北京交通大學(xué)交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終版模板

北京交通大學(xué)交通規(guī)劃課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終版資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系本人改正或者刪除?！督煌ㄒ?guī)劃》實(shí)驗(yàn)報(bào)告小組成員:XXXXXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)老師:陳旭梅王穎目錄一、實(shí)驗(yàn)概述………………………41、實(shí)驗(yàn)背景………………………41.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)………………42、會議紀(jì)要……………………43、小組分工……………………5二、交通調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告…………51、RTMS介紹……………………51.1RTMS概況………………51.2RTMS檢測原理…………61.3RTMS工作性能………………………72、RTMS檢測數(shù)據(jù)與實(shí)際測量數(shù)據(jù)的對比分析………………82.1傳感器位置…………82.2對比分析……………83、交通流三要素間關(guān)系的分析………………103.1車速與車流密度間的關(guān)系……………113.2車流量與車流密度間的關(guān)系…………113.3車速與車流量間的關(guān)系………………12三、交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)報(bào)告…………121. 北下關(guān)簡介…………………122. 交通量調(diào)查…………………133. 交通軟件tranCAD使用……………………143.1. 軟件概述…………143.2. 在使用transCAD之前的準(zhǔn)備工作………………143.3. 建立地理文件,劃分交通小區(qū)……………………143.4. 建立線地理文件,輸入路網(wǎng)數(shù)據(jù)…………………153.5. 創(chuàng)立小區(qū)質(zhì)心,并將質(zhì)心連接至路網(wǎng)……………153.6. 創(chuàng)立邏輯網(wǎng)絡(luò)文件………………163.7. 進(jìn)行OD反推………………………163.7.1創(chuàng)立初始矩陣…………………163.7.2進(jìn)行OD反推操作………………173.8. 發(fā)生與吸引交通量預(yù)測…………183.8.1建立數(shù)據(jù)表,并輸入數(shù)據(jù)………183.8.2建立預(yù)測模型,估計(jì)回歸模型參數(shù)……………193.8.3預(yù)測未來發(fā)生交通量…………203.8.4預(yù)測未來吸引交通量…………203.8.5將數(shù)據(jù)表文件和小區(qū)建立聯(lián)系………………223.8.6平衡發(fā)生與吸引交通量………223.8.7畫出發(fā)生與吸引交通量的柱形圖……………233.9. 出行分布量預(yù)測…………………253.9.1生成小區(qū)間的出行阻抗矩陣…………………253.9.2增長系數(shù)法……………………273.9.3重力模型法……………………293.10. 交通分配…………323.10.1矩陣的索引轉(zhuǎn)換………………323.10.2進(jìn)行分配………………………323.10.3作出流量分配圖………………334. 總結(jié)與改進(jìn)…………………35四、實(shí)驗(yàn)心得………………………35一、實(shí)驗(yàn)概述1、實(shí)驗(yàn)背景1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)是在交通流數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生完成對象區(qū)域的交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、交通量的統(tǒng)計(jì)分析,交通需求預(yù)測、交通狀態(tài)評估等任務(wù)。培養(yǎng)學(xué)生深入掌握《交通規(guī)劃》的理論知識和技術(shù)方法,滿足交通規(guī)劃、路網(wǎng)設(shè)計(jì)、交通管理、智能交通等相關(guān)工程領(lǐng)域?qū)W(xué)生具備交通數(shù)據(jù)采集和分析、交通需求預(yù)測及分析、交通網(wǎng)絡(luò)制作、TransCAD專業(yè)軟件操作或計(jì)算機(jī)編程等基本技能和素質(zhì)要求,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動手和自主創(chuàng)新能力,為將來投入該領(lǐng)域的研究和開發(fā)奠定一定的基礎(chǔ)。1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)本實(shí)驗(yàn)由交通調(diào)查和交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)兩部分組成。交通調(diào)查實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容具體為以北京交通大學(xué)周邊區(qū)域的幾個(gè)典型交叉口為調(diào)查對象,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn),應(yīng)用交通流數(shù)據(jù)采集與分析的基本原理和方法,熟悉了解RTMS的工作原理和工作模式,并獲得RTMS的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,借助調(diào)查的數(shù)據(jù),做交通量的統(tǒng)計(jì)分析,并分析交通流三要素流量、速度和密度之間的關(guān)系。交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)部分的具體內(nèi)容為以北下關(guān)為規(guī)劃區(qū)域,調(diào)查要求路段的交通量、車速等數(shù)據(jù),并借助transCAD劃分規(guī)劃區(qū)域的交通小區(qū),同時(shí)進(jìn)行基年的OD反推,得出小區(qū)之間的分布交通量;另一方面,借助軟件中的各種模型預(yù)測將來的分布交通量并將其分配到道路網(wǎng)中。2、會議紀(jì)要5月26日,我們小組開了第一次實(shí)驗(yàn)會議。具體內(nèi)容就是安排規(guī)劃交通量調(diào)查實(shí)驗(yàn)的任務(wù)分工。我們計(jì)劃在27號上午8:00-9:00在西門天橋以及29號下午3:30-4:30在東門天橋進(jìn)行兩次實(shí)際交通量的測量。7月1日,我們交通規(guī)劃班的各位組長們開了一個(gè)短會,會議內(nèi)容為安排合作測定北下關(guān)轄區(qū)各個(gè)路段的交通量。我們將轄區(qū)內(nèi)各個(gè)路段分給每個(gè)小組,并統(tǒng)一在7月2日下午5:00-6:00進(jìn)行交通量測量。7月4日,我們小組開了第三次會議,內(nèi)容為具體商量兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,并給每位成員安排任務(wù)(任務(wù)分工見下)。之后,我們小組每天下午2:00都會到學(xué)生活動中心三層按照任務(wù)分工完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。3、小組分工XXXX:擔(dān)任組長,負(fù)責(zé)會議組織,參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析及部分報(bào)告的編寫,同時(shí)負(fù)責(zé)展示ppt;XXXX:參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析,任務(wù)二部分主負(fù)責(zé)transCAD軟件的的使用(XXX和XXXX參與進(jìn)行),以及最后報(bào)告的修改和整合XXXX:參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析,主要負(fù)責(zé)任務(wù)一RTMS的數(shù)據(jù)處理(XXXX和XXXX參與進(jìn)行),以及任務(wù)一報(bào)告的撰寫XXXX:參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析,主要負(fù)責(zé)任務(wù)二部分報(bào)告的撰寫XXXX:參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析,主要負(fù)責(zé)ppt的制作和部分報(bào)告的撰寫;XXXXX:參與路網(wǎng)數(shù)據(jù)收集分析,每次小組會議的記錄員。在工作中并不是分離工作,某部分的工作都是在某一成員領(lǐng)導(dǎo)、其它成員協(xié)助的工作模式下完成的。同時(shí),我們也在最后保證了每個(gè)小組成員都完整地使用過transCAD,進(jìn)行了所有的軟件操作過程。二、交通量調(diào)查實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、RTMS介紹1.1RTMS概況RTMS(RemoteTrafficMicrowaveSensor遠(yuǎn)程交通微波雷達(dá)檢測器)是一種用于監(jiān)測交通狀況的再現(xiàn)式雷達(dá)裝置。它能夠測量微波投影區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的距離,經(jīng)過距離來實(shí)現(xiàn)對多車道的靜止車輛和行駛車輛的檢測。RTMS在微波束的發(fā)射方向上以2米(7英尺)為一層面分層面探測物體,RTMS微波束的發(fā)射角為40度,方位角為15度。安裝好以后,它向公路投影形成一個(gè)能夠分為32個(gè)層面的橢圓形波束,這個(gè)橢圓的寬度取決于選擇的工作方式,并因檢測器安裝角度和安裝距離的不同稍有變化。RTMS有兩種安裝設(shè)置和多種工作模式。側(cè)向安裝時(shí),設(shè)備安裝在路旁的桿子上,保持微波的投影與車道正交,分層面的波束能夠提供相互獨(dú)立的八個(gè)探測區(qū)域,可適應(yīng)于不同道路狀況。被探測車道能夠被定義為一個(gè)或多個(gè)微波層面。波束覆蓋區(qū)的寬度決定了探測道的長度。正向安裝時(shí),設(shè)備安裝在龍門架上,其微波束發(fā)射方向與車輛行駛方向一致。此種設(shè)置檢測器不能區(qū)分車道,因此必須經(jīng)過調(diào)節(jié)好瞄準(zhǔn)角度來使微波投影對應(yīng)單一的車道。1.2RTMS檢測原理RTMS接收到微波投影區(qū)域內(nèi)各種表面的連續(xù)不斷的回波,如人行道,柵欄,車輛以及樹木等。在每一個(gè)微波層面內(nèi)的固定物體回波信號將形成背景閾值,如果回波信號的強(qiáng)度高于該微波層面的背景閾值,則表明有車輛存在。在RTMS設(shè)置時(shí),”背景獲取”可在30秒內(nèi)完成。在正常使用時(shí)也會經(jīng)常調(diào)節(jié)。例如,來自停止車輛的回波信號在30分鐘內(nèi)成為背景,檢測將被終止,車道對應(yīng)的輸出開關(guān)將被釋放。相反的,當(dāng)車輛離開時(shí),背景閾值會很快降至初始狀態(tài),新的背景閾值在30秒內(nèi)形成。最強(qiáng)的回波信號來自車輛的垂直表面的反射,水平表面(如車頂)將散射微波,回波信號較弱。接收到的回波信號的強(qiáng)弱取決于車輛的反射面,實(shí)際接收信號是多重反射信號的總和。有時(shí)來自各處的信號可能不是同一相位而導(dǎo)致信號會低于閾值,此時(shí)短暫的低電平信號稱為零信號。為避免由零信號產(chǎn)生的誤判,RTMS對信號處理時(shí)引入一個(gè)參數(shù)—”擴(kuò)展延遲時(shí)間(EDT)”,持續(xù)時(shí)間短于EDT的零信號將被忽略。閾值和EDT是兩個(gè)參數(shù),當(dāng)操作模式選定后其默認(rèn)值也就設(shè)置了。經(jīng)過參數(shù)設(shè)置能夠優(yōu)化檢測器的運(yùn)行。1.3RTMS工作性能微波雷達(dá)檢測器是一個(gè)實(shí)時(shí)再現(xiàn)的檢測器,設(shè)備適合安裝在路邊的立桿或橫跨路面的結(jié)構(gòu)上,并提供以下功能:再現(xiàn)在檢測區(qū)域內(nèi)運(yùn)動或停止的車輛按用戶所設(shè)定的數(shù)據(jù)周期(范圍從10至600秒)提供交通數(shù)據(jù),并能夠經(jīng)過串行通信線傳輸?shù)狡渌O(shè)備交通數(shù)據(jù)必須和代表每一個(gè)檢測車道的對線開關(guān)同步在路邊側(cè)向模式中,8個(gè)車道中每個(gè)車道的數(shù)據(jù)必須包括以下內(nèi)容:1)車流量2)車道占有率3)平均速度4)有4個(gè)由用戶所定義的車輛長度分級微波雷達(dá)檢測器安裝在橫跨結(jié)構(gòu)上(前方正向模式),必須監(jiān)測單獨(dú)一條車道并提供以下交通數(shù)據(jù):1)車流量、占用率、平均速度和車輛行駛方向2)每一車輛的速度、行駛方向和長度3)分級范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)車流量,多達(dá)7個(gè)速度分級和7個(gè)長度分級微波雷達(dá)檢測器允許用戶定義傳送數(shù)據(jù)的內(nèi)容微波雷達(dá)檢測器經(jīng)過串行數(shù)據(jù)提供遠(yuǎn)程電源電壓指示(包括電池)2、RTMS檢測數(shù)據(jù)與實(shí)際測量數(shù)據(jù)的對比分析2.1傳感器位置表2.1.1傳感器位置表傳感器編號傳感器位置車道數(shù)4001體育館(西門)54002出版社(南門)24003學(xué)苑4號樓(東門)24004交大東校區(qū)東門22.2對比分析我們小組從RTMS檢測得到的數(shù)據(jù)中,篩選出5月27日上午8:00-9:00以及5月29日下午3:30-4:30的數(shù)據(jù),并與我們實(shí)際測量得到的交通量進(jìn)行對比,具體結(jié)果如下表:表2.2.1西門4001傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)表圖2.2.1西門4001傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)對比圖表2.2.2東門4003傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)表圖2.2.2東門4003傳感器數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)對比圖經(jīng)過對比分析,我們發(fā)現(xiàn)RTMS數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)是有一定的誤差的,可是誤差并不是很大,而且人工計(jì)數(shù)時(shí)也存在誤差,因此說明RTMS還是非常準(zhǔn)確的。3、交通流三要素間關(guān)系的分析交通流三要素為交通量、交通密度和速度。其中交通量由RTMS數(shù)據(jù)中volume表示;速度用speed表示;交通密度由于與占有率成正比,故用占有率Occupancy代表交通密度,進(jìn)行與另外兩個(gè)變量關(guān)系的分析研究。我們小組用RTMS4001在5月27日一天的檢測數(shù)據(jù),進(jìn)行三要素之間關(guān)系的研究。首先,我們先對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。我們認(rèn)為,車速為零以及車速大于二百的數(shù)據(jù)位無效數(shù)據(jù),并將其剔除。然后,對于同一時(shí)刻,我們將不同車道上的車速以車流量為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均,將不同車道上的車流密度直接進(jìn)行平均。如圖:表2.3.1用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總最后,得到最終數(shù)據(jù),如圖:表2.3.2用Excel得到的最終數(shù)據(jù)將得到的最終數(shù)據(jù)用matlab進(jìn)行繪圖。3.1車速與車流密度間的關(guān)系圖2.3.1車速與車流密度間的關(guān)系圖由圖像能夠看出,當(dāng)車流密度較小時(shí),車速較快,反之,當(dāng)車流密度很大時(shí),車速較小。這與實(shí)際情況相符。3.2車流量與車流密度間的關(guān)系圖2.3.2車流量與車流密度間的關(guān)系圖在拐點(diǎn)之前,道路處于不擁擠狀態(tài),當(dāng)車流密度變大時(shí),車流量也會隨之變大;而在拐點(diǎn)之后,道路處于擁擠狀態(tài),當(dāng)車流量變大時(shí),由于車輛很難進(jìn)入道路,因此車流量反而隨之減少。3.3車速與車流量間的關(guān)系圖2.3.3車速與車流量間的關(guān)系圖由圖像能夠看出,當(dāng)車流量增大時(shí),車速隨之減少,而且能夠看出,車速大多集中在40-80km/h之間。三、交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)報(bào)告北下關(guān)簡介北下關(guān)街道轄區(qū)總面積6.04平方公里,在全國第六次人口普查中查明北下關(guān)常住人口為15.9萬人。北下關(guān)街道工委和街道辦事處駐海淀區(qū)學(xué)院南路47號,位于海淀區(qū)東南部,地處中關(guān)村科技園區(qū)中心區(qū),轄區(qū)東起京包鐵路(城鐵輕軌),與北太平莊街道相鄰;南至長河,與西城區(qū)相鄰;西起中關(guān)村南大街,與紫竹院街道相鄰;北至北三環(huán)西路,與中關(guān)村街道相鄰,轄區(qū)面積6.04平方公里。圖3.1.1北下關(guān)轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有社區(qū)居委會35個(gè),有蒙、滿、回等22個(gè)少數(shù)民族,至底戶籍人口124299人,外來人口3萬余人。駐地區(qū)部隊(duì)6個(gè),法人單位近4000家(第一次經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù))。轄區(qū)教育院校集中,有北京交通大學(xué)、中央財(cái)經(jīng)大學(xué)、解放軍藝術(shù)學(xué)院、北京廣播電視大學(xué)等大學(xué)4所,第一零五中學(xué)、交大附中、人大附中分校等中學(xué)3所,交大附小、北下關(guān)小學(xué)、向東小學(xué)、農(nóng)科附小等小學(xué)4所。轄區(qū)內(nèi)一類大街2條,二類大街2條,街巷圖3.1.1北下關(guān)右上圖3.1.1是本次規(guī)劃的衛(wèi)星截圖,規(guī)劃范圍為:北到學(xué)院南路,南到北京動物園,西到中關(guān)村外大街,東到地鐵十三號線。交通量調(diào)查在后續(xù)的預(yù)測工作中必須使用到路段斷面交通量,因此我們要進(jìn)行路段斷面交通量的實(shí)際測量工作。由于道路繁多,工作量龐大,因此我們采取的是全班分組分工測量最后匯總數(shù)據(jù)方法,采用人工計(jì)數(shù)法,獲得各條道路的交通量,具體工作分組如下圖3.2.1:圖3.2.1圖3.2.1小組分工本次實(shí)測只考慮機(jī)動車,且機(jī)動車只考慮大型車(客車,大貨車等)和小汽車(轎車、面包車等),經(jīng)過組內(nèi)分工完成各組分片的交通量的調(diào)查,并按系數(shù)進(jìn)行折算,時(shí)段為7月2日17:30至18:30,每次計(jì)時(shí)間隔為10min,具體計(jì)數(shù)表格如右下表3.2.1:表3.2.1交通量調(diào)查表本小組共6表3.2.1交通量調(diào)查表交通軟件tranCAD使用軟件概述TransCAD是第一個(gè)供交通專業(yè)人員使用而設(shè)計(jì)的地理信息系統(tǒng)(GIS),用來儲存,顯示,管理和分析交通數(shù)據(jù)。TransCAD把GIS和交通模型的功能組合成一個(gè)單獨(dú)的平臺,以提供其它軟件無法與之匹敵的各種功能.TransCAD可用于任何交通模式,任何地理比例尺寸,和任何細(xì)節(jié)程度。TransCAD的特點(diǎn)是易學(xué)易用,其主要技術(shù)特點(diǎn)是:菜單驅(qū)動、直觀明了的用戶界面;一整套建模技術(shù)和方法;全面的二次開發(fā)和腳本宏語言;支持.NET;構(gòu)建于自主開發(fā)的強(qiáng)大的交通地理信息系統(tǒng)平臺之上,同時(shí)支持幾乎所有的其它地理信息系統(tǒng);容易從其它規(guī)劃軟件轉(zhuǎn)換;互聯(lián)網(wǎng)查詢和發(fā)布功能。在使用transCAD之前的準(zhǔn)備工作圖3.3.1小區(qū)劃分在使用之初,考慮到在后續(xù)工作會產(chǎn)生大量需要存儲的文件,因此事先在一個(gè)文件夾里面建立好分類的子文件夾,分別命名為area、cent、OD_base、matrix、net、street,area文件夾內(nèi)存放小區(qū)地理文件,cent文件夾存放質(zhì)心地理文件,OD_base文件夾存放交通流分配后的結(jié)果數(shù)據(jù)文件以及人口數(shù)據(jù)文件,matrix文件夾存放各個(gè)矩陣文件,net存放網(wǎng)絡(luò)文件,圖3.3.1小區(qū)劃分3.3建立面地理文件,劃分交通小區(qū),將所截圖片存儲為tif格式然后用transCAD打開。點(diǎn)擊左上newfile按鈕選擇地理文件,后能夠看到彈窗上顯示出點(diǎn)地理文件、線地理文件、面地理文件的按鈕,本次選擇面地理文件,后續(xù)新建工作與此類似,經(jīng)過選擇不同地理文件建立不同性質(zhì)圖層。將小區(qū)圖層命名為area1,并用繪圖工具畫出交通小區(qū),并對小區(qū)進(jìn)行編號,劃分好10個(gè)交通小區(qū)如圖3.3.1所示。Area1的默認(rèn)屬性只有ID和area。圖圖3.3.2路網(wǎng)3.4建立線地理文件,輸入路網(wǎng)數(shù)據(jù)新建路網(wǎng)圖層,創(chuàng)立路網(wǎng)圖層street1。建立好路網(wǎng)如下圖3.3.2所示。Street的默認(rèn)屬性屬性為ID、Dir、Length,添加屬性路名Name,起終點(diǎn)ANode、BNode,斷面交通量AB_Count、BA_Count,行駛時(shí)間AB_Time、BA_Time,通行能力AB_Capacity、BA_Capacity。節(jié)點(diǎn)層node屬性添加index。然后用繪圖工具畫出路網(wǎng),并輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)標(biāo)注路段的名稱、長度、起點(diǎn)、終點(diǎn)、車道數(shù)、速度、通行能力、實(shí)際交通量和行駛時(shí)間。在實(shí)際調(diào)查中我們的交通單位是每十分鐘,這里要轉(zhuǎn)換為小時(shí)交通量。標(biāo)注流向時(shí)經(jīng)過點(diǎn)的方向來確定,標(biāo)明A、B點(diǎn)的ID。建立好的路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫如下圖3.3.5所示。圖3.3.3路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫3.5創(chuàng)立小區(qū)質(zhì)心,并將質(zhì)心連接至路網(wǎng)將圖層置為area,在菜單欄Tools--Export,在對話框中To項(xiàng)選擇StandardGeographicFile。在ExportAsCentroidPoint處打鉤,點(diǎn)擊OK,選擇位置保存。對話框如右圖3.3.4所示:圖3.3.4輸出小區(qū)質(zhì)心之后在MapLayer中添加進(jìn)剛剛保存的質(zhì)心層。在Tools--MapEditing—Connect將質(zhì)心與路網(wǎng)相連,在Fill選項(xiàng)卡中將NodeField設(shè)置為Index。Fillwith選擇IDsfromarealayer,則質(zhì)心與路網(wǎng)相連接了,如圖圖3.3.4輸出小區(qū)質(zhì)心選中新增的路段將Time與Capacity設(shè)為0.01與10000。這是因?yàn)樾略雎范问翘摂M而不存在的,因此假設(shè)在這些路段上的通行時(shí)間為極小,這些路段的通行能力為無窮大。圖3.3.5將小區(qū)與路網(wǎng)相連3.6創(chuàng)立邏輯網(wǎng)絡(luò)文件在transCAD中,為路網(wǎng)創(chuàng)立的線類型地理文件只是一個(gè)包含了屬性數(shù)據(jù)的地圖,為了能在路網(wǎng)中進(jìn)行路徑分析、交通分配等,還需要在這個(gè)地理文件的基礎(chǔ)上創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)(networks)文件。此處的網(wǎng)絡(luò)是指邏輯網(wǎng)絡(luò),它與數(shù)學(xué)中有向圖的概念十分相似。點(diǎn)擊菜單欄Networks/Paths—Creat,對話框如右圖3.3.6所示。在OtherLinkField中選擇Time、Capacity、Count。在net文件夾,存儲為net1文件。為反推和后續(xù)交通流分配做準(zhǔn)備。圖圖3.3.6創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)3.7進(jìn)行OD反推3.7.1創(chuàng)立初始矩陣這個(gè)矩陣最好是一個(gè)歷史OD矩陣,如果沒有創(chuàng)立一個(gè)除對角線為0外其它全為1的矩陣也能夠,它為兩個(gè)目的服務(wù):<1>為輸出OD矩陣設(shè)置尺寸,<2>為反推OD矩陣設(shè)置原始值。因此,這個(gè)基礎(chǔ)OD矩陣是很重要的。由于沒有原始的OD表,于是建立對角線為0其它為1的初始矩陣。圖3.3.7圖3.3.7創(chuàng)立一個(gè)矩陣圖圖3.3.8初始矩陣將圖層置為area,點(diǎn)擊菜單欄File—New,選擇Matrix,點(diǎn)擊OK,將其命名為OD_Base,將下面的Matrix1改成ALL,保存為OD_Base在Matrix文件夾下,這樣就創(chuàng)立了一個(gè)基礎(chǔ)OD矩陣,在矩陣中添加元素1,并將對角線元素改為0,如圖3.3.8所示。3.7.2進(jìn)行OD反推操作選擇street圖層,點(diǎn)擊菜單欄Planning--ODMatrixEstimation,在MatrixFile欄選擇剛剛建立的初始矩陣OD_Base,在Time,Capacity和Count欄分別選擇對應(yīng)的選項(xiàng),方法默認(rèn)為用戶平衡,阻抗系數(shù)設(shè)置為默認(rèn)none,Iterations為迭代次數(shù),Convergence為收斂系數(shù),這里均設(shè)為默認(rèn)值,點(diǎn)擊OK,如下圖3.3.9。圖圖3.3.9OD反推確認(rèn)進(jìn)行反推得到的基年OD數(shù)據(jù)如下圖3.3.10。圖3.3.10基年OD表發(fā)生與吸引交通量預(yù)測3.8.1建立數(shù)據(jù)表,并輸入數(shù)據(jù)我們預(yù)測發(fā)生和吸引交通量要用到線性回歸的方法,求出回歸系數(shù),因此需要先建立數(shù)據(jù)表。點(diǎn)擊File-New-Table,選擇Fixed-formatbinary表示固定模式的二進(jìn)制,點(diǎn)擊OK,如下圖3.3.11所示。圖3.3.11建立數(shù)據(jù)表建立數(shù)據(jù)表后,添加屬性現(xiàn)狀發(fā)生量P_BASE,現(xiàn)狀吸引量A_BASE,現(xiàn)狀的人口數(shù)量POP_BASE,將來人口數(shù)量POP_FUR,將來的發(fā)生量P_FUR,將來吸引量A_FUR,如下圖3.3.12所示。圖3.3.12添加數(shù)據(jù)表屬性添加完屬性之后,新建好的數(shù)據(jù)表文件為以下的形式,如圖3.3.13所示。圖圖3.3.13數(shù)據(jù)表文件3.8.2建立預(yù)測模型,估計(jì)回歸模型參數(shù)將圖層置為area層,在菜單欄中選擇Statistics—ModelEstimation。在Independent選項(xiàng)卡選擇自變量為基年人口數(shù)POP_BASE,加入EstimationFileds。在Dependent選項(xiàng)卡中選擇因變量為基年發(fā)生交通量P_BASE,點(diǎn)擊OK保存模型,命名為Pro,則完成對發(fā)生量的模型估計(jì)。同理,重復(fù)上部分內(nèi)容,在Dependent選項(xiàng)卡中選擇因變量為基年吸引交通量A_BASE,點(diǎn)擊OK保存,命名為Att,則完成對吸引量的模型估計(jì)。圖3.3.14建立預(yù)測模型3.8.3預(yù)測未來發(fā)生交通量運(yùn)用模型對未來的發(fā)生交通量進(jìn)行預(yù)測。也能夠運(yùn)用原單位法來預(yù)測未來的交通量。點(diǎn)擊菜單欄Statistics—ModelEvaluation。打開之前保存的發(fā)生預(yù)測模型,出現(xiàn)Forecast窗口。在ResultsIn中選擇將來發(fā)生量P_FUR,將對應(yīng)的ForecastedVariable選擇為POP_FUR,點(diǎn)擊OK,系統(tǒng)自動將結(jié)果填入P_FUR中。如下圖3.3.15所示。圖3.3.15預(yù)測發(fā)生交通量3.8.4預(yù)測未來吸引交通量吸引預(yù)測同發(fā)生預(yù)測的步驟,在完成吸引量的模型估計(jì)后,只需將resultsin改為將來吸引量A_FUR即可。預(yù)測得到未來三年發(fā)生、吸引交通量如下圖3.3.16～圖3.3.18圖3.3.16的發(fā)生與吸引交通量圖3.3.17的發(fā)生與吸引交通量圖3.3.18的發(fā)生與吸引交通量3.8.5將數(shù)據(jù)表文件和小區(qū)建立聯(lián)系為了對小區(qū)的出行生成量進(jìn)行分析,我們要將數(shù)據(jù)表和交通小區(qū)建立聯(lián)系。打開我們的小區(qū)文件,在菜單欄中選擇Dataview-Join,將兩個(gè)文件相連接,經(jīng)過ID,如下圖3.3.19所示。這樣兩個(gè)文件就聯(lián)系起來了。圖3.3.19建立聯(lián)系圖3.3.20建立聯(lián)系后的數(shù)據(jù)表(以數(shù)據(jù)為例)3.8.6平衡發(fā)生與吸引交通量在上面所列的數(shù)據(jù)表中發(fā)生與吸引交通量并不平衡,此時(shí)需要經(jīng)過調(diào)整使兩者的和相等。點(diǎn)擊菜單欄Planning--Balance將Vector1和Vector2分別選為P_FUR和A_FUR,方法選擇固定變量1,即將來吸引量。點(diǎn)擊OK保存。圖3.3.21平衡發(fā)生與吸引平衡之后的結(jié)果如下圖3.3.22。(ID1后面顯示的是平衡后預(yù)測得到的發(fā)生于吸引交通量)圖3.3.22平衡后的發(fā)生與吸引交通量(以為例)右鍵點(diǎn)擊A_FUR,選擇Fill,選擇Formula,將FieldList選擇為[[A_FUR]],即將平衡后數(shù)據(jù)填入將來吸引量中,方可關(guān)閉此窗口。至此,完成了出行的發(fā)生吸引預(yù)測。3.8.7畫出發(fā)生與吸引交通量的柱形圖我們能夠建立柱形圖,以便于更直觀的了解和分析未來發(fā)生與吸引交通量的變化情況。首先,將小區(qū)作為當(dāng)前的活動窗口,運(yùn)用小區(qū)未來發(fā)生量P_FUR和未來吸引量A_FUR的數(shù)據(jù)建立未來三年間小區(qū)發(fā)生量與吸引量的柱形圖,如下圖3.3.23～圖3.3.25所示。圖3.3.23生成和吸引交通量預(yù)測直觀圖圖3.3.24生成和吸引交通量預(yù)測直觀圖圖3.3.25生成和吸引交通量預(yù)測直觀圖出行分布量預(yù)測分布交通量的預(yù)測一般有兩類方法,分別為增長系數(shù)法和綜合法,增長系數(shù)法又包含常系數(shù)法、平均增長系數(shù)法、底特律法、福萊特法、福尼斯法。綜合法包括重力模型法、介入機(jī)會模型法、最大熵模型法等,部分方法比較復(fù)雜,計(jì)算量大,可是借助transCAD內(nèi)部已置入的模型我們能夠很輕松地利用這些模型完成預(yù)測。3.9.1生成小區(qū)間的出行阻抗矩陣首先,打開路網(wǎng)數(shù)據(jù),將node層設(shè)為可見并設(shè)置為當(dāng)前層,點(diǎn)擊數(shù)據(jù),可得下圖3.3.26所示數(shù)據(jù)。圖3.3.26點(diǎn)層數(shù)據(jù)選擇菜單欄Selection-SelectbyCondition,在EnteraCondition中輸入index<>null,如下圖3.3.27所示,則質(zhì)心點(diǎn)被選擇了出來。圖3.3.27將質(zhì)心點(diǎn)選擇出來圖3.3.28被選出質(zhì)心點(diǎn)的路網(wǎng)選出質(zhì)心點(diǎn)之后,就能夠?qū)|(zhì)心點(diǎn)之間的阻抗進(jìn)行計(jì)算。選擇菜單欄中Networks/Paths—MultiplePaths,輸入建立的網(wǎng)絡(luò)文件,確定,如下圖3.3.29所示,將時(shí)間設(shè)為最小,并選擇MatrixFile選項(xiàng),點(diǎn)擊OK后保存在Matrix文件夾下。得到阻抗矩陣。圖3.3.29建立阻抗矩陣圖3.3.30圖3.3.30阻抗矩陣3.9.2增長系數(shù)法我們需要打開兩組數(shù)據(jù),一個(gè)是之前反推的現(xiàn)狀OD矩陣,還有一個(gè)是未來年的出行發(fā)生吸引量數(shù)據(jù)表,如圖3.3.31所示。圖3.3.31需要準(zhǔn)備的兩組數(shù)據(jù)點(diǎn)擊菜單欄Planning—TripDistribution—GrowthFactorMethod。在右下角的發(fā)生吸引量分別選擇P_FUR和A_FUR,點(diǎn)擊OK保存。圖3.3.32增長系數(shù)法預(yù)測結(jié)果如下圖3.3.33～圖3.3.35:圖3.3.33出行分布量預(yù)測結(jié)果圖3.3.34出行分布量預(yù)測結(jié)果圖3.3.35出行分布量預(yù)測結(jié)果3.9.3重力模型法重力模型是一種最常見的模型,她根據(jù)牛頓的萬有引力定律,即兩物體之間的引力與兩物體的質(zhì)量之積成正比,而與她們之間距離的平方成反比類推而成。重力模型法相對增長系數(shù)法而言步驟較多,需要先建立小區(qū)阻抗矩陣(在3.9.1中已經(jīng)介紹過了),并標(biāo)定重力模型中的參數(shù),最后才能運(yùn)行模型。這些都是由重力模型本身的性質(zhì)所導(dǎo)致的。準(zhǔn)備工作在用重力模型圖3.3.23圖3.3.23更改索引圖3.3.36準(zhǔn)備工作標(biāo)定重力模型的參數(shù)點(diǎn)擊菜單欄Planning—TripDistribution—GravityCalibration,Matrixfile為反推的OD矩陣。下方Function選擇InversePower,右邊的阻抗矩陣選擇之前建立的阻抗矩陣,點(diǎn)擊OK保存。如下圖3.3.37所示。圖3.3.37標(biāo)定參數(shù)得到b為重力模型標(biāo)定的參數(shù)如下圖3.3.38:圖3.3.38阻抗系數(shù)應(yīng)用重力模型點(diǎn)擊菜單欄Planning—TripDistribution—GravityApplication。在General選項(xiàng)卡中選擇好發(fā)生與吸引量,Productions中選擇P_FUR,Attractions中選擇A_FUR。在FunctionFactors選項(xiàng)卡中的FactionsComesFrom選擇Inverse,并在b中填入之前得到的系數(shù)。右邊選擇之前建立的阻抗矩陣。點(diǎn)擊OK保存。如圖3.3.39所示。圖3.3.39應(yīng)用重力模型預(yù)測結(jié)果如下圖3.3.40～3.3.42所示:圖3.3.40重力模型法預(yù)測結(jié)果圖3.3.41重力模型法預(yù)測結(jié)果圖3.3.42重力模型法預(yù)測結(jié)果交通分配3.10.1矩陣的索引轉(zhuǎn)換打開未來年份的OD矩陣,在矩陣中的某一點(diǎn)點(diǎn)擊右鍵,選擇Indices這一項(xiàng),這里我們選擇新建索引,在Field欄選項(xiàng)Index,在下面Selection欄選擇Selection,選擇OK。然后在MatrixIndices中將兩項(xiàng)都選擇為New,如下圖3.3.43所示。圖3.3.43更改OD矩陣ID3.10.2進(jìn)行分配將圖層置為street,點(diǎn)擊菜單欄Planning—TrafficAssignment,將網(wǎng)絡(luò)文件加載,將方法選擇為UserEquilibrium,點(diǎn)擊OK后保存。分配數(shù)據(jù)如下圖3.3.44所示。圖3.3.44分配結(jié)果作出流量分配圖點(diǎn)擊菜單欄Planning—PlanningUtilities—CreatFlowMaps。作出流量分配圖。圖3.3.45顯示交通流分配顯示分配結(jié)果如下圖3.3.46~圖3.3.48:圖3.3.46預(yù)測的交通量分配圖3.3.46預(yù)測的交通量分配圖3.3.47預(yù)測的交通量分配圖3.3.48預(yù)測的交通量分配總結(jié)與改進(jìn)4.1交大東路和交通大學(xué)路在今后五年會比較擁擠,這與實(shí)際情況相符,這兩條路都相對較窄,與較大車流路段相連,路邊都設(shè)置有停車場,在交通量普遍增加的前提下容易飽和。4.2部分路段如西直門外大街和中關(guān)村南大街以及北三環(huán)在預(yù)測結(jié)果中素流量較大但負(fù)荷度并不高,自然情況下不會過于擁堵。4.3在數(shù)據(jù)收集過程中并沒有十分嚴(yán)格的采集手段和處理,因此可能導(dǎo)致最終的結(jié)果與實(shí)際有部分出入。四、實(shí)驗(yàn)心得XXXX:我覺得在在本次試驗(yàn)中,我們組經(jīng)過交通調(diào)查與transCAD的使用對今后交大周邊的發(fā)展進(jìn)行了規(guī)劃,了解了交大周邊的交通現(xiàn)狀并對其進(jìn)行了一系列的分析,加強(qiáng)了對交大周邊路網(wǎng)的了解,對其具體規(guī)劃打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先是任務(wù)一交通調(diào)查實(shí)驗(yàn),在調(diào)查的過程中我們適時(shí)的體驗(yàn)到了書本上的集中交通調(diào)查的方法,雖然是頂著炎炎烈日,常常是汗流浹背,可是得到了我們辛苦收集出的數(shù)據(jù)后內(nèi)心還是很有成就感的。之后我們對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步處理,直觀的感受到了交大周邊的交通狀況,也體驗(yàn)到了調(diào)查的樂趣,掌握了調(diào)查的基本技巧。再者是任務(wù)二交通規(guī)劃,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,雖然不用外出經(jīng)歷烈日的折磨,可是由于是第一次使用transCAD進(jìn)行規(guī)劃,因此在實(shí)驗(yàn)中遇到了很多困難。而且我們主要是經(jīng)過視頻進(jìn)行學(xué)習(xí),也發(fā)現(xiàn)了視頻中有些步驟的缺失頻頻導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)幾度無法進(jìn)行下去(如在預(yù)測出未來年的發(fā)生和吸引量后進(jìn)行下一步增長系數(shù)法時(shí)會出現(xiàn)notbalanced的錯(cuò)誤提示,這時(shí)需要Planning--Balance先平衡P_FUR和A_FUR后再進(jìn)行下一步)。后來我又經(jīng)過搜集了一些資料并和組內(nèi)組外的同學(xué)討論學(xué)習(xí),再加上自己重復(fù)多次的嘗試。最終克服了很多困難,基本完成了全部過程的操作。雖然由于數(shù)據(jù)的調(diào)查和處理沒有采取嚴(yán)格的方法和手段而導(dǎo)致了一些結(jié)果存在一定的誤差,但我們認(rèn)為學(xué)會并能完成transCAD的工作,了解transCAD的原理和方法是我們最大的收獲,我們今后將會進(jìn)一步了解transCAD及其它軟件的使用方法,掌握交通規(guī)劃的方法。另一方面經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn),每一名組員都得到了足夠的鍛煉,團(tuán)隊(duì)合作精神得到了很大的提升,我們懂得了團(tuán)隊(duì)合作是高效工作的制勝法寶這一道理,在今后的實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作,使實(shí)驗(yàn)?zāi)茏龅酶油昝?。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中,遇到問題時(shí)我曾發(fā)過E-mail向老師求助,十分感謝陳旭梅老師以及王穎老師耐心的指導(dǎo),并給我們的實(shí)驗(yàn)提出了寶貴的意見。XXX:在本次實(shí)驗(yàn)中,雖然我們在初次試驗(yàn)中遇到了一些困難,但我認(rèn)為我們在實(shí)驗(yàn)中得到的最大收獲是學(xué)到了transCAD的基本原理及操作方法,了解了交通規(guī)劃的基本過程,掌握了學(xué)習(xí)交通規(guī)劃的各類方法,對今后軟件的引用及交通規(guī)劃的分析打下了良好的基礎(chǔ)。作為組長,我深刻地理解到了分工合作在實(shí)驗(yàn)中的重要作用,體會到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性,為今后的小組實(shí)驗(yàn)提供了一些經(jīng)驗(yàn)。我希望我們在今后的實(shí)驗(yàn)中能進(jìn)一步發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作的優(yōu)勢,讓實(shí)驗(yàn)做得更加的順利、成功。同時(shí)感謝我們各位組員對我的支持與幫助。XX:在做第一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們確實(shí)遇到了很多問題。面對上萬個(gè)數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)處理軟件并不熟悉的我們感到無從下手。我們只能不斷地討論,不斷地探索,一點(diǎn)一點(diǎn)地向自己的目標(biāo)前進(jìn)。隨著對Excel的漸漸熟悉,我們終于將原始數(shù)據(jù)處理成我們希望得到的最終數(shù)據(jù)。而到了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的第二步,也就是畫散點(diǎn)圖的步驟時(shí),我們又遇到了阻礙。對于matlab,我們之前幾乎沒有接觸過,我們只能經(jīng)過查閱相關(guān)教程從而熟悉它的使用方法。經(jīng)過無數(shù)次的摸索,終于得到了不錯(cuò)的散點(diǎn)圖。在整個(gè)過程中,我感受到了主動學(xué)習(xí)的重要性。以前的我們總是習(xí)慣被動學(xué)習(xí),老師教給我們什么