【交通運(yùn)輸】道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

1、 道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì) 總學(xué)時(shí) ： 24 學(xué) 分： 1.5 教材：道路規(guī)劃與勘測(cè)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)：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(jì)（人民交通出版社1990）3.高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì)（高速公路叢書(shū)）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(jì) 第一章 道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)概述 第二章 公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì) 第三章 城市道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)一、公路網(wǎng)規(guī)劃的定義1.對(duì)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)公路建設(shè)發(fā)展所做的長(zhǎng)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(guò)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(shí)間，降低成本，提高效益。2.保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。3.促進(jìn)

2、區(qū)域經(jīng)濟(jì)平衡發(fā)展。4.促進(jìn)公路運(yùn)輸與其他運(yùn)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(hù)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。“四階段模型”偏重于理論分析與計(jì)算，復(fù)雜的公式，忽略了政策和經(jīng)驗(yàn)的作用。3.現(xiàn)階段利用大量基礎(chǔ)資料，建立數(shù)據(jù)庫(kù)程序和方法，將專家系統(tǒng)引進(jìn)計(jì)算機(jī)，重視環(huán)境和政策因素 。四、我國(guó)公路網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展1. 1964年，編制了國(guó)家干線公路規(guī)劃草案 修建8.5萬(wàn)公里國(guó)道。2. 80年代，對(duì)某些省域公路網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃試點(diǎn)。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(guó)道主干線30

3、年長(zhǎng)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(guó)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(huì)性2.綜合性3.交叉性六、需要的背景知識(shí)1.交通工程知識(shí)2.道路工程知識(shí)3.數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)4.工程經(jīng)濟(jì)知識(shí)5.經(jīng)濟(jì)地理知識(shí)6.政策知識(shí) 第一章 道路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)概述1.1 道路網(wǎng)概念1.2 道路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)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(yùn)輸集散點(diǎn)被視為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，公路網(wǎng)就是這些點(diǎn)相互之間的連線，各連線按一定要求聯(lián)接起來(lái)形成的有機(jī)整體。（2）公路網(wǎng)應(yīng)具備的條件： 具有必要的通達(dá)

4、深度和公路里程長(zhǎng)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(jì)合理的平面網(wǎng)絡(luò)。（3） 基本要求： 四通八達(dá)，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(diǎn)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(jí)別構(gòu)成不同組合形式和級(jí)別的公路網(wǎng)系統(tǒng)。 我國(guó)公路網(wǎng)分級(jí)表網(wǎng)別區(qū)域范圍運(yùn)輸點(diǎn)構(gòu)成主要作用國(guó)道網(wǎng)全國(guó)各省、市、自治區(qū)機(jī)關(guān)所在地，大型工農(nóng)業(yè)基地和重要交通樞紐在全國(guó)范圍內(nèi)溝通主要運(yùn)輸點(diǎn)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(guó)道的重要補(bǔ)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(jí)路網(wǎng)的補(bǔ)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(gè)有機(jī)的整體，各運(yùn)輸點(diǎn)和路線是 一個(gè)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(yùn)輸需求。 （2）保證區(qū)域內(nèi)的道路交通便捷、通達(dá)、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(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)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(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，與其他交通方式共同承擔(dān)交通需求，并與國(guó)土開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)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(gè)節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)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(shù)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(diǎn)（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(jì)的基本原則和程序 1.2.1 公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基本原則和程序公路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)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(shí)事求是,講求科學(xué); （3） 以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為準(zhǔn)繩,講求良好的經(jīng)濟(jì)效益。 2. 公路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)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(cè) （3） 方案設(shè)計(jì) （4） 綜合評(píng)價(jià) （5） 跟蹤調(diào)整1. 2. 2 城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本原則和程序城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)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(lái)的擴(kuò)展，交通結(jié)構(gòu)的變化和要求，認(rèn)真考慮實(shí)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(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)與交通調(diào)查 2.3 發(fā)展預(yù)測(cè)2.4 規(guī)劃方案設(shè)計(jì)2.5 規(guī)劃方案綜合評(píng)價(jià)2.6 建設(shè)實(shí)施方案設(shè)計(jì)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(dá)為點(diǎn)和線的線性加權(quán)圖式。其模型結(jié)構(gòu)表達(dá)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(yùn)輸點(diǎn)+路段） 環(huán)境對(duì)路網(wǎng)的作用（路網(wǎng)運(yùn)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(yùn)輸點(diǎn)的集合（點(diǎn)集） u點(diǎn)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(yùn)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(yùn)輸點(diǎn)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(yùn)輸點(diǎn)之間無(wú)公路直接相連 1 運(yùn)輸點(diǎn)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(jí)、路段距離、計(jì)算行車速度、路段通行能力和行程時(shí)間等。（1）路網(wǎng)等級(jí)矩陣dg=dgij 其中： dgij表示運(yùn)輸點(diǎn)i j間的路段

10、技術(shù)等級(jí)，用1，2，3，4，5分別表達(dá)高速公路及一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路。如果兩點(diǎn)間沒(méi)有直通路段時(shí)， dgij =0， dgii =6。（2）路網(wǎng)距離矩陣dist= dij 式中： 0 i = j 時(shí) dij = l i j且i j間有路段直接相連 i j且i j 間無(wú)路段直接相連（3）路網(wǎng)時(shí)間矩陣time= tij式中： 0 i =j 時(shí) tij j= t ij且i j間有路段直接相連 i j且i j 間無(wú)路段直接相連（4）路網(wǎng)速度矩陣vict=vij式中： vij = 0 i j間無(wú)路段直接相連或i=j 時(shí) 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(wú)路段直接相連或i=j 時(shí) 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(lái)表示。交通阻抗是指運(yùn)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(shí)間、行程費(fèi)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(yàn)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(guó)交通規(guī)劃中，廣泛使用bpr曲線，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：tij=nij* tij1+r（nij/cij）k 式中： tij 路段上所有用戶的總行程時(shí)間； nij 路段上的交通量； tij 路段上平均自由速度的行程時(shí)間；

12、 cij 路段上的實(shí)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(guó)交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)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(jí)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(shí)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(jià)值。2.1.2 公路網(wǎng)規(guī)劃和評(píng)價(jià)的技術(shù)指標(biāo)公路網(wǎng)規(guī)劃和評(píng)價(jià)的技術(shù)指標(biāo) 為便于對(duì)公路網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)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(gè)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(jí)公路里程長(zhǎng)度（km）； v i ，c i 各級(jí)公路的實(shí)際交通量和容許通行能力（pcud）。當(dāng)vc0.7時(shí)，說(shuō)明路網(wǎng)適應(yīng)性好，交通通暢。當(dāng)vc0.7時(shí)，則說(shuō)明交通處于繁忙，且可能出現(xiàn)擁擠堵塞現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)考慮對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行改造，使改造后的路網(wǎng)能適應(yīng)道路運(yùn)輸需求，即使vc比降至0.7以下為宜。cv /clvllcllvliiiiiiiiii/2. 公路網(wǎng)等級(jí)水平：指公路網(wǎng)的不同等級(jí)路段的加權(quán)平均值，描述了公路網(wǎng)平均等級(jí)狀況。式中：j公路網(wǎng)等級(jí)水平； j i 道路技術(shù)等級(jí)系數(shù)，對(duì)應(yīng)高速公路、 一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)公路,分別

14、取1，2， 3，4，5； l i 各等級(jí)公路的里程長(zhǎng)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(jí)水平，值越小，公路網(wǎng)整體技術(shù)等級(jí)越高。lljniiij513. 公路網(wǎng)服務(wù)水平： 服務(wù)水平是描述交通的運(yùn)行條件及其對(duì)汽車駕駛者和乘客感覺(jué)的一種質(zhì)量測(cè)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(gè)路段服務(wù)水平（min/km）； xi第i個(gè)路段平均交通量（pcu/d）； n公路網(wǎng)中路段個(gè)數(shù)； di 第 i 路段里程（ km ） ai 第 i 路段汽車平均行駛時(shí)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(jì)算。當(dāng)量里程是以標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)公路為1.0，其它各級(jí)公路按適當(dāng)交通量的上限換算成當(dāng)量二級(jí)公路的總里程。 式中：公路密度（km/km2）； vi各級(jí)公路適應(yīng)交通量的上限（pcu/d）； li各級(jí)公路里程長(zhǎng)度（km）； v0 標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)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(gè)節(jié)點(diǎn)間依靠公路交通相互連通的強(qiáng)度。通過(guò)考察網(wǎng)絡(luò)交通節(jié)點(diǎn)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(diǎn)。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(diǎn)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(diǎn)數(shù); 非直線系數(shù)，各節(jié)點(diǎn)間的實(shí)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(gè)路網(wǎng)總里程的比例?，F(xiàn)行的

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

18、可達(dá)性，由某一點(diǎn)開(kāi)始至其他各點(diǎn)的平均出行時(shí)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(diǎn)的數(shù)目。 nnjijittnddnjiji1 整個(gè)路網(wǎng)的可達(dá)性指路網(wǎng)的總的平均出行時(shí)間 或（平均出行距離 ） 。9. 路網(wǎng)中位點(diǎn)的吻合性：指路網(wǎng)中平均出行時(shí)間最小的那一節(jié)點(diǎn)就是路網(wǎng)的中位點(diǎn)。如果所設(shè)計(jì)的中位點(diǎn)恰好與規(guī)劃區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)中心相吻合，則可以認(rèn)為路網(wǎng)的中位點(diǎn)吻合性好。nttniitdnddnii 2 5 3 3 5 4 1 6 4 7 6 6 5 6 5 5 2. 時(shí)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(yùn)行時(shí)間，請(qǐng)寫(xiě)出路網(wǎng)簡(jiǎn)圖的連通矩陣和時(shí)間矩陣，以及路網(wǎng)的平均出行時(shí)間矩陣。計(jì)算各點(diǎn)的可達(dá)性指標(biāo)和路網(wǎng)的可達(dá)性指標(biāo)，并說(shuō)明哪一點(diǎn)為中位點(diǎn)。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(dá)性指標(biāo)6.中位點(diǎn)：1點(diǎn)。3.平均出行時(shí)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(diǎn)可達(dá)性指標(biāo) t2=5.50 t3=5.67 t4=5.67 t5 =5.67 t6=6.5033. 46666531t56. 56654321ttttttt2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)的方針政策和規(guī)劃區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃； 國(guó)家、?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）正式批準(zhǔn)的資源報(bào)告、國(guó)土開(kāi)發(fā)規(guī)劃、綜合運(yùn)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(yùn)輸政策等； 國(guó)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(duì)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(yùn)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(kù)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(jià)； 現(xiàn)有公路建設(shè)人才的概況； 環(huán)境保護(hù)(如森林保護(hù)、水土保護(hù)、野生動(dòng)植物保護(hù)及文物保護(hù)等)的等級(jí)和范圍。 2.2.2 2.2.2 重點(diǎn)調(diào)查內(nèi)容重點(diǎn)調(diào)查內(nèi)容 1. 社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(huì)總產(chǎn)值、主要產(chǎn)品產(chǎn)值、國(guó)民收入及人均收入； 規(guī)劃區(qū)域的經(jīng)濟(jì)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(jì)布局的調(diào)整和安排，新建、擴(kuò)建、改建的大型工礦、汽車工業(yè)及電站等項(xiàng)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(yùn)輸調(diào)查 鐵路、公路、水運(yùn)、航空及管道等運(yùn)輸方式歷年完成的客貨運(yùn)輸量及所占的比重； 公路交通運(yùn)輸部門完成的歷年公路客貨運(yùn)量及周轉(zhuǎn)量； 非交通部門車輛完成的歷年公路客貨運(yùn)量及周轉(zhuǎn)量。當(dāng)直接調(diào)查有困難時(shí)，可采用公路交通運(yùn)輸部門的車輛運(yùn)輸效率和社會(huì)車輛運(yùn)輸效率的抽樣調(diào)查等方法推算； 國(guó)家、省級(jí)公路的歷年交通量和縣、鄉(xiāng)級(jí)公路的基年交通量

23、； 鐵路、公路、水運(yùn)、航空及管道等運(yùn)輸方式的基年運(yùn)輸“od”表； 鐵路、公路、水運(yùn)、航空及管道等運(yùn)輸成本、平均速度、實(shí)載率（使用率）以及汽車平均工作率、平均車日行程、平均運(yùn)距等運(yùn)營(yíng)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(diǎn)、主要經(jīng)過(guò)點(diǎn)、里程、等級(jí)、路面、地形條件、大中橋、隧道、渡口、主要客、貨站場(chǎng)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(jì)損失及事故多發(fā)路段）； 鐵路網(wǎng)各線路起訖點(diǎn)、主要經(jīng)過(guò)點(diǎn)、里程、等級(jí)、通過(guò)能力、主要站場(chǎng)規(guī)模及適應(yīng)狀況； 航道網(wǎng)各航道起訖點(diǎn)、主要經(jīng)過(guò)點(diǎn)、里程、等級(jí)、通過(guò)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(diǎn)、里程、機(jī)場(chǎng)

24、位置、通過(guò)能力及適應(yīng)狀況； 管道起訖點(diǎn)、主要經(jīng)過(guò)點(diǎn)、里程、通過(guò)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(guó)家投資； ?。ㄖ陛犑?、自治區(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(fèi)收入情況； 新建、改建公路造價(jià)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(guò)收集的大量資料、數(shù)據(jù)，對(duì)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的公路網(wǎng)現(xiàn)狀從政治、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，提出調(diào)查報(bào)告，以明確公路網(wǎng)與本區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(bào)

25、告的內(nèi)容: 1.文字說(shuō)明 2.數(shù)據(jù)表 3.現(xiàn)狀圖 介紹起訖點(diǎn)（介紹起訖點(diǎn)（od）調(diào)查調(diào)查 1. 定義：od（origindestination）調(diào)查，也稱起訖點(diǎn)調(diào)查是一項(xiàng)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(yùn)輸系統(tǒng)規(guī)劃的方法。 2. od調(diào)查的目的 通過(guò)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(diǎn)和路徑，出行目的、運(yùn)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(jì)指標(biāo)等資料預(yù)測(cè)未來(lái)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(diǎn)：一次出行的出發(fā)地點(diǎn)。（2）訖點(diǎn)：一次出行的目的地點(diǎn)。（3）出行：人、車、貨從出發(fā)點(diǎn)到目的

26、地移動(dòng)的全過(guò)程， 分別稱為個(gè)人出行、車輛出行和貨物出行，即通常 所說(shuō)的客流調(diào)查、車流調(diào)查和貨流調(diào)查。移動(dòng)必須是有目的的；一個(gè)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(gè)出發(fā)點(diǎn)和一個(gè)到達(dá)點(diǎn)（目的點(diǎn)）。如從起點(diǎn)到第一個(gè)目的點(diǎn)（如商場(chǎng)購(gòu)物）為一次出行，從第一個(gè)目的點(diǎn)到第二個(gè)目的點(diǎn)（工作單位）為第二次出行，此時(shí)第一次出行的目的點(diǎn)（商場(chǎng)）就成了第二次出行的出發(fā)點(diǎn)。（4）出行端點(diǎn)：出行的起點(diǎn)和訖點(diǎn)。每次出行必須有且只 有兩 個(gè)端點(diǎn)，出行端點(diǎn)的總數(shù)為出行次數(shù)的兩倍。（5）境內(nèi)出行：起訖點(diǎn)均在調(diào)查區(qū)范圍之內(nèi)的出行。（6）過(guò)境出行：起訖點(diǎn)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(gè)小區(qū)后，起訖點(diǎn)均在同 一個(gè)小區(qū)內(nèi)的出行。（8）區(qū)間出行：調(diào)查區(qū)分成若干個(gè)小區(qū)后，起訖點(diǎn)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(gè)小區(qū)內(nèi)所有出行端點(diǎn)的某一集中點(diǎn)，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(shí)際出行路線無(wú)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(jiǎn)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(gè)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(shí)測(cè)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(diǎn)調(diào)查成果的表格。當(dāng)兩個(gè)小區(qū)間的出行需要區(qū)分方向時(shí)（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(duì)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(diǎn)； 出行目的，如工作、學(xué)習(xí)、購(gòu)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(shí)間：每天何時(shí)出行、時(shí)間長(zhǎng)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(diǎn)與吸引點(diǎn)的分布； 貨流分類數(shù)量與比重； 貨運(yùn)方式分配。5. od調(diào)查方法(1) 劃分交通小區(qū)并編號(hào) 將調(diào)查區(qū)域劃分成若干個(gè)交通小區(qū)。區(qū)分得小，計(jì)算量大，成果精細(xì)；區(qū)分得大，計(jì)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(diǎn)。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(gè)小區(qū)的出行次數(shù)不宜超過(guò)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(diǎn)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(diǎn)均在同一小區(qū)內(nèi)的出行； 內(nèi)外出行起點(diǎn)在某一小區(qū)內(nèi)，訖點(diǎn)在該小區(qū)外的出行； 外內(nèi)出行起點(diǎn)在某一小區(qū)外而訖點(diǎn)在該小區(qū)內(nèi)的出行； 外外出行起訖點(diǎn)均在某一小區(qū)之外但起訖線穿越該區(qū)的出行。（3）實(shí)地外業(yè)調(diào)查 家庭訪問(wèn)法 發(fā)（收）表法 單位訪問(wèn)法 從電話簿上隨機(jī)選取調(diào)查對(duì)象 路旁詢問(wèn)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(jì)圖、期望線圖 繪制相關(guān)曲線：整理出各種因素與od量?jī)蓛?相關(guān)曲線。2.3 發(fā)展預(yù)測(cè)2.3.1 發(fā)展預(yù)測(cè)的主要內(nèi)容 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)： 對(duì)影響交通運(yùn)輸發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)估計(jì)。 內(nèi)容有：規(guī)劃區(qū)域人口；社會(huì)總產(chǎn)值、工農(nóng)總產(chǎn)值、國(guó)民收入、國(guó)民生產(chǎn)總值；人均國(guó)民收入、人均國(guó)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(yùn)輸發(fā)展預(yù)測(cè)： 根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)規(guī)劃區(qū)域及各個(gè)交通分區(qū)的五大運(yùn)輸方式總量的發(fā)生進(jìn)行預(yù)測(cè)。 內(nèi)容有：全社會(huì)客、貨運(yùn)量和客、貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量；各運(yùn)輸方式的構(gòu)成比例、運(yùn)輸強(qiáng)度；各運(yùn)輸方式客、貨運(yùn)輸平均運(yùn)距；大綜運(yùn)輸物資的流量、流向及其貨類構(gòu)

32、成；各運(yùn)輸方式的運(yùn)輸成本及經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。 公路運(yùn)輸發(fā)展預(yù)測(cè)： 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和綜合交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行。分析各種運(yùn)輸方式占全社會(huì)客、貨運(yùn)量的比值和發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)公路運(yùn)輸量發(fā)展水平。 主要內(nèi)容有：公路運(yùn)輸量、交通量；全社會(huì)汽車運(yùn)輸技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；全社會(huì)各類公路運(yùn)輸工具保有量等。 公路建設(shè)資金預(yù)測(cè)：對(duì)規(guī)劃期內(nèi)可能籌集支的資金作出估計(jì)。 其主要來(lái)源有：國(guó)家投資、?。ㄊ校┳曰I；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(cè)公路網(wǎng)交通量預(yù)測(cè)傳統(tǒng)的遠(yuǎn)景交通量預(yù)測(cè)采用四階段模式進(jìn)行。即：交通發(fā)生預(yù)測(cè)：遠(yuǎn)景年限時(shí)各區(qū)域的交通發(fā)生次數(shù) 。交通分布預(yù)測(cè)：遠(yuǎn)景年限時(shí)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(cè)：遠(yuǎn)景年限時(shí)各交通區(qū)域間將采取的交通出行方式。交通分配預(yù)測(cè)：遠(yuǎn)景年限時(shí)分配至各交通區(qū)域各條道路以至各個(gè)路段上的遠(yuǎn)景交通量。公路交通量預(yù)測(cè)與城市交通量預(yù)測(cè)的區(qū)別。1. 公路交通量預(yù)測(cè)公路交通量預(yù)測(cè)（1） 綜合交通運(yùn)輸發(fā)展預(yù)測(cè) （2）公路網(wǎng)運(yùn)輸量預(yù)測(cè) （3）公路網(wǎng)交通量預(yù)測(cè) 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(yùn)輸發(fā)展預(yù)測(cè)* 定性預(yù)測(cè)法：主要為專家法，即采用專家系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)預(yù)測(cè)指標(biāo)及其預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷。并根據(jù)專家意見(jiàn)進(jìn)行修正，直至基本滿意為止。* 定量預(yù)測(cè)法：主要為模型法。即根據(jù)歷史資料建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。其結(jié)果同樣必須征求專家的意

34、見(jiàn)，進(jìn)行判斷和修正，直至滿意為止。主要方法有：時(shí)間序列法：根據(jù)規(guī)劃區(qū)域客、貨運(yùn)輸?shù)臍v史統(tǒng)計(jì)資料，以時(shí)間為自變量建立模型，對(duì)未來(lái)的客、貨運(yùn)輸量進(jìn)行預(yù)測(cè)。 多項(xiàng)式： 指數(shù)式： 式中：y 預(yù)測(cè)目標(biāo)，如規(guī)劃年的客（貨）運(yùn)輸量； t 自變量，即為年序號(hào)（其中t0為預(yù)測(cè)初年年序號(hào)）；ai、b 常數(shù)，根據(jù)歷年觀測(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)關(guān)系建立模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。 式中： y 預(yù)測(cè)目標(biāo)，如規(guī)劃年的客（貨）運(yùn)輸量； xi 影響因素，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(cè)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(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系中的易測(cè)指標(biāo)，分析基年單位指標(biāo)發(fā)生的客（貨）運(yùn)量，然后乘以該指標(biāo)的預(yù)測(cè)值得到客（貨）運(yùn)量的預(yù)測(cè)值。式中： y規(guī)劃年預(yù)測(cè)客（貨）運(yùn)輸量； y0基年客（貨）運(yùn)輸量； e0i基年某社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值； e0 規(guī)劃年該社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的預(yù)測(cè)值。 eeyii00y（2）公路運(yùn)輸量預(yù)測(cè) 運(yùn)輸方式分配模型：通過(guò)建立運(yùn)輸方式分配模型預(yù)測(cè)公路運(yùn)輸量。 主要形式有：式中： y方式分配率。 x時(shí)間距離、費(fèi)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(yùn)量（萬(wàn)噸、萬(wàn)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(wàn)噸公里/年或萬(wàn)人公里/年）lit第t年i分區(qū)域貨（客）汽車平均運(yùn)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(cè)：包括發(fā)生吸引交通量預(yù)測(cè)、od分布交通量預(yù)測(cè)、路線分配交通量預(yù)測(cè)。發(fā)生吸引交通量預(yù)測(cè)*運(yùn)輸量與交通量轉(zhuǎn)換法：將規(guī)劃年的運(yùn)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(yùn)輸量（萬(wàn)噸/年或萬(wàn)人/年） it 第t年i地區(qū)客（貨）運(yùn)汽車平均實(shí)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(zhǎng)率，并以此計(jì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)發(fā)展速度（%）。 od分布交通量預(yù)測(cè) 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(cè)的未來(lái)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(cè)方法主要有：增長(zhǎng)系數(shù)法

38、、重力模型 增長(zhǎng)系數(shù)法：假設(shè)將來(lái)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(zhǎng)系數(shù)法：假設(shè)將來(lái)的的od量按起訖點(diǎn)小區(qū)增長(zhǎng)系數(shù)的平均值增長(zhǎng)。其分布模型：式中： i區(qū)至j區(qū)的預(yù)測(cè)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(zhǎng)系數(shù) gjj 區(qū)的出行吸引增長(zhǎng)系數(shù)為了滿足精度要求，還應(yīng)用下式計(jì)算修正增長(zhǎng)系數(shù)。公式簡(jiǎn)明易懂，缺點(diǎn)就是收斂較慢。2)(),(),(jijijigfqq),(jiq),(jiqnijiniijiiqfqf1),(1),(njjinjjjijqgqg1),(1),( 例題1：某區(qū)域三個(gè)交通小區(qū)，現(xiàn)狀od矩陣及通過(guò)出行產(chǎn)生預(yù)

39、測(cè)獲得的的交通小區(qū)的未來(lái)發(fā)生吸引總量如下表，試用平均增長(zhǎng)系數(shù)法確定該區(qū)域的未來(lái)od分布（取0.03.）。 解：（1）平均增長(zhǎng)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(jì)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(lái)第一次迭代未來(lái)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(jì)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(lái)第二次迭代未來(lái)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(lái)第三次迭代未來(lái)

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(zhǎng)系數(shù)通過(guò)迭代收斂計(jì)算得到 將來(lái)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(zhǎng)系數(shù)第m 次迭代值； 式中 為i 區(qū)將來(lái)發(fā)生交通量。 交通小區(qū) 的吸引交通量增長(zhǎng)系數(shù)第次迭代值； 式中 為 j 區(qū)將來(lái)吸引交通量。 應(yīng)預(yù)先設(shè)定迭代收斂精度，當(dāng) | 1| 時(shí)，所得之即為所求之值。 njmijnjijmiqqf11mifnjijq1mjgnimijniijmjqqg11niijq1mjmigf ,例2：已知 1、2、3三個(gè)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(jiàn)表22。按fratar法計(jì)算各小區(qū)未來(lái)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(dá)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(jì)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(kuò)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(jì)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(kuò)大od表 （） 計(jì)算結(jié)果已滿足規(guī)定的收斂精度要求： =0.01。分布計(jì)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(jì)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(jì)即進(jìn)行路網(wǎng)的平面輪廓設(shè)計(jì)，確定規(guī)劃期末公路建設(shè)應(yīng)達(dá)到的布局和規(guī)模，主要考慮網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)和等級(jí)結(jié)構(gòu)組合的整體優(yōu)化。2.內(nèi)容：內(nèi)容：（1）結(jié)點(diǎn)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(jí)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(yùn)網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)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(jí)，但指標(biāo)應(yīng)

51、均衡，并相應(yīng)有一定的長(zhǎng)度。4.方法：方法：（1）經(jīng)驗(yàn)調(diào)查法：經(jīng)驗(yàn)調(diào)查法是根據(jù)實(shí)際情況，由若干具有豐富理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對(duì)規(guī)劃區(qū)比較熟悉的專家構(gòu)思，經(jīng)過(guò)有限的調(diào)查測(cè)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(jì)劃。（2）數(shù)理解析法：在一定范圍內(nèi)結(jié)合經(jīng)濟(jì)原理，以數(shù)學(xué)計(jì)算為依據(jù)，有一定的使用價(jià)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(jìn)方法，應(yīng)用較廣泛。2.4.2 結(jié)點(diǎn)的規(guī)劃1.1.經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法將某一指標(biāo)作為選

52、擇結(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。定量：如：人口指標(biāo)定性：經(jīng)濟(jì)狀況，自然地理?xiàng)l件2.2.重要度法：重要度法：定義：用重要度排定結(jié)點(diǎn)的順序的方法。重要度：對(duì)區(qū)域內(nèi)的結(jié)點(diǎn)相對(duì)重要性的在一種綜合度量。我國(guó)一般選擇人口、工業(yè)產(chǎn)值、社會(huì)物資產(chǎn)耗總量或商品零售總額等三項(xiàng)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(diǎn)的重要度 ri第 i 結(jié)點(diǎn)的人口 ra區(qū)域內(nèi)各結(jié)點(diǎn)人口的平均值 g i第 i 結(jié)點(diǎn)的工業(yè)總產(chǎn)值 g a區(qū)域內(nèi)各結(jié)點(diǎn)工業(yè)總產(chǎn)值的平均值 si 第 i 結(jié)點(diǎn)的社會(huì)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(diǎn)社會(huì)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(yùn)輸費(fèi)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(lái)確定路線走向。 c 設(shè)c點(diǎn)與a、b兩點(diǎn)間的運(yùn)輸量分別為 q a和q b，支線和干線的運(yùn)輸單價(jià)分 別為f z 和f g ，c點(diǎn)到ab線的垂直長(zhǎng) l3 度cd為 l3,a b x c點(diǎn)與a、b運(yùn)輸量所需總運(yùn)輸費(fèi)p為： l1 l2 p= =若要p最小，令 = 0 ，即 gbazbafqxlqxlfccqq21gbagbazbafxqqflqlqfxlqq21223dxdp0)(223gbazbafqqxlxfqq 因?yàn)椋?所以： 由此看出：支線的位置與c點(diǎn)和a、b間的運(yùn)輸量和運(yùn)價(jià)有關(guān)，

54、支線偏于運(yùn)輸量較大的一側(cè)。 當(dāng) qa=qb 時(shí)， ，則 =00 或1800，取=00 ，則支線與干線垂直相連。當(dāng)c點(diǎn)僅與其中一點(diǎn)（例如a點(diǎn)）有運(yùn)輸聯(lián)系，則qb=0。如果支線與干線的運(yùn)輸單價(jià)相同，即fg=fz，此時(shí)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(shí)，設(shè)支線造價(jià)為k（元/km）， 則應(yīng)考慮支線的造價(jià)。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(yùn)輸節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)用力多邊形求合力的方法，以各運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)間的客、貨運(yùn)輸量q、運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量w、交通量n或行程時(shí)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(yùn)輸點(diǎn)間的od運(yùn)輸量q、od運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量w、od交通量n或行程時(shí)間為權(quán)，作力多邊形，合力的方向?yàn)楦删€方向。2.4.4 星形組合法星形組合法 1.原理： 對(duì)相鄰三點(diǎn)的三角形，按運(yùn)輸最佳原則求該三角形的最佳分向點(diǎn)，然后再與鄰近運(yùn)輸點(diǎn)組成新的三角形，尋求其分向點(diǎn)，諸分向點(diǎn)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(wú)明

56、顯的運(yùn)輸集散點(diǎn)，諸點(diǎn)之間的運(yùn)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(diǎn)。 1. 羅氏法羅氏法 原理：以單位長(zhǎng)度行程時(shí)間最短為原則。設(shè)a、b、c三點(diǎn)之間的交通量nij為已知，設(shè)o為分向點(diǎn)，其與三端點(diǎn)之間單位長(zhǎng)度的行程時(shí)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(diǎn)。 此法對(duì)于行程時(shí)間的計(jì)算，引用經(jīng)驗(yàn)公式，而未能直接反映結(jié)點(diǎn)之間的距離。 用羅氏法求最佳分向點(diǎn)，進(jìn)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(yùn)輸量較大的和數(shù)量較為均衡的三角形開(kāi)始，某些偏遠(yuǎn)的次要節(jié)點(diǎn)，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(shí)間最短為原則，假設(shè)交通量或運(yùn)輸量?jī)蛇呄嘟咏?。直接按照距離l、車速 v和時(shí)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(diǎn)位置。 選定a 為坐標(biāo)原點(diǎn)（ab與ac的運(yùn)量接近），取bc的中間點(diǎn)d，得ad的橫坐標(biāo)（bd=dc）。設(shè)分向點(diǎn)o在ad線上，o點(diǎn)至三端點(diǎn)距離的關(guān)系式： lao= x lbo= lco= 車輛在lao、lbo和lco路上的行程時(shí)間 分別為t1、t2和 t3，總時(shí)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(shí)間是各段所有車輛行程時(shí)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(diǎn)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(kāi)后整理結(jié)果得： ctg-ctg=ctg1-ctg2 可得和值，=180-（+），據(jù)此可得o點(diǎn)位置。o點(diǎn)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(jì)算的精確結(jié)果無(wú)實(shí)用價(jià)值，進(jìn)行簡(jiǎn)。利用支線聯(lián)接法、力多邊形法找出方向線，求出交點(diǎn)即為方向點(diǎn)。2.4.6 漸進(jìn)優(yōu)解法漸進(jìn)優(yōu)解法1. 原理：從眾多的運(yùn)輸組合方案中按公路營(yíng)運(yùn)費(fèi)用最節(jié)省的原則，分步驟地選擇方案，以求得總費(fèi)用最低的路網(wǎng)布局方案。 公路營(yíng)運(yùn)費(fèi)用由道路費(fèi)s1和運(yùn)輸費(fèi)s2組成，s=s1+s2，而s1和s2兩者又主要是隨著道路的里程（運(yùn)距）長(zhǎng)短而有規(guī)律的變化。路網(wǎng)道路里程愈長(zhǎng)（即路網(wǎng)密度

60、大），則路網(wǎng)道路費(fèi)s1隨之增大；而另一方面，路網(wǎng)道路愈長(zhǎng)，則運(yùn)輸距離將縮短，可使運(yùn)輸費(fèi)s2減少。因此可得費(fèi)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(yùn)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(gè)以上的方案，計(jì)算各方案的營(yíng)運(yùn)費(fèi)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(gè)以上的方案，逐方案計(jì)算營(yíng)運(yùn)費(fèi)s，以其中費(fèi)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