交通工程設(shè)施設(shè)計總體規(guī)劃課件

交通工程設(shè)施設(shè)計第二章交通工程設(shè)施總體規(guī)劃第二章交通工程設(shè)施總體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容1）交通工程設(shè)施總體規(guī)劃的原則與方法2）道路交通系統(tǒng)特性3）交通需求分析4）交通工程總體規(guī)劃2第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法1、

從最大限度地發(fā)揮高速公路快速、安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的優(yōu)點(diǎn)出發(fā)，提供充分的系統(tǒng)可靠性和安全性2、既要考慮建設(shè)者和經(jīng)營者的直接經(jīng)濟(jì)效益，利于節(jié)約資金和調(diào)動積極性，又要充分考慮高速公路的社會效益，發(fā)揮高速公路對國民經(jīng)濟(jì)的推動作用。3、總體規(guī)劃應(yīng)因地制宜，在充分考慮規(guī)劃區(qū)域?qū)嶋H情況的前提下，盡量向世界和國內(nèi)先進(jìn)水平看齊，保證其經(jīng)濟(jì)合理性一、規(guī)劃原則34、應(yīng)考慮交通工程系統(tǒng)與道路工程系統(tǒng)的相互依賴和交通工程各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)5、在考慮交通工程各系統(tǒng)的容量時，應(yīng)考慮未來交通的發(fā)展，留有較大擴(kuò)容的彈性第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法41、基礎(chǔ)資料調(diào)查政策方針調(diào)查地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃國土資源開發(fā)計劃環(huán)保政策綜合運(yùn)輸規(guī)劃公路網(wǎng)及高速公路建設(shè)規(guī)劃規(guī)劃區(qū)域公路網(wǎng)運(yùn)輸調(diào)查現(xiàn)有的公路網(wǎng)絡(luò)組成及技術(shù)等級國省干線公路歷年交通流量及組成已建成或已設(shè)計的高速公路交通工程設(shè)施第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法二、規(guī)劃方法52、分析預(yù)測1）根據(jù)區(qū)域公路網(wǎng)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)資料對路網(wǎng)進(jìn)行分析2）按照已有的高速公路立交布設(shè)原則對尚未進(jìn)行預(yù)工可研究的高速公路的立交進(jìn)行大致的布設(shè)3）根據(jù)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的社會經(jīng)濟(jì)資料和路線交通量資料，對未來路網(wǎng)的斷面交通量和立交交通量進(jìn)行預(yù)測分析4）根據(jù)路網(wǎng)交通分析結(jié)果，確定規(guī)劃的階段和總體性目標(biāo)，明確規(guī)劃各子系統(tǒng)所要解決的重要問題第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法63、

系統(tǒng)規(guī)劃根據(jù)預(yù)測結(jié)果和規(guī)劃目標(biāo)，進(jìn)行管理、收費(fèi)、監(jiān)控、通信、安全設(shè)施、服務(wù)區(qū)及養(yǎng)護(hù)區(qū)、電氣、環(huán)保、救援等各子系統(tǒng)的近、遠(yuǎn)期規(guī)劃方案設(shè)計

1）管理體制規(guī)劃對高速公路網(wǎng)近期及遠(yuǎn)期的管理模式、管理機(jī)構(gòu)的性質(zhì)、職責(zé)、人員設(shè)備規(guī)模等進(jìn)行規(guī)劃2）收費(fèi)系統(tǒng)規(guī)劃對高速公路網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)方案進(jìn)行比較論證，確定收費(fèi)系統(tǒng)的收費(fèi)制式、收費(fèi)方式，對收費(fèi)設(shè)備、土建工程、收費(fèi)人員的配備進(jìn)行規(guī)劃和估算第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法73）監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)劃對高速公路網(wǎng)的監(jiān)控目標(biāo)，設(shè)備、系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模、建設(shè)方式等進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃4）通信系統(tǒng)規(guī)劃對高速公路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成、組成規(guī)模、形成方式、建設(shè)周期、系統(tǒng)投資、網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)方式、人員設(shè)備和費(fèi)用等進(jìn)行規(guī)劃5）救援系統(tǒng)規(guī)劃對區(qū)域高速公路網(wǎng)的交通救援系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法86）安全設(shè)施規(guī)劃對高速公路網(wǎng)安全設(shè)施的配備、材料類型及投資等進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃7）服務(wù)區(qū)及養(yǎng)護(hù)區(qū)規(guī)劃從高速公路網(wǎng)總體出發(fā)，對高速公路服務(wù)區(qū)和養(yǎng)護(hù)區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)布設(shè)，確定規(guī)模及投資估算8）電氣系統(tǒng)規(guī)劃區(qū)域高速公路供電的要求、供電的方式、照明的設(shè)置及設(shè)備類型選擇和投資估算第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法99）環(huán)保規(guī)劃對高速公路進(jìn)行環(huán)保評價，提出環(huán)保措施、管理方式等10）系統(tǒng)評價對高速公路網(wǎng)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃方案進(jìn)行系統(tǒng)評價，并對交通工程系統(tǒng)效益進(jìn)行定性和定量分析第一節(jié)交通工程設(shè)施總體規(guī)劃原則與方法10交通工程設(shè)施總體規(guī)劃的目的從路網(wǎng)的整體性和統(tǒng)一性出發(fā)，充分考慮各路段交通工程設(shè)施之間的相互銜接和交通工程各子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)，防止建設(shè)的隨意性、盲目性和重復(fù)性，確保最佳的經(jīng)濟(jì)效益和最滿意的社會效益。

交通規(guī)劃、設(shè)計、管理理論、方法和技術(shù)

交通設(shè)施

交通參與者

交通工具

安全性/效率性/舒適性提高，環(huán)境明顯改善

調(diào)整交通需求

提高服務(wù)能力

第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征12一、人的交通特性道路交通系統(tǒng)中的主要部分，貫穿于交通工程學(xué)的各個方面駕駛員乘客行人駕駛?cè)藛T機(jī)動車道路環(huán)境用方向盤、制動器等進(jìn)行控制（人）（機(jī)）量儀表、振動等坡度、凹凸不平、各種交通管理標(biāo)志等駕駛員是交通系統(tǒng)中最活躍的因素之一，是影響交通安全與效率的關(guān)鍵要素第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征131）駕駛員駕駛員的反應(yīng)操作過程駕駛員在駕駛車輛過程中，首先通過自己的感官，從外界環(huán)境接受信息，產(chǎn)生感覺，然后通過大腦一系列的綜合反應(yīng)產(chǎn)生知覺。在知覺的基礎(chǔ)上，形成所謂“深度知覺”。最后，駕駛員憑借“深度知覺”形成判斷，從而指揮操作。車內(nèi)環(huán)境車外環(huán)境信息輸入感受器知覺器記憶思考判斷器意志決定反應(yīng)器車輛行駛反應(yīng)輸出興趣、情緒環(huán)境感覺器官傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)動作器官車輛中樞神經(jīng)反饋產(chǎn)生知覺第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征14車內(nèi)環(huán)境車外環(huán)境信息輸入感受器知覺器記憶思考判斷器意志決定反應(yīng)器車輛行駛反應(yīng)輸出興趣、情緒環(huán)境感覺器官傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)動作器官車輛中樞神經(jīng)反饋深度知覺形成判斷第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征1）駕駛員駕駛員的反應(yīng)操作過程駕駛員在駕駛車輛過程中，首先通過自己的感官，從外界環(huán)境接受信息，產(chǎn)生感覺，然后通過大腦一系列的綜合反應(yīng)產(chǎn)生知覺。在知覺的基礎(chǔ)上，形成所謂“深度知覺”。最后，駕駛員憑借“深度知覺”形成判斷，從而指揮操作。15眼睛分辨兩物點(diǎn)之間最小距離的能力靜視力：站在視力表前5m處的視力。駕駛員要求0.7以上，無紅、綠色盲動視力：在行車過程中的視力，比靜視力小。隨著車速增大，視力明顯下降。也隨著年齡增大而下降。夜間視力：受某些因素影響，位于明亮地方的物體容易被人發(fā)現(xiàn)，位于黑暗地方的物體不易被發(fā)現(xiàn)第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征1）駕駛員視覺特性---視力16夜間駕駛員辨認(rèn)距離第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征1）駕駛員視覺特性---視力17視覺特性視力與亮度有關(guān)夜間視力隨著照度的增大而增大,注意夜間行人消失現(xiàn)象黃昏時間對駕駛員最為不利第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征18視覺特性視覺適應(yīng)視覺器官對于光亮程度突然變化而引起的感受性適應(yīng)過程暗適應(yīng)：由明亮處進(jìn)入暗處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù)明適應(yīng)：由暗處到明亮處，眼睛習(xí)慣后，視力恢復(fù)第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征19暗適應(yīng)時間較長，通常要3～6min才能基本適應(yīng)，約30～40min才能完全適應(yīng)由隧道外進(jìn)入沒有照明條件的隧道內(nèi)，大約發(fā)生10s的視覺障礙第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視覺特性視覺適應(yīng)明適應(yīng)則可在1min內(nèi)達(dá)到完全適應(yīng)20第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征夜晚在城區(qū)和郊區(qū)交界處，由于照明條件的改變也會使駕駛員產(chǎn)生視覺障礙，從而影響行車安全視覺特性視覺適應(yīng)21黃昏時路面的明亮度急速降低(特別是秋天的黃昏)，但天空還較明亮，視覺的暗適應(yīng)較困難，此時正值駕駛員和行人都感到疲勞的時候，事故發(fā)生率較高，應(yīng)從多方面予以重視第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視覺特性視覺適應(yīng)22第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視覺特性視覺適應(yīng)23視覺特性眩目視野內(nèi)有強(qiáng)光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，形成視覺障礙眩目是由眩光產(chǎn)生的。眩光會使人的視力下降，下降的程度取決于：光源的強(qiáng)度、視線與影響光之間的夾角、光源周圍的亮度、眼的適應(yīng)性等多種因素視力的眩光影響恢復(fù)：由亮到暗6s，由暗到亮3s第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征24視覺特性眩目間斷性的眩目：夜間行車，對面來車的前燈強(qiáng)光照射，易使駕駛員產(chǎn)生眩目現(xiàn)象生理性眩目：當(dāng)受到對向車燈強(qiáng)烈照射時，不禁要閉目或移開視線心理性眩目：由于路燈照明反射所產(chǎn)生的眩光使駕駛員有不愉快的感覺第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征25防治方法視覺特性眩目視野內(nèi)有強(qiáng)光照射，顏色不均勻，使人的眼睛產(chǎn)生不舒適感，形成視覺障礙第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征26視覺特性立體視覺人對三維空間各種物體遠(yuǎn)近、前后、高低、深淺和凸凹的感知能力雙眼注視景物時，會在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生視差，是深度知覺的基礎(chǔ)深度信息傳到大腦枕區(qū)再經(jīng)加工處理后，便產(chǎn)生深度立體感知雙眼視覺：兩眼視差所產(chǎn)生的二維物象融合為一個單一完整的具有三維立體感的三維物象的能力立體視覺的生理基礎(chǔ)是雙眼視覺功能必須正常，立體盲患者在視差的傳遞或視中樞信息處理時會發(fā)生斷路或紊亂，從而導(dǎo)致對深度距離的判斷不準(zhǔn)或反應(yīng)遲鈍第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征27視野：注視點(diǎn)兩側(cè)可以看到的范圍在靜止?fàn)顟B(tài)下，頭部不動兩眼注視前方時，眼睛兩側(cè)可以看到的范圍稱為靜視野。頭部不動，但眼球可以轉(zhuǎn)動時，所能看見的范圍稱為動視野與車速大小有關(guān)，靜止時視野范圍最大（設(shè)標(biāo)志牌等的依據(jù)），車速越高視野越小，但前方注意點(diǎn)越遠(yuǎn)與顏色有關(guān)（綠色視野最小，紅色較大，蘭色更大，白色最大）視野與視力密切相關(guān)：最佳視力、清晰視力視錐角10度范圍內(nèi)，標(biāo)志、信號設(shè)在此范圍內(nèi)）第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視覺特性28影響因素：視力、速度、顏色、體質(zhì)第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視野：注視點(diǎn)兩側(cè)可以看到的范圍視覺特性29色感紅色光（禁行信號）：刺激性強(qiáng)，易見性高，使人產(chǎn)生興奮、警覺黃色光（警告信號）：亮度最高，反射光強(qiáng)度最大，易喚起注意綠色光（通行信號）：比較柔和，給人以平靜、安全感第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征視覺特性30反應(yīng)特性：知覺—反應(yīng)時間是控制汽車行駛性能最重要的因素決定因素：駕駛員素質(zhì)、個性、年齡、情緒、環(huán)境、行程途中思想集中、工作經(jīng)驗第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征反應(yīng)特性31反應(yīng)特性：知覺—反應(yīng)時間是控制汽車行駛性能最重要的因素決定因素：駕駛員素質(zhì)、個性、年齡、情緒、環(huán)境、行程途中思想集中、工作經(jīng)驗第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征反應(yīng)特性32心理特點(diǎn)和個性特點(diǎn)：身心健康是行車安全必不可少的條件必要條件：思想上注意安全行車，平靜的精神狀態(tài)，安定審慎的性格第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征心理和個性33心理特點(diǎn)和個性特點(diǎn)：身心健康是行車安全必不可少的條件第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征心理和個性心理和個性34駕駛疲勞：由于駕駛作業(yè)引起的身體上的變化、心理上的疲勞及客觀測定駕駛機(jī)能低落第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征疲勞駕駛352）乘客交通心理要求：省時、省錢、省力、安全、方便、舒適影響因素：不同的道路等級、線形、路面質(zhì)量、汽車行駛平穩(wěn)性、車廂內(nèi)的氣氛、載客量、車外景觀、地形第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征362）乘客第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征37交通特性（步行交通）：行人的速度、對個人空間的要求、步行時的注意力相關(guān)因素：年齡、性別、出行目的、修養(yǎng)、心境、體質(zhì)、生活區(qū)域、街景、交通狀況（表2-2）P11第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征3）行人3839第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征3）行人40第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征3）行人41車輛的特征和性能在設(shè)施設(shè)計中起重要作用1）動力性能30％空氣阻力滾動阻力地面驅(qū)動力坡度阻力Fk=f(Φ，G，Mk)地面驅(qū)動力車輪驅(qū)動力附著重量附著系數(shù)二、車輛交通特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征42車輛的特征和性能在設(shè)施設(shè)計中起重要作用1）動力性能最高車速加速時間最大爬坡能力二、車輛交通特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征43車輛的特征和性能在設(shè)施設(shè)計中起重要作用2）制動性能制動距離制動效能的恒定性：制動過程實際上是汽車行駛的動能通過制動器轉(zhuǎn)化為熱能。所以溫度升高后，能否保持在冷狀態(tài)時的制動效能對于高速時制動或長下坡連續(xù)制動都是至關(guān)重要的制動時的方向穩(wěn)定性：指制動時不產(chǎn)生跑偏、側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。制動跑偏與側(cè)滑，特別是后軸側(cè)滑是造成事故的主要原因二、車輛交通特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征44三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征45道路建設(shè)數(shù)量是否充分，道路結(jié)構(gòu)和質(zhì)量能否保證安全快速行車，路網(wǎng)布局、道路線形是否合理1）路網(wǎng)密度衡量道路設(shè)施數(shù)量的基本指標(biāo)2）道路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)必須滿足車輛和行人的使用要求3）道路線形線性設(shè)計的要求：通暢、安全美觀4）道路網(wǎng)布局路網(wǎng)布局必須根據(jù)所在區(qū)域的自然、社會、經(jīng)濟(jì)情況選取三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征461）路網(wǎng)密度三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征472）道路結(jié)構(gòu)好壞三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征482）道路結(jié)構(gòu)三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征493）道路線形三、道路基本特性第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征50

三角形路網(wǎng)一般用于規(guī)模相當(dāng)?shù)闹匾擎?zhèn)間的直達(dá)交通聯(lián)系。這種布局形式通達(dá)性好、運(yùn)輸效率高、但建設(shè)量大。

放射形路網(wǎng)一般用于中心城市與外圍郊區(qū)、周圍城鎮(zhèn)的交通聯(lián)系。對于發(fā)揮大城市的經(jīng)濟(jì)、政治、科技、文化中心作用，促進(jìn)中心城市政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化對周圍地區(qū)的輻射和影響有重要作用。平行的幾條干線分別聯(lián)系著一系列城鎮(zhèn)，而處于兩條線上的城鎮(zhèn)之間缺少便捷道路連接，是一種不完善的路網(wǎng)布局。

樹叉形的路網(wǎng)一般是公路網(wǎng)中的最后一級，是從干線公路上分叉出去的支線公路，將鄉(xiāng)鎮(zhèn)、自然村寨與市、縣政府聯(lián)接起來。4）路網(wǎng)布局51布局嚴(yán)整、簡潔．有利于建筑布置，方向性好．網(wǎng)上交通分布均布．交叉口交通組織容易但非直線系數(shù)大，通達(dá)性差，過境交通不易分流，對大城市進(jìn)一步擴(kuò)展不利。

建筑物沿交通軸線兩側(cè)鋪開，公共交通布置在主要交通干道范圍內(nèi)．橫向靠步行或非機(jī)動車，有利于公共交通布線和組織，但容易造成縱向主干道交通壓力過大。不易形成市中心，有時可布置幾條平行線，在功能上正當(dāng)分工。交通干線以市中心為形心向外輻射，城市沿對外交通干線兩側(cè)發(fā)展，形成“指狀”城市。這種布局具有帶形布局的優(yōu)點(diǎn)，同時縮短了到市中心的距離。缺點(diǎn)是中心區(qū)交通壓力過大、邊緣區(qū)相互間交通聯(lián)系不便，過境交通無法分流流。改進(jìn)的布局是增加環(huán)行線并使各放射性干道不過分集中于市中心。

這種布局只有通達(dá)性好、非直線系數(shù)小，有利于城市擴(kuò)展和過境交通分流等優(yōu)點(diǎn)，一般用于大城市，但不宜將過多的放射線引向市中心，造成市小心交通過分集中，交通壓力大且布置建筑物不利。4）路網(wǎng)布局52四、交通流三參數(shù)及相互關(guān)系第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征1)連續(xù)流和間斷流:按照交通設(shè)施對交通流的影響交通流可分為連續(xù)流和間斷流。連續(xù)流和間斷流53四、交通流三參數(shù)及相互關(guān)系第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征2)流量-速度-密度之間的關(guān)系:Q-V-K之間的關(guān)系又稱為交通流三參數(shù)之間的基本關(guān)系。Q=V*KQ：平均流量(pcu/h)V：平均車速(km/h)；K：平均車流密度(pcu/km)Q-K-V之間的基本關(guān)系式54模型適用于交通流密度適中時，當(dāng)密度很大或很小時偏差大。該模型形式簡單，一直被廣泛采用。(1)3)速度-密度之間的關(guān)系(a)格林希爾治(GreenShields)模型(線性模型)(1933年)第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征55(1)3)速度-密度之間的關(guān)系(a)格林希爾治(GreenShields)模型(線性模型)(1933年)速度—密度線性關(guān)系模型與實測結(jié)果對比南京市：龍蟠南路路段第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征56(1)3)速度-密度之間的關(guān)系(b)Grenberg（對數(shù)）模型適用于交通流密度很大時第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征57(1)3)速度-密度之間的關(guān)系(c)Underwood（指數(shù)）模型適用于交通流密度很小時第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征58(1)4)流量-密度之間的關(guān)系第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征5959(1)4)流量-密度之間的關(guān)系流量—密度關(guān)系模型與實測結(jié)果對比南京市：龍蟠南路路段第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征60(1)5)流量-速度之間的關(guān)系第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征61(1)5)流量-速度之間的關(guān)系流量—速度關(guān)系模型與實測結(jié)果對比南京市：龍蟠南路路段第二節(jié)道路交通系統(tǒng)特征62三個參數(shù)之間的關(guān)系式為

適合于所有穩(wěn)定的交通流

最大流量Qm臨界速度（criticaldensity）vm臨界密度（criticaldensity）Km阻塞密度（jamdensity）Kj自由流速度（free-flowspeed）Vf交通流三參數(shù)之間的關(guān)系

63交通流三參數(shù)之間的關(guān)系

64一、交通規(guī)劃的基本程序65第三節(jié)交通需求分析65二、交通實況調(diào)查起訖點(diǎn)調(diào)查，又稱OD調(diào)查，是兩個英文單詞Origin(起點(diǎn))和Destination(終點(diǎn))的縮寫。其目的是為了弄清所研究區(qū)域內(nèi)人和貨的交通特性，主要包括居民出行調(diào)查，流動人口出行調(diào)查、機(jī)動車出行調(diào)查等。這些調(diào)查的內(nèi)容和方法基本類似，統(tǒng)稱起訖點(diǎn)(OD)調(diào)查。1．起訖點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)-----(1)概念第三節(jié)交通需求分析66起點(diǎn)：一次出行起始地點(diǎn)。終點(diǎn)：一次出行結(jié)束地點(diǎn)。出行：是指居民或車輛為了某種目的從一地向另一地的移動過程。完成一個目的算一次出行。例如：某車輛送貨去某單位，送完貨又去商店購買東西，然后回單位，就完成了交貨、購物、回程三次出行。1．起訖點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)-----(2)術(shù)語第三節(jié)交通需求分析67境界線：規(guī)定調(diào)查區(qū)范圍的邊界線。期望線：連接各小區(qū)形心的直線，代表了小區(qū)間所發(fā)生的出行，其寬度通常按小區(qū)間出行數(shù)比例太小而定。1．起訖點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)-----(2)術(shù)語第三節(jié)交通需求分析68核查線：為檢查OD調(diào)查數(shù)據(jù)精度在調(diào)查區(qū)域內(nèi)設(shè)置的分隔線，一般借用天然的或人工的障礙(河流、鐵道等)?？稍O(shè)一條或多條，將調(diào)查區(qū)分隔成幾個部分，用以觀測穿越該線各道口的交通量。1．起訖點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)-----(2)術(shù)語第三節(jié)交通需求分析69OD表：用來表示各交通小區(qū)間出行量的表格。第三節(jié)交通需求分析70家訪調(diào)查：對居住在調(diào)查區(qū)內(nèi)的居民，進(jìn)行抽樣家訪了解一日的出行情況。發(fā)表調(diào)查：一般用于機(jī)動車出行調(diào)查。路邊詢問調(diào)查：在主要道路或城市出入口上設(shè)調(diào)查站，讓車輛停下，詢問該車的出行情況。公交月票調(diào)查：對購月票的公交乘客發(fā)表調(diào)查，了解月票使用者的出行情況。另外，還有明信片調(diào)查法、電話詢問法、車輛牌照調(diào)查法等。1．起訖點(diǎn)調(diào)查(OD調(diào)查)-----(3)調(diào)查方法第三節(jié)交通需求分析二、交通實況調(diào)查712.貨物源流調(diào)查各單位的貨物運(yùn)人、運(yùn)出量；調(diào)查日各交通區(qū)之間及各交通區(qū)與外地之間的貨物來往量；單位歷年有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3.公交運(yùn)營調(diào)查

公交線路斷面流量調(diào)查；調(diào)查日公交線路總的運(yùn)行情況調(diào)查。4.對外交通調(diào)查第三節(jié)交通需求分析72三、交通規(guī)劃預(yù)測工作（四階段法）1、四階段法的起源與發(fā)展1962年，美國在芝加哥都市圈交通規(guī)劃中發(fā)表了《ChicagoAreaTransportationStudy》，提出了定量化的交通規(guī)劃理論，在交通預(yù)測中提出了關(guān)于交通發(fā)生、交通分布、交通分配三個階段的預(yù)測。20世紀(jì)60年代后期，日本廣島都市圈的交通規(guī)劃首次提出了對不同交通方式進(jìn)行劃分這一新的預(yù)測內(nèi)容。此后，交通規(guī)劃變成了交通發(fā)生、交通分布、交通方式劃分和交通分配四個步驟，這就是交通規(guī)劃中經(jīng)典的“四階段法”理論。后來的發(fā)展：對四個步驟進(jìn)行不同的組合，這些都統(tǒng)一歸入“四階段法”。對各階段中的模型進(jìn)行修正、創(chuàng)新；計算的軟件化：TransCAD、Cube（Trips）、EMME/2第三節(jié)交通需求分析73回答：“未來年，各交通小區(qū)的交通發(fā)生（吸引）量是多少？”2．交通發(fā)生：Gi、AjGiAj三、交通規(guī)劃預(yù)測工作（四階段法）第三節(jié)交通需求分析74回答：“未來年，各交通小區(qū)相互之間的交通出行量有多少？”3．交通分布：tijtij第三節(jié)交通需求分析75回答：“各交通小區(qū)相互之間的交通出行都是采用哪些交通方式的？”4．交通方式劃分：分擔(dān)率tt三、交通規(guī)劃預(yù)測工作（四階段法）第三節(jié)交通需求分析76回答：“各交通小區(qū)相互之間的交通出行都是走哪條路經(jīng)，最后分配到各條道路上的交通量是多少？”5．交通分配：qa三、交通規(guī)劃預(yù)測工作（四階段法）第三節(jié)交通需求分析77四、交通發(fā)生預(yù)測交通需求預(yù)測四階段預(yù)測中的第一階段，是交通需求分析工作中最基本的部分之一。交通發(fā)生預(yù)測的目的是建立各交通小區(qū)產(chǎn)生的交通量與交通小區(qū)土地利用、社會經(jīng)濟(jì)特征等變量之間的定量關(guān)系，推算規(guī)劃年各交通小區(qū)產(chǎn)生的交通量。1．目的第三節(jié)交通需求分析78在本階段的任務(wù)是求出對象地區(qū)的交通需求總量，即生成交通量。然后，在此量的約束下，求出各個交通小區(qū)的發(fā)生與吸引交通量交通生成量（tripproduction）：研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生的總出行量T發(fā)生（或吸引）交通量：指研究對象區(qū)域內(nèi)由各交通小區(qū)發(fā)生（或吸引）的交通量。Gi----tripgeneration;Aj----tripattraction）。2．步驟四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析79交通與土地利用(LandUse)有著不可分割的關(guān)系，是影響交通產(chǎn)生的主要因素之一。城市土地利用分10大類。①住宅用地是交通的主要發(fā)生源和居民出行的主要起訖點(diǎn)。該用地的發(fā)生與發(fā)生/吸引交通量通常用居住面積、住戶數(shù)、人口、住戶平均人數(shù)等指標(biāo)表示。與住宅用地相關(guān)的出行有：上班、上學(xué)、自由（購物、娛樂）、回家。3．影響因素----(1)土地利用四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析80②公共設(shè)施用地包括行政辦公用地、商業(yè)金融業(yè)用地、文化娛樂用地、體育用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地、教育科研設(shè)計用地、文物古跡用地等。當(dāng)然，也是交通的主要發(fā)生源之一。該用地的發(fā)生與發(fā)生/吸引交通量通常用辦公、營業(yè)面積、從業(yè)人口等指標(biāo)表示。與公共設(shè)施用地相關(guān)的出行有：上班、上學(xué)、自由（娛樂）、業(yè)務(wù)、回家。四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析81③工業(yè)用地是工作日上班交通的主要發(fā)生源。該用地的發(fā)生與發(fā)生/吸引交通量通常用從業(yè)人口、產(chǎn)值等指標(biāo)表示。與工業(yè)用地相關(guān)的出行有：上班、業(yè)務(wù)和回家。④倉儲用地是貨物的主要集散點(diǎn)，因此是貨物交通的主要發(fā)生源。該用地發(fā)生與發(fā)生/吸引交通量通常用倉庫面積、貨物吞吐量等指標(biāo)表示。與倉儲用地相關(guān)的出行有：上班、業(yè)務(wù)、回家。四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析82家庭是構(gòu)成人們出行的基礎(chǔ)，上班、自由（走親訪友、購物等私人出行）多以家庭為出發(fā)點(diǎn)。家庭規(guī)模和成員構(gòu)成是影響家庭出行的主要因素。隨著家庭規(guī)模的增大,人均出行次數(shù)減少，如購物可由一人代替。有老人和幼兒家庭的看病出行（自由）多，年輕夫婦的購物、娛樂（自由）和上班等出行多。3．影響因素----(2)家庭規(guī)模和人員的構(gòu)成四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析83由于性別和年齡的不同，人們的出行次數(shù)和內(nèi)容也不相同。一般而言，受體力、工作性質(zhì)等影響，男性以20～45歲之間的平均出行次數(shù)多，女性20～40歲平均出行次數(shù)多。3．影響因素----(3)年齡、性別四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析84(4)汽車保有率：汽車保有率增加，出行數(shù)增加；(5)自由時間：自由時間增加，出行也會增加。(6)職業(yè)和工種

(7)外出率(8)企業(yè)規(guī)模、性質(zhì)(9)家庭收入(10)其他：天氣、工作日、休息日和季節(jié)等。3．影響因素四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析85把現(xiàn)狀的各交通小區(qū)的發(fā)生量(吸引量)與增長率相乘，從而得到各交通小區(qū)未來年的發(fā)生量(吸引量)。4．發(fā)生/吸引交通量的預(yù)測---增長率法式中：--交通小區(qū)i的未來年交通發(fā)生量(或吸引量)；

--交通小區(qū)i的現(xiàn)狀交通發(fā)生量(或吸引量)；

--交通小區(qū)i的發(fā)生量(或吸引量)增長率。四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析86關(guān)鍵：如何確定增長率Fi？通常用表示各交通小區(qū)活動的指標(biāo)的增長率(或組合)作為發(fā)生(吸引)交通量增長率。(人口、就業(yè)崗位、交通工具……)優(yōu)點(diǎn)：計算簡便；可以處理原單位、函數(shù)法難以解決的問題，研究區(qū)域與區(qū)域外的交通聯(lián)系；四、交通發(fā)生預(yù)測第三節(jié)交通需求分析87五、交通分布所謂交通分布就是區(qū)與區(qū)之間的交通流。描述各交通小區(qū)之間交換的交通出行次數(shù)和各交通小區(qū)自身的交通發(fā)生/吸引量的相互關(guān)系的數(shù)學(xué)模型稱為交通分布模型。交通分布預(yù)測，首先應(yīng)建立現(xiàn)狀分布模型，然后依靠交通出行產(chǎn)生預(yù)測，進(jìn)而確定未來的交通分布。第三節(jié)交通需求分析88發(fā)生量吸引量生成量？五、交通分布第三節(jié)交通需求分析89增長系數(shù)法平均系數(shù)法：現(xiàn)狀分布X平均增長系數(shù)=未來分布，平均增長系數(shù)是i區(qū)與j區(qū)增長系數(shù)的平均值；五、交通分布第三節(jié)交通需求分析

_未來年i區(qū)到j(luò)區(qū)的出行量，

_現(xiàn)狀i區(qū)到j(luò)區(qū)的出行量。

未來年i區(qū)的產(chǎn)生量，

現(xiàn)狀i區(qū)產(chǎn)生量。未來年j區(qū)吸引量，現(xiàn)狀j區(qū)的吸引量。優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡單易懂；不需要小區(qū)間出行所需時間；小時交通量，日交通量的預(yù)測都可以使用；對于變化較小的OD表預(yù)測非常有效；計算鐵道旅客的站間OD分布很有效。增長系數(shù)法的優(yōu)缺點(diǎn)第三節(jié)交通需求分析92缺點(diǎn)要求有基準(zhǔn)年完整的OD表；當(dāng)預(yù)測對象地域土地利用方式發(fā)生較大變化時（將來的交通小區(qū)分區(qū)發(fā)生變化（有新開發(fā)區(qū)）、交通小區(qū)之間的行駛時間發(fā)生變化、土地利用發(fā)生較大變化）；現(xiàn)狀OD交通量如果是0，將來的OD交通量也是0；對于可靠性較低的OD交通量，將來的預(yù)測誤差將被擴(kuò)大；因為預(yù)測結(jié)果因方法的不同而異，所以在選擇計算方法時，需要先利用過去的OD表預(yù)測現(xiàn)狀OD表，比較預(yù)測精度；將來交通量僅用一個增長系數(shù)表示缺乏合理性。收斂較慢。增長系數(shù)法的優(yōu)缺點(diǎn)第三節(jié)交通需求分析93重力模型法1）行程時間模型：以現(xiàn)狀行程時間作為約束，試算確定重力模型中的指數(shù)；

2）相互影響模型：引入與區(qū)間時間有關(guān)的系數(shù)及區(qū)間社會經(jīng)濟(jì)調(diào)整系數(shù)（當(dāng)條件懸殊時，該調(diào)整系數(shù)取小于1的值）；3）分布系數(shù)模型：依據(jù)充分的資料繪制諾模圖，再由圖中得到分布系數(shù)。該模型與相互影響模型較為相象第三節(jié)交通需求分析五、交通分布行程時間基本模型

Pi-----------i區(qū)總產(chǎn)生量；，Aj-----------區(qū)總吸引量；n----------利用現(xiàn)狀OD表據(jù)最小二乘法來標(biāo)定的回歸產(chǎn)數(shù)（試算法）；T--------i,j區(qū)之間的行程時間（取加數(shù)平均值）。第三節(jié)交通需求分析行程時間模型計算步驟

確定基本計算精度，假定指數(shù)n；計算現(xiàn)狀加權(quán)時間；計算分布；按計算分布求計算加權(quán)時間；驗算誤差，若滿足則終止試算，確定n值，否則繼續(xù)試算。第三節(jié)交通需求分析交通分布預(yù)測范例

P1=100

t=5minA2=250t=10minA3=100t=15minA4=600有1、2、3、4四個分區(qū)，將來交通生成和吸引量如圖：求T12，T13，T14。1區(qū)2區(qū)3區(qū)4區(qū)第三節(jié)交通需求分析求解步驟假定n=2驗算：P1=t12+t13+t14=100例2

已知出發(fā)區(qū)1#、2#及到達(dá)區(qū)3#、4#、5#的出行發(fā)生量與吸引量，以及區(qū)間出行時間。試以時間模型計算未來出行分布。4#（a=200）1#（p=300）3#（a=550）2#（p=700）5#（a=250）5＇2＇3＇5＇3＇4＇解行程時間采用加權(quán)平均值假定n=1.0【1#】：同理，【2#】：將計算結(jié)果列入下表（G，M）

表再求t的加權(quán)平均值：至此，描述現(xiàn)狀分析的時間模型成立，由p′和A′帶入重力模型即可求出未來分布T

ij′若相對誤差〉0.03，應(yīng)調(diào)整n值，誤差原因如果是過大，可增大n值；反之則減小n值。優(yōu)點(diǎn)直觀上容易理解。考慮的因素比增長系數(shù)法全面。能考慮路網(wǎng)的變化和土地利用對人們的出行產(chǎn)生的影響特定交通小區(qū)之間的OD交通量為零時，也能預(yù)測。能比較敏感地反映交通小區(qū)之間行駛時間變化的情況。即使沒有完整的OD表，也能對未來的OD做預(yù)測。重力模型的優(yōu)缺點(diǎn)第三節(jié)交通需求分析104缺點(diǎn)模型盡管能考慮到路網(wǎng)的變化和土地利用對出行的影響，但缺乏對人的出行行為的分析，跟實際情況存在一定的偏差。一般，人們的出行距離分布在全區(qū)域并非為定值，而重力模型將其視為定值。交通小區(qū)之間的行駛時間因交通方式和時間段的不同而異，而重力模型使用了同一時間。求區(qū)內(nèi)交通量時的行駛時間難以給出。交通小區(qū)之間的距離小時，有夸大預(yù)測的可能性。利用最小二乘法標(biāo)定的重力模型計算出的分布交通量必須借助于其他方法進(jìn)行收斂計算。第三節(jié)交通需求分析105底特律法

(DetroitMethod)底特律法假設(shè)i，j小區(qū)之間分布交通量的增長系數(shù)與i小區(qū)交通發(fā)生量的增長系數(shù)和j小區(qū)交通吸引占全區(qū)域的相對增長系數(shù)成正比，即：優(yōu)點(diǎn)：不僅考慮了發(fā)生量、吸引量的增長，還考慮了全區(qū)域的交通增長，考慮的因素較平均增長系數(shù)方法全面。缺點(diǎn)：但同樣是收斂速度慢，需要多次迭代才能求得將來年的分布交通量。第三節(jié)交通需求分析106弗雷特法(FratarMethod)弗雷特法假設(shè)i，j小區(qū)之間分布交通量的增長系數(shù)不僅與i小區(qū)的發(fā)生增長系數(shù)和j小區(qū)的吸引增長系數(shù)有關(guān)，還與整個區(qū)域其他交通小區(qū)的增長系數(shù)有關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：收斂速度快。缺點(diǎn)：其計算過程較復(fù)雜，因此一般通過計算機(jī)編程實現(xiàn)，或通過專門的交通規(guī)劃軟件計算。位置系數(shù)第三節(jié)交通需求分析107六、交通方式劃分1．影響交通方式選擇的因素(1)交通特性①出行目的②運(yùn)行時間和出行距離③費(fèi)用④舒適性⑤安全性⑥準(zhǔn)時性⑦換乘次數(shù)和候車時間

(2)出行者屬性①職業(yè)、性別、年齡、收入②家庭屬性(3)地區(qū)特性(4)出行時間特性第三節(jié)交通需求分析1082、交通方式劃分：出行方式的選擇；出行產(chǎn)生量預(yù)測階段即按交通方式統(tǒng)計出行量；在出行分布之前劃分交通方式；出行分布與交通方式劃分同步進(jìn)行；交通分布確定后進(jìn)行方式劃分六、交通方式劃分第三節(jié)交通需求分析交通方式劃分組合模式AGMSDAGG-MSDG-MSADGDMSA第三節(jié)交通需求分析現(xiàn)狀交通方式劃分：OD調(diào)查中可以得到；未來交通方式劃分：由預(yù)測模型推算第三節(jié)交通需求分析建立預(yù)測模型應(yīng)考慮的因素1）出行特征：出行效用等2）交通出行者及其家庭特征：職業(yè)、性別。3）城市和地區(qū)特征：城市規(guī)模、密度等4）時段特征：時變性；5）交通方式特征第三節(jié)交通需求分析交通方式劃分預(yù)測方法轉(zhuǎn)移曲線（諾模圖）函數(shù)模型法第三節(jié)交通需求分析3.預(yù)測方法----(1)轉(zhuǎn)移曲線較為簡單、直觀的交通劃分預(yù)測模型是轉(zhuǎn)移曲線諾模圖。美國、英國、加拿大都有成套的公共交通與私有交通的轉(zhuǎn)移曲線，供規(guī)劃部門應(yīng)用。第三節(jié)交通需求分析2)線性回歸第三節(jié)交通需求分析1153)Logit模型第三節(jié)交通需求分析116七、交通分配1.基本概念交通分配，就是將預(yù)測得出的交通小區(qū)i和交通小區(qū)j之間的分布（或OD）交通量(可分不同交通方式)，根據(jù)已知的道路網(wǎng)描述，按照一定的規(guī)則符合實際地分配到路網(wǎng)中的各條道路上去，進(jìn)而求出路網(wǎng)中各路段a的交通流量。一般的道路網(wǎng)中，兩點(diǎn)之間(即O與D之間)有很多條道路，如何將OD交通量正確合理地分配到O與D之間的各條道路上即是交通流分配要解決的問題。第三節(jié)交通需求分析117進(jìn)一步具體而言，交通分配涉及到以下幾個方面:現(xiàn)狀OD交通量分配到現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)上，以分析目前交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，如果有某些路段的交通量觀測值，還可以將這些觀測值與在相應(yīng)路段的分配結(jié)果進(jìn)行比較，以檢驗四階段預(yù)測模型的精度。規(guī)劃年OD交通量預(yù)測值分配到現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)上，以發(fā)現(xiàn)對規(guī)劃年的交通需求而言，現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)的缺陷，為后面交通網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計提供依據(jù)。規(guī)劃年OD交通量預(yù)測值分配到規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)上，以評價交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的優(yōu)劣合理性。第三節(jié)交通需求分析1182.分配方法交通分配方法(1)0-1分配法(3)多路徑概率分配法(5)……用戶均衡分配模型(2)容量限制-增量分配法(4)均衡分配模型系統(tǒng)最優(yōu)分配模型第三節(jié)交通需求分析119最短路徑交通分配法是一種靜態(tài)的交通分配方法，是交通分配最基本的算法，任何一種交通量分配法都是建立在最短路徑的基礎(chǔ)上，且任何一個分配法中，最短路徑的計算占據(jù)了全部計算時間的主要部分，至少有90%的計算時間花在最短路徑的尋找上。用該分配方法，取路權(quán)（兩節(jié)點(diǎn)間的行使時間）為常數(shù)，亦即假定車輛的行駛速度按自由交通流時的情形取路段的設(shè)計車速。每一OD點(diǎn)對的OD量被全部分配在連接該OD點(diǎn)對的最短路徑上，其余路徑不分配交通量。在所有OD點(diǎn)對的OD量全部按上述原則分配到路網(wǎng)上后，可累計得出各路段、各交叉口的交通量。該法在進(jìn)行交通分配時，不考慮路段通行能力的限制，或不考慮過多交通量將影響行車速度而有可能選擇其它路徑的交通量分配現(xiàn)象。(1)0-1分配法(全有全無、最短路徑)all-or-nothingassignmentmethod第三節(jié)交通需求分析120分配步驟：①確立路段行駛時間。對現(xiàn)狀路網(wǎng)，可用實測路段長度/實測行駛車速。對規(guī)劃路網(wǎng)：=L規(guī)劃/