路段、交叉口交通量資料是檢臉道路規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)是否合理的主要依據(jù)之一.t01=504/(40/)=(s)t02=240/(40/=(s)t03=408/(40/=(s)t04=240/(40/=(s)t05=216/(40/=(s)106456/(40/=t07=240/(40/=(s)t08=480/(40/=(s)t09

14、=264/(40/=(s)t10=216/(40/=(s)t11=432/(40/=(s)t12=312/(40/=(s)根據(jù)每路段的時(shí)間大小用最短路法進(jìn)行第一次交通量的分配的結(jié)果如下表所示:小區(qū)路徑最短路線A-BTTA-CTTTTADTTBATTBCTTBDTTTTCATTTTCBTTCDTTDATTDBTTTTDCTT容量限制分配法容量限制分配是一種動(dòng)態(tài)的交通分配方法,它考慮了交通主抗與交通負(fù)荷之間的關(guān)系,即考慮了交叉口、路段的通行水平限制,比擬符合實(shí)際情況,該方法在國(guó)際上比擬通用.容量限制分配有容量限制一增量加載分配、容量限制一迭代分配兩種形式.路段路阻計(jì)算1 .路阻函數(shù)計(jì)算所謂路阻函數(shù)

15、是指路段上的行駛時(shí)間與路段交通量之間的函數(shù)關(guān)系,他是容量限制分配的關(guān)鍵.美國(guó)聯(lián)邦公路局提出的路阻函數(shù)為：-fv/-"21+aK式中：t兩交叉口之間的路段行駛時(shí)間(min);t-交通量為零時(shí)的路段行駛時(shí)間(min);V路段機(jī)動(dòng)車交通量(veh/h);C路段實(shí)際交通通行水平(veh/h);a、B參數(shù),建議取a二；B二4.、交又口延誤計(jì)算1、信號(hào)交叉口延誤計(jì)算在原容量限制交通分配模型中,沒(méi)有單獨(dú)考慮交叉口延誤的影響,即由路阻函數(shù)確定的路段行駛時(shí)間被作為路權(quán).但實(shí)際上,在出行時(shí)間中,交叉口延誤可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)路段行駛時(shí)間.因此,必須對(duì)原模型進(jìn)行交叉口延誤修正.T二(1.5L+5)/(1+Y)式

16、中：T一一最正確周期長(zhǎng)度(s);Y組成周期的全部信號(hào)相位的最大y值之和,即Y二EyV同相位所有進(jìn)口道飽和度中的得到的較大者,y=max;L-每個(gè)周期的總損失時(shí)間(s),用下式計(jì)算：L=Zd+Z(i-a)路權(quán)計(jì)算交通分配中的路權(quán)(即兩交叉口之間的出行時(shí)間)等于路段行駛時(shí)間與交叉口延誤之和.T(i,j)=t(i,j)+d(i,j)式中T(i,j)一一路段i,j的路權(quán)；t(i,j)路段i,j的行駛時(shí)間:d(i,j)在i交叉路口與j交叉路口相鄰進(jìn)口道上的車輛平均延誤(s)代入公式T(i,j)=t(i,j)+d(i,j)得出796二最后經(jīng)上述綜合各種道路影響因素調(diào)整后的交通量分配圖如下:第三章報(bào)告分析本

17、路段位于繁華的和平商業(yè)區(qū),交叉口分別為中華大街與和平路相交、光明大街與和平路相交,周圍有新丹蘭尚街、三中、光明百貨、中醫(yī)院等交通吸引點(diǎn),以及居民區(qū),行人交通壓力大.中華-和平交叉口為規(guī)那么的十字形交叉口,相交道路中華大街為三塊板道路,機(jī)非分開行駛,和平路為一塊板,機(jī)非混行,南北向進(jìn)出口道均為三車道,東西向進(jìn)出口道均為一車道.新丹蘭尚街位于該交叉口的東南角,行人、機(jī)動(dòng)車的交通吸引量都較大,改善時(shí)要考慮到周圍大型建筑物較多,拓寬道路的設(shè)計(jì)思路不太現(xiàn)實(shí),只有從交叉口的渠化設(shè)計(jì)著受以期解決現(xiàn)有存在問(wèn)題.光明-和平交叉口也屬于城市主干道相交的十字交叉口,相交道路光明大街為一塊板,機(jī)非分開行駛,光明大街位于該交叉口的西北角,行人、機(jī)動(dòng)車的交通吸引量都較大,各個(gè)道路在交叉口外方向道路路幅均無(wú)明顯變化,和平路機(jī)非混行,但因有協(xié)警值班,交通秩序根本良好.(1)建議如下：由于非機(jī)動(dòng)車交通量存在明顯的時(shí)變性,可對(duì)非機(jī)動(dòng)車道動(dòng)態(tài)治理.如在上下班的非機(jī)動(dòng)車頂峰時(shí)段,禁止機(jī)動(dòng)車入內(nèi)通行；在平峰時(shí)段,那么允許機(jī)動(dòng)車臨時(shí)通行.設(shè)置左轉(zhuǎn)自行車候車區(qū),其優(yōu)點(diǎn)是：消除左轉(zhuǎn)自行車與機(jī)動(dòng)車之間的干擾,可以提升自行車及機(jī)